被癌细胞遗弃的激酶PKG

　　

生物通报道：乔治亚医学院Darren Browning博士最近发现一种对细胞增殖非常重要的蛋白——蛋白激酶G（PKG）。PKG抑制健康细胞增殖、分化，但癌细胞只有降低甚至丢失这种蛋白才能进行增殖。这项发现为寻找更多的有效治疗癌症的靶标提供了线索。

Browning说PKG在正常组织中有表达，但在肿瘤或者与这些肿瘤相关的细胞系中却没有多少。几乎所有研究都用到的细胞系特别是癌细胞，都支持他的观点，Browning博士与其同事已经证明这些倾向于不断增殖的细胞丢失了PKG。

人类肿瘤中似乎也存在相似的现象。Browning等人发现，肿瘤与随手术切除的相邻健康组织（确保癌组织被全部清除）相比，PKG水平明显不同。PGK水平的变化究竟是手术造成的还是癌细胞存活的关键环节？许多蛋白都被癌细胞丢失了，那么将PGK重新放回癌细胞会有怎样后果呢？

Browning首先向转移性结直肠癌细胞再引入PKG，然后将此细胞放入无免疫系统的小鼠体内，结果这些PKG强化的癌细胞还是生长起来。Browning没有气馁，继续研究这些强化细胞的生长过程。

无PKG的细胞发展为会扩散的实体肿瘤，PKG强化的细胞发展为非入侵性肿瘤。在咨询病理学家后，他认识到PKG强化的细胞聚集在少数血管周围。已知癌细胞特别是结肠癌细胞，在肿瘤血管中非常猛烈。募集血管能力差的细胞生长不良，似乎是PKG强化的结肠癌细胞的原因。

Browning推测PKG抑制癌细胞猛烈转移的机制是通过摆脱一个名为beta-catenin的癌症促进基因(cancer-promoting gene)，阻断肿瘤募集血管进行生长的能力。这条假说最近获得美国癌症协会72万美元研究资助。

Browning已经证实PKG能够降低血管内皮生长因子（VEGF）水平。也许通过激活PKG或者增强PKG在肿瘤中的表达水平，能够降低肿瘤中VEGF的数量，不清楚的是PKG是否与正常细胞向肿瘤转变有关。Browning推测PKG在血管新生（angiogenesis）和阻断转移中有重要作用。研究结果证实结肠癌向肺部转移——常见的结肠癌转移途径——被PKG表达完全阻断。

PKG如此魔力的一部分原因在于其对beta-catenin基因的影响。beta-catenin帮助多种干细胞增殖。结肠壁中的隐窝（crypts）含有Wnt分子，Wnt刺激邻近干细胞，引发beta-catenin数量上升。最终，结肠癌产生新细胞，弥补了代谢引起的细胞损失。

正常情况下，beta-catenin的水平随着细胞离开隐窝、远离Wnt而下降，细胞停止分裂并逐渐成熟。基本上任何结肠癌的beta-catenin系统都有异常，抑制了正常的细胞降解，使得细胞不断增殖。正常结肠细胞中不会有很多beta-catenin，Browning推测这些细胞中的PKG抑制了beta-catenin维持细胞增殖和传播的能力。试管实验证实，添加PKG会降低beta-catenin的水平。值得关注的是，beta-catenin有调节结肠癌中VEGF表达的作用。

这项发现具有重要提示意义，结肠直肠癌是美国第三大常见癌症，但在发展中国家的发病率却不是很高。发展中国家居民很少吃加工食品，但摄入很多细菌。某些细菌可以产生STa蛋白，似乎有预防甚至杀灭结肠癌细胞的功效。Browning认为PKG是STa抗肿瘤效果的原因之一。（生物通 小粥）