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脑病理学。2007年4月;17(2): 165–173.
2007年2月16日在线发布。 数字对象标识:10.1111/j.1750-3639.2007.0059.x
PMCID公司:PMC8095540型
PMID:17388947

皮质结节和球囊细胞局灶性皮质发育不良中Pi3K通路的差异激活

摘要

IIb型局灶性皮质发育不良(FCD)的气球细胞IIb类)结节性硬化症(TSC)中皮质结节的巨细胞构成了神经病理学特征和细胞学相似性。在TSC中TSC1类TSC2系统基因导致mTOR信号活性。在这里,我们讨论了Pi3K途径激活是否能区分气球细胞和巨细胞。我们用免疫组织化学方法检测抗第页‐PDK1(S241),第页‐Akt(S473),第页块茎蛋白(T1462),第页第70页S6K系列(T389),第页‐第70页S6K系列(T229)和卵磷脂染色分析FCD球囊细胞中应力纤维的形成IIb类(n=23)与皮质结节巨细胞(n=5)和相邻正常CNS组织作对照。我们进一步建立了在体外评估Akt和S6之间潜在磷酸化的试验。我们观察到磷酸化(p‐)PDK1、,第页‐阿克特,第页块茎蛋白,以及第页p70‐kDa S6‐激酶(第页‐第70页S6K系列; 残留T229)在球囊细胞中,而巨细胞中仅显示同等水平的第页块茎蛋白,第页‐第70页S6K系列和应力纤维。此外,球囊细胞中的Pi3K级联活性可能反映了通路“串扰”。在体外检测显示S6是p70的主要靶点S6K系列增加Akt的磷酸化。我们的数据表明,在皮质结节巨细胞与FCD球囊细胞的分子发病机制中,不同Pi3K级联因子的招募IIb类并为这些皮质畸形的治疗策略的发展提供了新的启示。

简介

皮质发育不良(CD)常与耐药性癫痫有关。各种CD含有发育不良的神经元成分(DN)(31). 在所谓的泰勒型CD中,细胞质不透明、细胞核偏心的大气球细胞(BCs)是细胞学特征(43). 在最近的分类方案中,局灶性皮质发育不良IIb型(FCDIIb类)代表泰勒型CD的等效物(31). 结节性硬化综合征(TSC)患者皮质结节中的BCs与巨细胞(GC)具有显著的神经病理学相似性。这些异常形状的细胞有胶质细胞的表达,偶尔也有神经元标记物,提示细胞发育和大小控制受损在这种胶质细胞神经损伤中起致病作用(6,10)。

TSC是一种常染色体显性遗传疾病,其特征是多种组织中的错构瘤病变。与TSC、FCD患者相比IIb类患者通常缺乏额外的大脑或大脑外TSC相关的柱头。超过80%的TSC患者在TSC1类(哈马汀)或TSC2系统(块茎蛋白)(21),而FCDIIb类显示等位基因变体的积累,但没有TSC1类(5). 最近的数据表明,hamartin和tubin在磷脂酰肌醇3激酶(Pi3K)途径中建立了一个肿瘤抑制复合物,控制细胞大小、神经发育和迁移(21)。

在该途径中,与膜结合生长因子或胰岛素受体(GFR,IR)结合的配体诱导Pi3K,Pi3K本身激活磷脂酰肌醇依赖性激酶-1(PDK1)(25). PDK1在S473磷酸化Akt(2)。第页‐最近在FCD中观察到AktIIb类(37)。第页‐Akt通过四个残基(包括T1462)的磷酸化使块茎蛋白(功能性TSC1/TSC2复合物成分)失活,导致块茎蛋白的细胞质与核分布增加,随后以雷帕霉素(mTOR)为磷酸化靶点(16,34,36). 在正常皮层中,hamartin/tubin抑制mTOR介导的涉及p70的信号转导S6K系列(12,16). 第70页S6K系列代表T229磷酸化的生理底物第页‐PDK1(35)在T389第页‐m任务大纲(17)。

针对皮质结节和FCD中修改的mTOR级联信号的最新研究IIb类为我们目前的分析提供了依据。激活第页‐mTOR存在于皮质结节和FCD中IIb类(28). 有趣的是,p70S6K系列其底物S6在TSC相关病变(如皮质结节)中磷酸化(4,13,28). 相反,在FCD中IIb类业务连续性第页观察到S6,而p70S6K系列未磷酸化(4,28). 由于mTOR级联构成Pi3K途径的下游室,我们假设Pi3K通路的组成性信号传导参与了FCD的发病机制IIb类和FCD之间的病理差异IIb类和皮质结节。

材料和方法

外科标本。在波恩大学癫痫外科项目中,从慢性耐药局灶性癫痫患者中采集活检样本。在所有癫痫患者中,手术切除病灶是为了在术前评估后实现癫痫控制(8). 虽然遗传数据表明TSC1型TSC2系统由于所有患者都有额外的TSC脑外柱头,因此可以确定结节性硬化症的诊断。相反,没有一个患有FCD的人IIb类有结节性硬化症的额外柱头。所有患者都获得了关于使用脑组织进行额外研究的书面知情同意书。所有程序都是根据《赫尔辛基宣言》进行的,并得到波恩大学道德委员会的批准。手术标本整夜固定在甲醛中,并包埋在石蜡中。所有FCDIIb类和皮质结节由经验丰富的神经病理学家进行审查,并根据国际分类标准进行分类(31). FCD的石蜡切片IIb类(n=23)和明显TSC患者的皮质结节(n=5)适用于免疫组化。作为对照,我们使用了FCD附近未受影响的中枢神经系统(CNS)组织IIb类和皮质结节,在这些病灶周围的小区域定期切除(FCD对照组n=23IIb类,皮质结节n=5)。

免疫组织化学分析和染色。我们使用了针对第页‐PDK1(Ser241,1:100稀释),第页‐Akt(Ser473,1:50稀释),第页块茎蛋白/TSC2(Thr1462,1:100稀释),第页‐第70页S6K系列(Thr389,1:500稀释,全部来自Cell Signaling Technology,Beverly,MA,USA)和第页‐第70页S6K系列(图1; pT229,1:200稀释,Acris,德国)。此外,使用生物素-阴茎肽(英维特罗根,英国)对肌动蛋白应激纤维进行染色(7). FCD的石蜡切片IIb类皮质块茎在二甲苯中脱蜡,在分级醇中再水化,并在Tris‐缓冲液中洗涤。通过在含有1%过氧化氢的磷酸盐缓冲盐水中培养,内源过氧化物酶活性被猝灭。热处理导致抗原脱皮,然后在37°C下用0.5%正常山羊血清阻断非特异性结合2小时。在室温下孵育玻片过夜之前,添加一级抗体。在磷酸盐缓冲盐水中清洗切片,用稀释的生物素化二级抗体覆盖,并在37°C下培养2 h。应用亲和素-生物素复合物(Vector laboratories,Burlingame,CA,USA),并使用二氨基联苯胺溶液(1:50 DAB,含0.05%H)进行可视化2O(运行)2). 苏木精复染切片安装在水介质中,并通过标准光学显微镜进行分析。为了详细分析免疫标记细胞的胶质或神经元性质,我们进行了苏木精和伊红(H&E)染色,并用前面描述的抗胶质纤维酸性蛋白、波形蛋白、神经丝蛋白、MAP2c和NeuN的抗体进行了免疫组化分析(数据未显示)(37). GCs和BCs可能不仅表达胶质抗原,有时也显示神经元标记物(10). 通常,由于其特有的细胞学特性,BCs和GC可以与其他细胞成分明确区分。然而,我们使用连续切片进行免疫染色,以尽量减少其他类型细胞对气球或巨细胞群的污染。只有可以明确识别为BCs或GC的细胞被纳入分析。提供了BCs和GC的绝对数和标记指数(标记指数-LI)。计算每个病例的标记细胞总数。标记指数计算为与整个感兴趣细胞群相关的免疫标记细胞比率,即免疫标记细胞除以免疫标记细胞+非标记细胞,位于同一部分内。所有FCD的LIIIb类然后计算各组中的或皮质结节病例的平均LI,包括以百分比表示的标准偏差。在781.250µm的总显微镜面积内计算每个抗体的LI2(配备尼康显微镜的200个高功率场,宽0.0625mm×0.0625mm),并以所有FCD的百分比表示IIb类或皮质结节。作为对照,我们使用了FCD附近未受影响的中枢神经系统组织IIb类以及皮质结节,在这些病变周围的限定区域定期切除。对照组的LI按照FCD的描述进行计算IIb类和皮质结节。注意使用相当数量的相邻正常皮层和白质。

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正常CNS组织、皮质结节和IIb型局灶性皮质发育不良(FCD)的典型免疫组织化学结果IIb类)。左栏显示FCD的典型免疫组织化学反应IIb类(A类,D类,G公司,J型,M(M),P(P))中柱皮质结节(B类,E类,H(H),K,N个,). 右栏(C类,F类,,L(左),O(运行),R(右))显示组织学上正常的大脑皮层(对照)。显示了代表性污渍第页‐PDK1(A类,B类,C类),第页‐阿克特(D类,E类,F类),第页‐块茎蛋白(G公司,H(H),),第页‐第70页S6K系列(T229;J型,K,L(左)),第页‐第70页S6K系列(T389;M(M),N个,O(运行))和卵磷脂(P(P),,R(右)). 然而,在组织学正常的大脑皮层中,未发现磷酸化蛋白的显著表达第页‐PDK1,第页‐阿克特,第页块茎蛋白,第页‐第70页S6K系列(T229)和鬼臼苷在FCD中观察到IIb类气球细胞(BCs),由于细胞大小异常和细胞核偏心,可以被识别。仅偶尔FCDIIb类BCs快递第页‐第70页S6K系列(T389)。相反,皮质结节缺乏明显的第页‐PDK1和第页‐Akt,但我们发现第页块茎蛋白,第页‐第70页S6K系列(T229),第页第70页S6K系列(T389)和鬼笔素(所有数字的比例尺为200µm)。

统计分析。学生的‐检验用于数据的统计分析。为了获得更高的重要性,我们尽可能多地收集标本。然而,与皮质结节相比,我们的FCD系列更大。尽管如此,测试分析似乎适用于此处比较的皮质结节和FCD病例数IIb类组,作为测试计算通过增加显著性高于平均值的要求,或者通过更大程度的差异和/或更高的组内同质性,从本质上解释了较小的样本量。

体外磷酸化试验。为了从细菌中纯化S6蛋白,在pGEX‐KG中亚克隆S6编码序列。使用人类cDNA作为模板和S6的寡核苷酸引物(正向‐4F:5′-GCG TCC AAG CTG AAC ATC TCC CCA G-3′和反向‐750R:5′GCG AAG CTT TTA TTT CTG ACT GGA TTC AGA A-3′),使用前面描述的标准聚合酶链反应程序扩增S6编码区(37). 用BamHI和HindIII切割聚合酶链反应产物,并克隆到pGEX‐KG的相应位点。对于蛋白质纯化,重组蛋白在细菌(BL21‐DE3)中表达,并按照标准程序进行纯化(40). 评估S6蛋白的潜在磷酸化在体外在含有25 mM Tris(pH7.5)、5 mMβ-磷酸甘油酯、2 mM DTT、o.1 mM Na的反应(50µL)中磷酸化S6‐GST‐融合蛋白和结合到谷胱甘肽微球和GSK‐3融合蛋白(产品♯9278,Cell Signaling,Frankfurt,Germany)VO(旁白)4,10 mM氯化镁2,10 mM ATP(2.5 mM32P‐γ‐ATP,6000 cpm/pmol)和25ng Akt1蛋白激酶(产品♯7502,细胞信号)在32°C下保持10分钟。使用12µL 5×SDS‐PAGE缓冲液停止反应,并通过SDS‐)PAGE(标准PageRuler™预存蛋白阶梯SM0671;德国发酵剂)和放射自显影术进行分析(图2)。

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S6蛋白和Akt之间的磷酸化事件分析。 A。S6蛋白中假定的Akt磷酸化位点的序列与GSK-3(阳性对照)的相应序列和最佳Akt磷酸化基序一致(29). 对齐显示关键位置的相应序列。氨基酸位置–排列中的1/0对应于S6蛋白的253/236个氨基酸位置,之前已发现其在IIb型局灶性皮质发育不良中磷酸化(28)。B。磷酸化蛋白的放射自显影分析显示在79kDa时Akt的自磷酸化显著增加(45)在存在S6蛋白的情况下(通道1),与不存在S6蛋白质的情况下的相同反应相比(通道3)。未观察到Akt对S6蛋白(55 kDa)的磷酸化作用(通道1)。使用Akt的GSK3磷酸化(31kDa)作为阳性对照(泳道4)。C、。用考马斯蓝对SDS‐PAGE进行染色,显示S6蛋白带(55 kDa,第1、2道箭头)以及蛋白质降解产物和污染细菌蛋白质(*)。在通道3中,仅存在GST‐蛋白质(阴性对照)。在通道4中,GSK3蛋白在31kDa处可见一条明显的带。

结果

在这里,我们研究了FCD基底细胞中的Pi3K通路信号IIb类(n=23)与相应病变的皮质结节GC(n=5)和相邻正常CNS组织(作为对照)进行比较,并使用抗第页‐PDK1(S241),第页‐Akt(S473),第页块茎蛋白(T1462),第页第70页S6K系列(T389),第页‐第70页S6K系列(T229)和卵磷脂染色((1,1,,3).). 我们通过连续切片中的特征细胞学和免疫组织化学特征鉴定了基底细胞和基底细胞(数据未显示)(37). 经证明,标记的BC和GC的相对数量在样本内相当一致。第页所有FCD中都存在PDK1标记的BCIIb类案例。定量细胞计数显示70±9%的免疫标记BCs[对照组(FCDIIb类): 8 ± 4%]. 也存在于皮质结节中第页与对照组相比,PDK1表达增加,即29±9%的GC第页PDK1免疫反应性与对照组织中11±6%的细胞相比。只有偶尔的表情第页‐对照组织样本中的PDK1。据我们所知,根据连续切片的细胞学特征和免疫组织化学分析,这些细胞主要被鉴定为反应性胶质细胞。显著表达第页未观察到对照组织中预先存在的细胞产生PDK1。然而,绝大多数反应性胶质细胞没有表达第页‐PDK1.关于皮质结节和FCDIIb类,第页BCs中PDK1的表达显著高于GCs。

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正常CNS组织、皮质结节和IIb型局灶性皮质发育不良(FCD)中Pi3K途径成分磷酸化状态和衍生信号模型的定量表达分析IIb类)。 A。关于标记指数[LI,免疫反应性气球细胞(BCs)、巨细胞(GCs)的百分比]第页‐PDK1,显著增加FCDIIb类组分比相应的对照组和皮质结节组分表现出表达。然而,在某种程度上第页‐皮质结节GC中PDK1的含量高于相应的正常对照组织。鉴于第页‐Akt在BCs中的表达频率明显高于GC和对照,类似地第页块茎蛋白和第页‐第70页S6K系列(T229)在FCD中发现IIb类与对照组相比,皮质结节。对于第页‐第70页S6K系列(T389),与对照组和BCs相比,表达GC的数量显著增加。相比之下,在第页‐第70页S6K系列FCD之间的(T389)表达IIb类组件和控件。与对照组(Co)相比,阴茎倍体蛋白染色的基底细胞和基底细胞水平相似,显著增加【基底细胞的LIs(来自FCDIIb类n=23)和GC(来自皮质结节n=5;白柱]与邻近病变的相应组织学正常大脑皮层进行比较(共同对照;n=23和n=5;‐测试*P(P) < 0.05, ***P(P) < 0.001).B。正常CNS组织中Pi3K通路信号的示意图,即不存在明显的生长因子受体(GFR)或胰岛素受体(IR)活性诱导。TSC1/TSC2复合物具有完整的抑制mTOR信号的活性。未观察到个别途径成分的显著磷酸化。C、。相反,我们发现TSC1/TSC2上游Pi3K途径成分的活化/磷酸化,即,第页‐PDK1和第页‐FCD中的AktIIb类。我们认为,这种激活会导致第页块茎蛋白。然而,FCD中mTOR的磷酸化可能较少IIb类与之前报道的皮质结节相比(28)与p70失活相一致S6K系列通过肌动蛋白应激纤维可以检测到最低磷酸化的p70S6K系列(T389)。第页‐PDK1有助于p70的磷酸化S6K系列FCD中的(T229)IIb类,其本身可能参与S6的磷酸化。正如我们在这里显示的,S6除了增加翻译外,还可能参与Akt磷酸化的正反馈回路。D。在皮质结节中,我们的结果表明,与FCD相比,TSC1/TSC2上游的Pi3K途径激活显著减少IIb类然而TSC1类TSC2系统与可由Pi3K通路外部因素诱导的块茎蛋白磷酸化相配合,将导致下游通路室的更强激活,包括与FCD相比mTOR的磷酸化增加IIb类(28). 这可能导致第页第70页S6K系列与FCD的情况相反IIb类否决了应力纤维形成的失活驱动。我们建议这种“串扰”在涉及GC/BC异常迁移和神经网络整合的Pi3K通路中构成负反馈机制(26). 在皮质结节中,第页‐第70页S6K系列可能有助于S6的磷酸化,这本身会增加翻译。

我们观察到第页‐FCD中BCs细胞质中的AktIIb类(77±11%)。相比之下第页‐Akt存在于邻近FCD的正常CNS组织中的神经元和预先存在的胶质细胞成分中IIb类皮质结节病变(4±3%)或GC(11±4%);控制6±2%)。偶尔有反应性胶质细胞对p‐Akt公司在控制部分。然而,大多数反应性胶质细胞没有表达p‐Akt公司如前所述(25),我们还观察到第页FCD中发育不良的神经细胞成分引起的AktIIb类由于BC和GC构成FCD的独特细胞类型IIb类在本研究中,我们集中研究了这些细胞元素。第页与对照组(FCD)相比,Tuberin在BCs和GC中显示出相似的LI增加(BC66±5%,GC 62±17%)IIb类):5±2%,对照组(皮质结节):8±4%]。我们还观察到类似的表达水平第页‐第70页S6K系列BCs和GC与对照组相比(T229)[BC 82±5%,GC 80±6%;控制(FCDIIb类):7±3%,对照组(皮质结节):7±2%]。正如其他人之前报告的那样(28),我们发现了非特异性核第页‐第70页S6K系列(Thr389)在所有组中表达。更多的GC(71±19%,对照:9±5%)显示细胞质第页‐第70页S6K系列(T389)比BCs(17±6%,对照:6±2%),与之前报告的相似(4,28). 与对照组相比,使用鬼笔素染色,我们观察到许多含有肌动蛋白应激纤维的BC和GC[BC 73±7%,GC 78±14%;控制(FCDIIb类):9±8%,对照组(皮质结节):7±4%]。对于研究中的所有蛋白质,我们发现邻近组织病理学正常的皮层和白质中的磷酸化显著减少((1,1,,3),)这实际上排除了癫痫发作导致的大量磷酸化。一些反应性胶质细胞在研究中显示磷酸化蛋白的表达。我们没有观察到大多数表现出反应性星形细胞形态的细胞所分析的磷酸化蛋白的表达。偶尔,形态学上定义为DNs的细胞显示出磷酸化蛋白的表达。这种模式在单个FCD内部和之间显得相当异质IIb类和皮质块茎标本。然而,我们不能完全排除切片平面可能错误识别了部分位于顶端或基底细胞区域的基底细胞或基底细胞。我们没有检测到表达强度或第页表达细胞的蛋白质和临床参数,如癫痫发作次数和类型、发作开始时的年龄或患者性别和年龄(数据未显示)。

此前有报道称S6蛋白在FCD中被激活IIb类因此,我们分析了S6和Akt在在体外磷酸化测定(4,28). 我们检测了(i)S6是否被Akt蛋白激酶磷酸化,或(ii)在S6存在时是否刺激Akt的自磷酸化在体外S6包含Akt磷酸化的潜在共识序列(残基235/236)(图2). 为了确定该残基是否被Akt磷酸化,我们检测了一个含有S6完整编码区的纯化重组GST融合蛋白。融合蛋白与32P‐γ‐ATP和Akt,随后通过SDS‐PAGE、考马斯蓝染色和放射自显影术进行分析。有趣的是,磷酸化蛋白的放射自显影分析显示在79kDa时Akt的自磷酸化显著增加(45)在S6在场的情况下。相反,Akt对S6(55kDa)的磷酸化作用在我们的在体外检测,而阳性对照GSK-3,一种已知的Akt底物,按预期磷酸化(图2). 这些数据在三个独立的实验分析中重复。我们的数据表明,在FCD中可能激活Pi3K通路的正反馈回路IIb类

讨论

最近的数据表明,FCD中mTOR和单个下游通路成分的差异激活IIb类和皮质结节(4,25,28). 发现级联的单个激活组件,包括p‐BCs中的S6促使我们研究其激活模式。我们的数据提供了对FCD中差异Pi3K通路信号的综合分析IIb类基底细胞和皮质结节基底细胞。

以下人员的在场第页BCs中的PDK1表明FCD中Pi3K级联的上游区室中存在活性信号IIb类((1,1,,3).)。第页已证明PDK1可磷酸化p70S6K系列T229残渣(35). 因此,我们观察到p70的磷酸化S6K系列以FCD的BCs为单位IIb类在T229(图1). FCD中PDK1激活的基础是什么IIb类? 一种潜在的解释是基于特定的微环境条件。相邻间质细胞或病变本身分泌的生长或其他神经营养因子可能激活Pi3K通路(图3C和D). 血管内皮生长因子和碱性成纤维细胞生长因子被证明激活依赖PKC和细胞外信号调节激酶的Pi3K通路(42). 也通过酪氨酸激酶受体内源性产生神经营养素(NT),如NT-3和BDNF信号,以激活Pi3K途径(). NT-4和酪氨酸激酶受体C mRNA在发育不良神经元和皮质结节GC中的表达升高(22)也可能与FCD相关IIb类也在GC中,第页‐PDK1的表达高于对照组织,这可能与病变的微环境条件有关(22). 值得注意的是,我们观察到的显著减少第页‐与BCs相比,GCs中PDK1的表达,这表明促进皮质结节和FCD中Pi3K通路信号的不同因素IIb类((1,1,,3).). 我们的数据进一步证明第页‐PDK1磷酸化BCs中的Akt,最近在FCD中证明了这一点IIb类独立于肿瘤抑制基因的突变PTEN公司CTMP公司(37). 在Miyata等人的研究中,Akt磷酸化在明显TSC患者和FCD患者的皮质结节中未观察到IIb类系列(28). 与我们的数据不符的部分原因可能是第页‐Akt具有一定的异质性。与Miyata等人的方法相反,他们解决了第页在组织芯片上,我们使用了更大的FCDIIb类组织标本。

在Akt下游,BCs中发生了块茎蛋白的磷酸化(即抑制)(图1)TSC相关肿瘤,即室管膜下巨细胞星形细胞瘤(SEGAs)中先前称为“翻译后沉默”的机制(14). 例如,在TSC脑损伤中,与肾脏损伤不同,杂合性缺失与第二等位基因突变的发生率很低TSC1类TSC2系统(15). 与SEGA的报告类似(14),我们的发现第页‐GC中的块茎蛋白((1,1,,3))表明皮质结节中的块茎蛋白也在翻译后失活。因此,由于协同突变和杂合性丢失,块茎/hamartin复合体的体细胞失活涉及除双等位基因失活以外的其他机制(20). 我们没有解决潜在突变之间的相关性TSC2系统以及块茎蛋白表达受损作为TSC1型TSC2系统在本研究中,不适用于患有皮质结节的TSC患者。然而,最近的数据表明,块茎蛋白和hamartin在类似的TSC块茎神经胶质细胞群体中表达,即使存在TSC1类TSC2系统生殖系突变(18). 我们没有观察到第页‐GCs中的Akt。Pi3K途径以外的其他因素,如p38活化激酶MK2和丝裂原活化蛋白激酶,可能有助于GC中块茎蛋白的磷酸化(23,44)。

第页BCs中存在Tuberin(图1)具有诱导mTOR至少部分磷酸化的潜力。值得注意的是,在一定程度上,mTOR磷酸化比具有以下突变的皮质结节中的mTOR低TSC1类TSC2系统因此,一个等位基因的功能性消融以前在FCD中显示IIb类(图3C和D)(28). 这些先前的发现与我们目前的分析一致,可能为p70的差异磷酸化提供了解释S6K系列在BCs中,即通过磷酸化第页‐T229残渣中的PDK1(35)与p70的大量磷酸化形成对比的是,T389残基是非磷酸化的S6K系列在GC的两个站点。随后,第页‐第70页S6K系列可以磷酸化S6。p‐之前在BC和GC中观察到S6(图3C和D)(4,28). 然而,也可能是最近描述的p70S6K系列2或一种新的未知激酶参与BCs中S6的磷酸化(32)。

此外,我们在此阐明了一种可以影响p70差异磷酸化的负反馈信号成分S6K系列BCs与GC。在哺乳动物细胞中,如成纤维细胞,在体外丝状肌动蛋白(F‐actin)的聚合和解聚是迁移的基础。应力纤维代表肌动蛋白束,有助于细胞骨架的结构组织,并通过局部粘连调节附着(39). 第70页S6K系列已证明在瑞士3T3细胞和雷帕霉素中与肌动蛋白应激纤维共定位,从而破坏肌动蛋白细胞骨架的组织(9). 肌动蛋白应激纤维的形成与p70的失活有关S6K系列(7)。第页‐mTOR在具有高第页第70页S6K系列水平,与具有应力纤维和非活性p70的细胞部位相反S6K系列(19). 在Hib5(海马神经前体细胞)中也观察到肌动蛋白应激纤维,与BCs具有类似的未成熟表型(24)以及发育中的胶质细胞(1). Ezrin、moesin、radixin(ERM)蛋白,在FCD中异常表达IIb类与肌动蛋白应力纤维相互作用(26,41). 在这里,我们通过阴茎倍体染色检测BCs和GCs中的应力纤维形成(图1). 这个概念表明p70的潜在反馈失活S6K系列在FCD中IIb类(图3C)类似于在体外之前的模型(7). 与BC相比,更强的激活驱动力第页皮质结节中的mTOR(28)可以推翻应力纤维在第页‐第70页S6K系列(图3D). BCs中的应力纤维提供的这种异常负反馈信号对细胞室有害,特别强调提供局部粘连和神经网络整合。

研究表明,S6蛋白的激活在转录和翻译调节以及细胞大小增加中起着重要作用(27,30). 此外,我们发现第页‐S6蛋白存在时的Akt(图2). 这一发现指出了Pi3K通路中的正反馈环,并可能与FCD中异常的Pi3K途径激活有关IIb类第页尽管S6被磷酸化,但在皮质结节中未观察到Akt,这可能表明S6是支持Akt自动磷酸化的辅助因子(图2)(45)。

皮质结节和FCD患者的治疗方法是否有意义IIb类根据我们的数据?最近,mTOR拮抗剂雷帕霉素成功治疗了TSC患者的SEGA(11). 雷帕霉素可以阻断mTOR介导的p70磷酸化S6K系列在T389(33,46). 我们的数据和之前的报告都支持Pi3K级联激活下游第页皮质块茎中的块茎蛋白,使其对雷帕霉素治疗的敏感性与SEGAs相似(4,25,28). 考虑FCD中的主动mTOR通路信号IIb类(4,25,28)雷帕霉素治疗为药物难治性癫痫患者提供了潜在的治疗前景,这些患者不是癫痫手术的最佳候选者。然而,人们必须意识到,(i)显著降低第页‐mTOR激活存在于FCD中IIb类比皮质结节(4)(ii)我们在这里表明,在FCD的更多上游隔室中,Pi3K通路也被大量激活IIb类通过异常的Pi3K级联上游信号,例如细胞周期控制级联(38)或ERM(26)、FCDIIb类可能“逃逸”雷帕霉素治疗靶向第页‐m任务大纲。此外,尽管在雷帕霉素治疗后观察到SEGAs的显著回归(11)目前尚不清楚,这是否也可能是一种抗癫痫治疗选择,因为不仅病变本身,而且周围组织都有潜在的致痫性。FCD药理学策略的发展IIb类可能必须针对Pi3K梯级的更多上游隔室。然而,可能存在额外的表观遗传事件以及一致的FCDIIb类作为与FCD中Pi3K通路激活相关的抑癌基因中的散发性无序潜在体细胞突变IIb类这些问题仍有待解决。

致谢

我们的工作得到了Deutsche Forschungsgemeinschaft(SFB TR3;AJB、MM、SS、CEE)、Deutsche-Krebshilfe(Deutsches Gliomnetz;JS、MM和AJB)、Bundesministerium fuer Bildung und Forschong(德国-以色列合作研究计划;AJB)和波恩大学医学中心(MM)的BONFOR计划的支持。

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