RIPK1與RIPK3被發(fā)現(xiàn)是參與細(xì)胞壞死性凋亡的關(guān)鍵成員,在caspase家族活性被抑制的情況下,RIPK1激活后能夠與下游的RIPK3結(jié)合形成壞死小體,幫助RIPK3激活(磷酸化)。磷酸化后的RIPK3再次將MLKL磷酸化,磷酸化后的MLKL能夠在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)自聚合形成寡聚體,最終導(dǎo)致細(xì)胞壞死性凋亡的發(fā)生。
在癌癥發(fā)生過程中,癌細(xì)胞的壞死也受到RIPK1-RIPK3-MLKL的調(diào)控。在癌細(xì)胞中cIAP蛋白能夠抑制細(xì)胞凋亡與細(xì)胞壞死。另外,以往實(shí)驗(yàn)表明,癌細(xì)胞中caspase8的抑制能夠誘發(fā)外源性細(xì)胞凋亡配體(TNF-a,F(xiàn)asL等)引導(dǎo)的細(xì)胞壞死。然而細(xì)胞壞死這一機(jī)制在癌癥發(fā)生中的作用目前仍不清楚。
在惡性腫瘤的治療中,癌細(xì)胞對凋亡及壞死性刺激的耐受性突變往往對治療帶來不利的影響。黑色素瘤作為一大惡性腫瘤,其診斷方法目前還十分欠缺。目前的臨床實(shí)踐展現(xiàn)了多種不同的黑色素瘤的治療方法。絲氨酸-蘇氨酸蛋白酶B-RAF是黑色素瘤細(xì)胞的基因組中一類突變的原癌基因,針對其兩類常見突變V600E,V-600K,研發(fā)的抑制類藥物(比如Dabrafenib,Vemurafenib)能夠有效抑制Ras/Raf信號通路,然而這一方法在臨床試驗(yàn)中效果并不佳。由于BRAF抑制劑同時(shí)間接調(diào)控了細(xì)胞壞死性凋亡的信號,因此,MLeverkus等人希望了解壞死性凋亡現(xiàn)象對于癌癥研究的意義。
首先,作者研究了IAP蛋白對于癌細(xì)胞抵抗致死性刺激的影響。他們利用IAP抑制劑處理不同類型的癌細(xì)胞,隨后進(jìn)行了CD95L(FasL)凋亡刺激或者CD95L&Z-VAD壞死性刺激。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,在經(jīng)過IAP抑制劑的處理后,細(xì)胞對于凋亡刺激變得更加敏感(活細(xì)胞數(shù)明顯減少),然而對壞死性刺激的影響并不明顯。鑒于黑色素瘤細(xì)胞中高量表達(dá)IAP蛋白,因此作者認(rèn)為這是黑色素瘤細(xì)胞天然對壞死性刺激具有較大耐受性的原因。
之后,作者比較了黑色素瘤細(xì)胞與其它類型的細(xì)胞中參與細(xì)胞壞死信號的蛋白的表達(dá)程度。實(shí)驗(yàn)顯示,相比于對照細(xì)胞系,黑色素瘤細(xì)胞系中幾乎沒有RIPK3的表達(dá),其MLKL的表達(dá)量也大幅減少。這一結(jié)果說明黑色素瘤細(xì)胞耐受壞死性刺激的原因可能是其參與細(xì)胞壞死通路的蛋白的缺失。為了驗(yàn)證這一猜測,作者將RIPK3人工轉(zhuǎn)移至黑色素瘤細(xì)胞中,并加以刺激,觀察細(xì)胞壞死的效果。結(jié)果顯示,轉(zhuǎn)入野生的RIPK3的黑色素瘤細(xì)胞在接受刺激后表現(xiàn)出了較強(qiáng)的細(xì)胞壞死的特征,然而轉(zhuǎn)入了突變體的黑色素瘤細(xì)胞則沒有這一表型。一張結(jié)果證明的確RIPK3對于黑色素瘤細(xì)胞耐受細(xì)胞壞死性刺激具有關(guān)鍵作用。
之后,作者通過一系列生化實(shí)驗(yàn)證明RIPK3的轉(zhuǎn)入能夠使得黑色素瘤細(xì)胞產(chǎn)生壞死效應(yīng)的內(nèi)在分子機(jī)制,實(shí)際與以往發(fā)現(xiàn)的機(jī)制相同。
綜上,作者通過一系列體外實(shí)驗(yàn)證明黑色素瘤細(xì)胞癌化過程中RIPK3與MLKL的缺失是其產(chǎn)生抗壞死耐受表型的原因,希望這一發(fā)現(xiàn)對于黑色素瘤的治療產(chǎn)生一定影響。