《细胞生物学》:熊磊吴家睿等发现IGF-1R调控凋亡的新机制

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今年9月，国际知名学术期刊《细胞生物学》(The Journal of Cell Biology)发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所吴家睿研究组的最新研究成果：类胰岛素生长因子受体(IGF-1R)通过翻译调控p53-Mdm2负反馈通路参与p53介导的凋亡。
    经过数十年的争论，人们现在认识到肿瘤起源于一系列的基因突变。例如，在肿瘤发生早期，细胞可以通过基因突变使生长因子信号通路保持持续激活的状态，从而使之具有无限增殖的能力。同时因为细胞基因突变后一些性质发生了改变，细胞容易启动凋亡机制去清除这部分突变细胞，于是大部分突变细胞死亡，而另一部分突变细胞继续积累突变，逃避细胞凋亡。正常细胞就是在这一步步的突变中逐渐获得肿瘤细胞的性状，最终演变成肿瘤细胞。



    然而在肿瘤进化途中的发生的基因突变并不是每次都简单地使正常细胞直接获得肿瘤细胞的性状。人们发现生长因子信号通路也同时具有促进细胞凋亡的能力，提示其在肿瘤发生中的作用比以往认为的要复杂，虽然其中的分子机制目前还不清楚。吴家睿组研究发现类胰岛素生长因子受体(IGF-1R)通过调控p53-Mdm2负反馈通路来调控细胞凋亡。通过抑制剂或者基因敲除的方法抑制IGF-1R的活性可以抑制翻译起始因子复合物eIF4F的活性,从而抑制p53和mdm2 mRNA的翻译和蛋白表达。因此抑制IGF-1R活性破坏了p53-Mdm2负反馈通路，进而使得p53不再响应DNA损伤，并导致p53诱导的细胞凋亡减少。
    以前的工作发现IGF-1R信号通路主要通过抑制细胞凋亡促进肿瘤发生，这项工作揭示了IGF-1R在凋亡调控中的新功能，提示IGF-1R在肿瘤发生中可能有更为复杂的作用：肿瘤细胞异常激活IGF-1R信号通路，使得细胞具有异常增殖的能力；同时也使得细胞对凋亡刺激更加敏感，这样也就提供了一个平台使得肿瘤细胞群体得以筛选出具有凋亡缺陷的肿瘤细胞，并以这些细胞为基础继续扩大肿瘤细胞群体数量。因此，这项工作提示IGF-1R不仅可以通过促进细胞增殖来诱导肿瘤发生，还可以通过赋予细胞“凋亡压力”使得处于肿瘤起源早期的细胞群体可以更快的筛选出抗凋亡的肿瘤细胞。同时，这项工作也对试图通过抑制IGF-1R活性来治疗肿瘤的策略提出了警告。