PKG II对胃癌细胞增殖相关的MAPK/ERK信号转导通路抑制作用的研究

我们前期研究表明，PKGII 在胃癌细胞中低表达且活性很低，通过腺病毒载体导入外源性PKGII基因，可使PKGII表达明显升高，以cGMP类似物CPT-cGMP激活，可明显抑制胃癌细胞增殖、克隆形成和裸鼠成瘤性，并使MAPK（ERK）活性受到抑制。据此，我们推测PKGII可能通过MAPK/ERK信号通路调控胃癌细胞增殖。本项目将用编码PKGII的腺病毒感染胃癌细胞并激活PKGII，分析PKGII对MAPK/ERK信号通路中主要成分Ras、Rap1、Raf-1、B-Raf和MEK活性的影响，明确PKGII主要是通过EGF→MAPK/ERK哪条信号转导途径抑制胃癌细胞增殖以及在上述通路中发生抑制作用的节点；并分析PKGII对 ERK核转位、Rsk激酶及相关转录因子、癌基因表达水平的影响，验证上述信号通路。研究结果将阐明PKGII对胃癌细胞增殖抑制作用的机制，为胃癌治疗和抗癌药物研发提供新思路。

本项目旨在研究II型cGMP依赖性蛋白激酶（Type II cGMP-dependent protein kinase, PKG II）对胃癌细胞增殖相关的MAPK/ERK信号转导通路的抑制作用。在项目执行的三年中，经过课题组全体同志的努力，按计划完成了研究任务，取得了预期的结果。迄今为止，已发表论文8篇，其中SCI收录论文7篇。主要研究结果：（1）利用3H标记胸腺嘧啶参入法，进一步确认了PKGII对EGF诱导的胃癌细胞增殖有明显的抑制作用；（2）在多个细胞株重复检测ERK的活性，确认了PKG II对EGF诱导的ERK的激活有明显的抑制作用；（3）对PKG II抑制ERK上游信号转导的研究：①EGFR—Grb2 —Sos—Ras—Raf-1—MEK—ERK分支：发现EGF作用可使MEK、Raf-1、Ras等信号转导成分的活性增加，使接头蛋白Grb2与Sos的结合增加，PKG II对上述改变都有明显的抑制，即对EGF引起的MEK和Raf-1的磷酸化（活化）、活性Ras（Ras-GTP）的增加和Grb2与Sos结合的增加均有抑制作用，表明EGF对ERK的激活是通过此分支进行的，而PKG II对这一过程有抑制作用；②EGFR—Crk —C3G—Rap1—B-Raf—MEK—ERK分支：发现EGF对Rap1和B-Raf均没有激活作用，对接头蛋白 Crk 和C3G之间的结合也没有促进作用，表明EGF对MAPK/ERK的激活并不通过此分支，与之对应，PKG II对此分支的信号转导也没有明显的抑制作用。③一个最为重要的发现是，PKGII 对EGF 诱导的EGFR的活化有明显的抑制作用，表明PKG II抑制EGF对MAPK/ERK通路的最关键的节点是EGFR的激活。（4）在 ERK 的下游，PKG II 对 EGF 诱导的磷酸化 ERK 的入核、转录因子 AP1和Elk1 的活化、ERK 依赖性蛋白激酶 Rsk 的激活以及癌基因c-jun和c-fos表达均有抑制作用。研究结果表明，PKG II 通过阻断EGF/EGFR的激活，抑制MAPK/ERK通路的信号转导，进而抑制胃癌细胞的增殖。