综述:鉴定驱动蛋白超家族蛋白在胃癌中的功能:对信号转导、临床意义及潜在治疗方法的影响

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Clinics and Research in Hepatology and Gastroenterology 2.6

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  这篇综述聚焦胃癌(GC),探讨驱动蛋白超家族蛋白(KIFs)在其中的作用。KIFs 参与细胞多项进程,在 GC 中表达异常,影响癌细胞增殖、转移等。文中还研究其与临床特征的关系、相关信号通路等,为 GC 治疗提供新思路。

  

驱动蛋白超家族蛋白(KIFs)的结构、分类及生物学功能


基于序列同源性,在人类和小鼠中鉴定出的 45 种驱动蛋白(KIF)基因被分为 14 个不同的家族。驱动蛋白中高度保守的球状运动结构域,通过与微管结合和 ATP 水解在产生运动方面发挥关键作用。ATP 水解以及随后 ADP 释放时,运动头部的微管结合结构域会发生构象变化,这种变化导致颈部连接区重新定向,从而产生方向性运动。

KIF 在胃癌(GC)中的表达及临床病理特征


组织学分级、淋巴结受累情况、多种 KIF 的异常表达以及肿瘤大小,都与 GC 的关键临床病理因素相关,这表明这些 KIFs 可作为评估肿瘤侵袭性和进展的生物标志物。例如,KIF3B 的过表达是 GC 肿瘤进展的关键指标之一。小鼠模型研究显示,敲低 KIF3B 可抑制 GC 细胞的肿瘤生长,而其高表达则促进肿瘤发展。

KIFs 在胃癌细胞增殖、迁移和转移中的作用


KIFs 在细胞骨架的动态重组中发挥关键作用,使得 GC 细胞能够穿过细胞外基质并侵袭邻近组织,这种迁移过程促进了肿瘤的复发和转移。同时,KIFs 还参与调节癌症干细胞的特性,使病情更加复杂。体外实验表明,敲低 KIF3B 会降低 GC 细胞的增殖能力,体现了 KIFs 在肿瘤生长中的重要作用。

KIFs 与胃癌细胞的细胞周期


GC 病因复杂且诊断往往较晚,这与多种破坏细胞周期调控的遗传和表观遗传因素有关。GC 细胞的侵袭性特征,凸显了研究 KIFs 在细胞周期控制中作用的重要性。研究发现,敲低 KIF3C 可促进 GC 细胞凋亡并改变细胞周期,这表明其可能参与调节细胞增殖和存活。

PI3K/Akt 信号通路


PI3K/Akt 信号通路在癌症中常常失调,是肿瘤学药物研究的重点。许多驱动蛋白受 PI3K/Akt 通路的关键调控,其中 KIF3C 就参与了 PI3K - Akt 信号通路。研究显示,KIF3C 过表达会增强肿瘤细胞增殖,而敲低它则产生相反效果。

非编码 RNA 对胃癌中 KIFs 的显著影响


环状 RNA(circRNAs)是一类非编码 RNA,具有独特的闭环结构,广泛存在于多种动物中。它们在转录后、转录和表观遗传调控等多个层面调节基因活性,在维持细胞功能和疾病发展(包括癌症)中发挥重要作用。circRNAs 可通过与 KIFs 的 3'- 非翻译区结合,影响 KIFs 的表达和功能。

胃癌中与 KIFs 相关的预后预测及关键基因


GC 组织的 mRNA 干性指数(mRNAsi)显著高于健康非肿瘤组织。通过加权基因共表达网络分析(WGCNA),确定了 17 个关键基因,包括 KIF4A、KIF18B 等。利用 GEO 数据库进一步证实,这些基因在 GC 中过表达。蛋白质 - 蛋白质相互作用(PPI)网络的 STRING 分析显示,这些基因之间存在很强的关联。

免疫疗法


细胞毒性 T 淋巴细胞相关抗原 4(CTLA4)、程序性死亡受体 1(PD - 1)和程序性死亡配体 1(PD - L1)是免疫疗法的关键靶点。免疫疗法在治疗多种恶性肿瘤(如肾癌和肺癌)方面已显示出有前景的效果。虽然抗 PD - 1、抗 CTLA4 和抗 PD - L1 疗法在 GC 治疗中展现出一定潜力,但目前仍处于早期阶段,对于病情严重进展的患者,疗效有限。

挑战与局限


尽管越来越多的证据表明 KIFs 与癌症发展相关,但在全面了解其在肿瘤发生中的具体功能方面,仍存在诸多挑战和局限。一方面,KIF 家族成员众多,有超过 45 个成员,每个成员在不同细胞或组织类型中作用不同,且功能存在重叠和冗余,难以确定其在 GC 中的具体功能;另一方面,KIFs 存在组织特异性表达,增加了研究的复杂性。

未来研究方向


为了更深入了解 KIFs 在癌症中的作用,未来有几个关键方向需要进一步研究。首先,应聚焦于阐明 KIFs 促进 GC 发展的具体分子途径,通过确定 KIFs 与其他癌症相关蛋白的特定相互作用,以及研究它们在调节肿瘤微环境中的作用,来深入理解其致癌机制。其次,还需探索如何将对 KIFs 的研究成果转化为有效的临床治疗策略,开发针对 KIFs 的靶向疗法,提高 GC 患者的治疗效果。

结论


驱动蛋白超家族蛋白(KIFs)在胃癌(GC)中具有多种功能,其表达模式与临床病理特征密切相关。KIFs 参与 GC 细胞周期的各个阶段,在细胞增殖、迁移和转移中发挥核心作用。此外,转录因子和表观遗传机制对 KIF 表达的调控,以及 KIFs 所控制的信号通路,都为理解 GC 的发病机制提供了重要线索。对 KIFs 的深入研究,有望为 GC 的治疗提供新的靶点和策略,推动癌症治疗领域的发展。

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