參與多發(fā)性骨髓瘤發(fā)病的新成員：蛋白激酶CK2*

徐宛婷 ，王 浩 ，劉 暢 ，羅英花 ，樸仙姬 ，金成浩 △

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學生命科學技術學院，黑龍江 大慶 163319； 2.哈爾濱醫(yī)科大學第五附屬醫(yī)院，黑龍江 大慶 163316）

多發(fā)性骨髓瘤（multiple myeloma，MM）是一種起源于B細胞系的惡性腫瘤，多發(fā)于老年人，是血液系統(tǒng)中常見的惡性腫瘤[1]。其發(fā)病率占所有癌癥的1%，約占血液系統(tǒng)惡性腫瘤的10%，并呈逐年上升趨勢[2]。其特征為產(chǎn)生單克隆免疫球蛋白的異常漿細胞增多，并在骨髓內惡性增殖，引起骨折和骨髓功能衰竭[3]。MM具有非常高的復發(fā)率，僅1/4的患者接受化學治療后能存活5年以上[4]，對人類的健康及生命造成極大威脅。有研究證明，蛋白激酶CK2通過影響關鍵的信號通路和細胞機制促進MM細胞生長[5]?，F(xiàn)就CK2在MM中的致病作用進行綜述，并討論使用選擇性CK2抑制劑治療MM的可能性。

1 細胞存活的主要調節(jié)激酶

蛋白激酶CK2又稱酪蛋白激酶，CK2全酶是由2個催化亞基和2個調節(jié)亞基組成的1個異源四聚體結構[6]。CK2是一種多效性蛋白激酶，具有眾多的底物蛋白，可參與許多不同的細胞進程。普遍認為，其主要功能是促進細胞存活與增殖，并保護細胞，防止其發(fā)生凋亡。由于CK2能激活依賴于其活性的多種信號通路（非基因成癮現(xiàn)象），因此，CK2可作為一個可期待的治療靶點[7]。許多實體腫瘤如結腸癌（DLD-1）[8]、慢性髓性白血?。↙AMA84）細胞[9]中 CK2的表達量增加，證明了CK2具有維持細胞生存的關鍵作用。CK2可調節(jié)腫瘤抑制因子以維持致癌表型，如CK2能調節(jié)惡性腫瘤中重要的 p53，PTEN，cMyc，Raf等分子[10]。目前，關于 CK2在腫瘤中的研究主要針對某些穩(wěn)定的細胞系或非惡性腫瘤細胞，但對臨床患者腫瘤組織和樣品的數(shù)據(jù)分析相對較少，隨著固體瘤和血液腫瘤中CK2調控的特異性致病途徑研究的逐漸深入，已有研究證明CK2是惡性血液腫瘤發(fā)病機理的核心驅動因子，可作為血液惡性腫瘤的潛在治療靶點[11]。

2 調節(jié)NF-κB及STAT3信號通路

歐瑞明等[12]研究發(fā)現(xiàn)，NF-κB信號通路在大約20%的MM患者中被激活，促進MM細胞增殖，同時介導白細胞介素6（IL-6）的分泌和黏附因子的表達，上調Bcl-2家族抗凋亡蛋白，抑制死亡受體信號通路，促進新血管生成和MM細胞惡性增殖，從而抵抗MM細胞發(fā)生凋亡，并與MM細胞耐藥性的產(chǎn)生密切相關。在尋找參與MM細胞生長的分子過程中，發(fā)現(xiàn)了可以調節(jié)細胞生長進程的常見激酶CK2。

MM細胞的增殖和存活依賴于激活的內源性和外源性信號傳導途徑，MM細胞中的一些信號級聯(lián)反應會受到蛋白激酶CK2活性的影響。多種CK2抑制劑對多種腫瘤都具有良好的增殖抑制作用及促細胞凋亡作用，如CK2抑制劑四溴苯三唑可誘導卵巢癌細胞CAOV3細胞凋亡[13]，大黃素可能抑制骨肉瘤Saos-2細胞的增殖和侵襲等[14]。CK2抑制劑對MM細胞增殖過程的抑制作用涉及2個關鍵的分子，NF-κB和STAT3。CK2抑制劑能降低STAT3磷酸化水平；熒光素酶試驗表明，加入CK2抑制劑或沉默CK2基因后，均能明顯減弱腫瘤壞死因子刺激產(chǎn)生的細胞應激反應，并顯著降低NF-κB的轉錄活性；MM細胞中內源性CK2能和NF-κB分子中的p105位點亞基相互作用，從而激活NF-κB信號通路[15]。NF-κB和STAT3信號通路都能調節(jié)腫瘤細胞的增殖、生長及凋亡，是多種腫瘤生長、遷移的關鍵分子[16-18]，提示CK2可通過調節(jié)NF-κB及STAT3信號通路來調節(jié)MM細胞的生長。

3 調節(jié)內質網(wǎng)應激（ERS）及未折疊蛋白反應（UPR）

ERS是一種高度保守的細胞反應機制，具有兩面性，適度的ERS對細胞有保護作用，而過度的ERS誘導細胞凋亡[19]。ERS與腫瘤的發(fā)生、發(fā)展及其治療等關系密切[20]。UPR即為內質網(wǎng)腔內聚集未折疊或錯誤折疊蛋白質的翻譯[21]。MM細胞普遍生存的血液微環(huán)境中含氧量極低，造成了MM細胞的內質網(wǎng)內未折疊蛋白或錯誤折疊蛋白大量聚集，ERS便由此產(chǎn)生[22]。同時，MM細胞為適應這種應激反應產(chǎn)生的微環(huán)境改變，會激活UPR，并借此來維持內質網(wǎng)的穩(wěn)定[8，23]。有研究表明，CK2通過調節(jié)UPR和ERS影響MM細胞的生存及生長。CK2不僅存在于細胞質中，還存在于正常細胞和MM細胞的內質網(wǎng)中。當ERS出現(xiàn)后，會進一步激活CK2的活性；另一方面，CK2在UPR中正調控IRE1α-XBP1[24]，負調控促凋亡蛋白PERK-eIF2α，進而維持MM細胞的增殖和生長[25-26]。結果表明，CK2參與并調節(jié)MM的發(fā)病及生長。

4 調節(jié)熱休克蛋白（Hsp90）的表達

Hsp90是一種細胞質蛋白質，可由MM細胞的細胞質合成并釋放，并能反映MM腫瘤存在和生長的一類物質，可作為腫瘤標志物，MM患者體內Hsp90的含量遠超過健康人[27-28]。而CK2通過磷酸化細胞內Cdc37（細胞分裂周期蛋白）的Ser13位點調控Hsp90的表達。Cdc37上Ser13位點磷酸化能破壞Hsp90蛋白，進而引起多種蛋白質的折疊和轉化[29-30]。在體外MM細胞及MM模式小鼠中，同時抑制CK2和Hsp90的活性時，會造成MM細胞死亡，且導致MM細胞中IRE1激酶水平的大幅度下降，從而導致XBP-1轉錄因子mRNA剪接程度降低[31]。從作用機制上來看，CK2在MM細胞中的調控作用與細胞中IRE1α水平下降、IRE1α/Hsp90/Cdc37復合物下降有關。由文獻[31]可見，CK2可能通過維持UPR中IRE1α-XBP1途徑起到抵制ERS和UPR的保護作用。CK2抑制劑黃酮類化合物芹黃素可抑制Hsp90/Cdc37蛋白的表達，進而下調Hsp90的協(xié)同蛋白AKT，Rip1，Raf1等的活性，最終誘導MM細胞凋亡；還可調節(jié)Mcl1，Bcl-2，Bcl-xL和 XIAP生存素等抗凋亡蛋白的表達水平，誘導細胞凋亡。說明CK2可直接調控Hsp90的活性，從而調節(jié)MM細胞內一些復雜的信號通路。

5 展望

MM是由惡性漿細胞的不斷增殖和MM細胞所處微環(huán)境的改變而引起的，其發(fā)病機制十分復雜，涉及到內部成因、外部成因及生物學原理等眾多方面。目前，臨床藥物治療并不能完全遏制MM的復發(fā)，尚不能治愈MM，所以提高藥物的藥效、降低毒副作用并降低復發(fā)率顯得尤為重要。多項研究指出，蛋白激酶CK2對MM細胞的生長起著至關重要的作用，是MM細胞和一些其他惡性血液病的“生存調節(jié)劑”，具有較高的研究價值。蛋白激酶CK2可影響MM細胞內的NF-κB及STAT3信號通路、調節(jié)MM細胞中內質網(wǎng)應激及UPR及Hsp90的表達。今后的研究中，可將相關信號通路作為主要研究靶點，進一步發(fā)掘CK2的治療潛力。隨著對CK2和細胞凋亡關系研究的深入，可針對CK2不同作用機制中的不同位點，開發(fā)治療MM的新型藥物。未來的研究中，應從實際藥效與克服不良反應等方面的綜合考慮，研發(fā)療效更好、毒副作用更小的CK2抑制劑，為控制MM的發(fā)展和臨床治療提供有力支撐。

[1]楊志峰，李 焱，劉曉燕，等.小劑量沙利度胺維持治療對多發(fā)性骨髓瘤患者血清相關指標的影響[J].中國藥業(yè)，2015，24（2）：25-26.

[2]徐思雨，婁世鋒.多發(fā)性骨髓瘤治療發(fā)展及近況[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生，2017，33（13）：1993-1995.

[3]張冬華，孫建群.硼替佐米聯(lián)合吡柔比星、地塞米松治療初治多發(fā)性骨髓瘤14例臨床分析[J].中國藥業(yè)，2015，24（1）：78-80.

[4]莊 韻，沈 群.多發(fā)性骨髓瘤維持治療的最新進展[J].中國實驗血液學雜志，2015，23（1）：250-254.

[5]謝松青，鄭慧玲，劉新光.揭示蛋白激酶CK2生物學功能——亞基敲除/敲減[J].中國生物化學與分子生物學報，2017，33（3）：227-233.

[6]王翠瑤，劉 超，任麗莉，等.TBB通過WNT/β-catenin通路抑制甲狀腺濾泡狀癌細胞FTC133的增殖與遷移[J].基礎醫(yī)學與臨床，2014，34（10）：1381-1385.

[7]Manni S，Brancalion A，Tubi LQ，et al.Protein kinase CK2 protects multiple myeloma cells from ER stress-induced apoptosis and from the cytotoxic effect of HSP90 inhibition through regulation of the unfolded protein response[J].Clinical Cancer Research An Official Journal of the American Association for Cancer Research，2012，18（7）：1888-1900.

[8]Niechi I，Silva E，Cabello P，et al.Colon cancer cell invasion is promoted by protein kinase CK2 through increase of endothelinconverting enzyme-1c protein stability[J].Oncotarget，2015，6（40）：42749-42760.

[9]Borgo C，Cesaro L，Salizzato V，et al.Aberrant signalling by protein kinase CK2 in imatinib-resistant chronic myeloid leukaemia cells：Biochemical evidence and therapeutic perspectives[J].Molecular Oncology，2013，7（6）：1103-1115.

[10]Wang Y，Schachner M.The intracellular domain of L1CAM binds to casein kinase 2α and is neuroprotective via inhibition of the tumor suppressors PTEN and p53[J].Journal of Neurochemistry，2015，133（6）：828-843.

[11]Manni S，Carrino M，Piazza F.Role of protein kinases CK1α and CK2 in multiple myeloma：regulation of pivotal survival and stress-managing pathways[J].J Hematol Oncol，2017，10：157-167.

[12]歐瑞明，周長華，譚友平，等.青蒿琥酯對耐地塞米松的多發(fā)性骨髓瘤細胞株增殖及NF-κB p65、P-gp表達影響[J].山東醫(yī)藥，2017，57（7）：34-36.

[13]閆 威，任麗莉，孟智超，等.蛋白激酶CK2抑制劑四溴苯三唑可促進卵巢癌CAOV3細胞凋亡[J].第三軍醫(yī)大學學報，2015，37（14）：1478-1481.

[14]薛 劍，靳安民，呂 海，等.CK2抑制劑對骨肉瘤細胞增殖和侵襲力的作用研究[J].中國現(xiàn)代醫(yī)學雜志，2013，23（12）：38-42.

[15]Manni S，Brancalion A，Mandato E，et al.Protein kinase CK2 inhibition down modulates the NF-κB and STAT3 survival pathways，enhances the cellular proteotoxic stress and synergistically boosts the cytotoxic effect of bortezomib on multiple myeloma and mantle cell lymphoma cells[J].Plos One，2013，8（9）：e75280.

[16]Jing H，Lee S.NF- κB in Cellular Senescence and Cancer Treatment[J].Molecules&Cells，2014，37（3）：189-195.

[17]Seo HS，Jo JK，Ku JM，et al.Induction of caspase-dependent extrinsic apoptosis by apigenin through inhibition of signal transducer and activator of transcription 3 （STAT3）signalling in HER2-overexpressing BT-474 breast cancer cells[J].Bioscience Reports，2015，35（6）：2977-2984.

[18]Chae IG，Kim DH，Kundu J，et al.Generation of ROS by CAY10598 leads to inactivation of STAT3 signaling and induction of apoptosis in human colon cancer HCT116 cells[J].Free Radical Research，2014，48（11）：1311-1321.

[19]吳 芳，安永康，朱艷琴.內質網(wǎng)應激與腫瘤細胞凋亡研究進展[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學，2014（9）：2228-2231.

[20]曾惠愛，劉先領.內質網(wǎng)應激與腫瘤細胞凋亡[J].腫瘤防治研究，2013，40（2）：206-208.

[21]莊 琦，畢 文，吳 健，等.未折疊蛋白反應、自噬與腫瘤發(fā)展的關系及研究進展[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學，2016，24（19）：3143-3147.

[22]李振杰，方 堅，李志遠，等.補腎養(yǎng)骨湯調節(jié)內質網(wǎng)應激誘導骨髓瘤耐藥細胞凋亡的研究[J].廣州中醫(yī)藥大學學報，2015，32（2）：290-295.

[23]Vincenz L，Jger R，O′Dwyer M，et al.Endoplasmic reticulum stress and the unfolded protein response：targeting the Achilles heel of multiple myeloma[J].Molecular Cancer Therapeutics，2013，12（6）：831-843.

[24]Toru H，Kenta K，Naohiro H，et al.Inhibition of Casein Kinase 2 Modulates XBP1-GRP78 Arm of Unfolded Protein Responses in Cultured Glial Cells[J].Plos One，2012，7（6）：e40144.

[25]Papandreou I，Denko NC，Olson M，et al.Identification of an Ire1alpha endonuclease specific inhibitor with cytotoxic activity againsthumanmultiplemyeloma[J].Blood，2011，117（4）：1311-1314.

[26]于 濤，柴 雙，歐陽仲瑞，等.內質網(wǎng)應激/未折疊蛋白反應促進腫瘤侵襲的研究進展[J].腫瘤防治研究，2017，44（4）：298-302.

[27]何心合，董航明，蔡紹曦.胞外熱休克蛋白90作為腫瘤標志物的研究進展[J].實用醫(yī)學雜志，2017，33（9）：1523-1525.

[28]陳侃侃，何正梅，丁邦和，等.熱休克蛋白抑制劑17-AAG通過下調Wnt/β-catenin信號通路抑制多發(fā)性骨髓瘤細胞的增殖[J].中國實驗血液學雜志，2016，24（1）：117-121.

[29]KimSW，HasanuzzamanM，ChoM，et al.CaseinKinase2 （CK2）-mediated Phosphorylation of Hsp90β as a Novel Mechanism of Rifampin-induced MDR1 Expression[J].Journal of Biological Chemistry，2015，290（27）：17029-17040.

[30]何 靜.以Hsp90/Cdc37復合物為靶點的Hsp90抑制劑的研究[D].吉林：吉林大學，2016.

[31]Zhao M，Ma J，Zhu HY，et al.Apigenin inhibits proliferation and induces apoptosis in human multiple myeloma cells through targeting the trinity of CK2，Cdc37 and Hsp90[J].Molecular Cancer，2011，10（1）：104-118.