【摘要】近年来，关于RSK2对于肿瘤发生发展的研究越来越多，他们大多数证实，在恶性细胞或组织中RSK2的蛋白表达水平普遍高于正常细胞或组织。在一些疾病的研究中还发现，RSK2可以通过磷酸化与相应疾病发展有关的靶细胞或蛋白位点，从而间接影响疾病的发展。因此，很多学者认为寻找RSK2的抑制剂可以作为治疗这些疾病的一个新的突破口。本文将就RSK2及RSK2对于疾病发展研究现有的新进展做简要介绍。
【关键词】RSK2；肿瘤；疾病；磷酸化；抑制剂
[中图分类号]R734.2 [文献标识码]A [文章编号]1439-3768-（2019）-06-YS
1.RSK2的功能概述
90KDa核糖体s6激酶(90-kDa ribosomal s6 kinase，RSK)属于丝氨酸/苏氨酸激酶家族。包括RSK1、RSK2、RSK3和RSK4及两个结构相关同源体RSK样蛋白激酶(RSK-like protein kinase，RLPK)和RSKB(或称为MSK2)。RSK家族的各种在结构方面的相似性很高，但他们在人体内的功能和分布却有着很多区别。由于RSK在RAS/MAPK通路有十分重要的地位，有着明显的下游效应，所以RSK亚型，如RSK2，是肿瘤治疗的重要靶点[1]。
很多研究表明RSK2在Raf-1-MEK-ERK通路中发挥作用,MAPK通路在哺乳动物中有很多种，其中比较重要的有ERK通路、c-jun 氨基端激酶(c-jun N-terminal kinases,JNK)/应激活化蛋白激酶(stress-activated protein kinase ,SAPK)通路及 p38/MAPK 通路3条。RSK2还参与TNF-R1通路，在TNF-R1通路中，RSK2可以被肿瘤坏死因子TNF激活[2]。由于RSKs是 Raf-MEK-ERK 级联信号通路下游的效应分子,通过对各种蛋白的磷酸化，其底物种类也非常多，因此RSK2的功能很广泛[2]。在细胞内不同刺激下以及特定微环境中调节基因转录、细胞周期、增殖、分化、凋亡及维持细胞生存[3]。
2. RSK2在各种疾病中的作用
2.1 在平滑肌收缩性疾病中的作用
研究表明，在Ca2+-和激动剂(U46619)诱导平滑肌收缩的过程中，使用选择性抑制剂BI-D1870抑制RSK，发现RLC20和MYPT1的磷酸化水平均显著降低，收缩力显著抑制。血栓素A2(TXA2)类似物U46619通常通过激活TXA2受体和RhoA/ROCK信号级联诱导Ca2+敏化级联。因此抑制RSK可以显著降低由高[K+]或血栓素A2(TXA2)类似物U46619刺激的完整平滑肌的收缩反应[4]。实验中还发现，U46619还增加了ERK1/2和RSK2的Ser227位点的磷酸化，这进一步证明了RSK2在平滑肌收缩中有一定的调节作用，从而起到调节血压的作用。由此可以看出，RSK2及其家族未来对平滑肌收缩性疾病还有很多研究方向。
2.2 在精神类疾病中的作用
(1) CLS综合征
Coffin-Lowry综合症(CLS)是一种罕见的精神发育迟缓综合征。
在精神智力方面，CLS是由RSK2基因编码的RSK2丝氨酸/苏氨酸激酶功能丧失引起的一种综合征形式的智力障碍。在人类和小鼠的大脑中，RSK2在海马区高度表达，缺乏RSK2的小鼠表现出对空间记忆参照任务的延迟获取和长期空间记忆缺失。有研究通过建立RSK2基因缺失的小鼠模型，探究神经元功能和结构的潜在改变，实验通过迷宫训练建立空间记忆，发现Rsk2敲除的小鼠在任务难度增加和对海马功能的需求增加的情况下，表现出在一些海马依赖性空间学习和记忆任务中受到特别的影响，但在物体位置识别等任务中则不受影响。证明了RSK2敲除小鼠的突触传递受损，兴奋性降低以及海马区AMPA受体发生了功能障碍[5]。
大脑中大多数兴奋性突触传递都是通过AMPA受体介导的，这些受体性质的改变可能会对大脑功能产生重大影响。而在与特定神经元功能相关的基因中，GLUR2控制着与学习和记忆有关的AMPA受体的特性，据报道GLUR2在小鼠神经元中直接与RSK2结合，GLUR2亚基的存在或缺失通过改变AMPAR的性质来改变突触传递，从而表明RSK2对GLUR2功能有直接影响。推测RSK2可能为药物干预提供靶点[6]。
Coffin-Lowry综合征中RSK2对骨骼发育也有一定影响，RSK2的失活突变可以影响牙骨质的形。有研究证实，RSK2是牙骨质稳态和牙周健康的一个关键调节因子，通过建立RSK2基因缺失的小鼠模型发现缺乏RSK2的小鼠牙周明显破裂，PDL脱离，胶原纤维组织丢失。当抑制成牙骨质细胞中的Rsk2时，可降低其体外矿化，减少矿化结节的形成，并降低牙骨质标志物的表达[7]。
(2) 认知功能障碍
CLS被认为与认知和行为障碍有关，有研究认为RSK2功能丧失扰乱了神经前体向神经元的分化，并将其维持为增殖的径向前体细胞，这一缺陷可能是CLS中所见认知功能障碍的基础[8]。为了验证RSK2在神经前体发育中的必要性，敲除小鼠RSK2发现，pax6阳性的径向前体细胞增殖比例增加，而培养皮层前体的神经发生明显减少。因此，研究认为MAP激酶通路中的RSK2突变导致认知功能障碍的一种方式是干扰神经前体发育。
还有研究认为，RSK2的缺失并不影响成年齿状回神经元的增殖、分化和存活，而是改变了未成熟新生神经元的成熟进程[9]。当RSK2缺陷小鼠接受空间学习时，与野生型小鼠相比，成年神经元的增殖减少，实验发现在RSK2缺陷小鼠中，新生DG神经元的增殖和存活率正常，学习后小鼠的DG神经元发生活动依赖调节，但在学习募集未成熟和成熟DGCs的过程中失调，因此认为无法通过学习招募到与长期记忆相关的新生神经元群体。RSK2缺陷小鼠中与空间辨别能力受损和行为模式分离相关的多个特定水平发生改变，这代表了一种可能导致CLS认知障碍的新机制。
2.3 在炎症疾病中的作用
炎症是一种复杂的生物宿主对组织损伤、感染和创伤的反应。与炎症反应有关的蛋白激酶对其信号传导至关重要，可能成为潜在的治疗靶点。RSK激酶家族具有多种细胞功能。据报道，RSK2是炎症信号的介质，在结肠炎症中与TRAF6相互作用[10]。RSK作为ERKs下游的激酶参与炎症信号传导，实验中使用LPS处理Ikkα/β,IKBα,JNKs和p38后,磷酸化和激活的这三种物质增加；同时RSK2敲除组显示，其抑制LPS-induced磷酸化Ikkα/β,IKBα和p38,并且RSK2总蛋白质水平也相应减少。RSK2与TRAF6在丝氨酸46、47和48处相互作用并磷酸化，实验敲除小鼠的RSK2基因，与野生型小鼠相比，RSK2缺陷小鼠TRAF6 K63泛素化水平较低，而与RSK2敲除小鼠相比，TRAF6作为RSK2 E3连接酶AOM/DSS在RSK2野生型中更多地诱导结肠上皮炎症。这些证据则表明，TRAF6磷酸化和泛素化在炎症通路中起着积极的调节作用，且RSK2是TRAF6磷酸化介导的结肠炎症所必需的。
2.4RSK2在癌症中的作用
(1)RSK2与乳腺癌
KIBRA被证实是一种记忆相关蛋白，在肾脏和脑组织中表达。有研究表明，RSK可以与ERK级联磷酸化底物，来调节人乳腺癌细胞的增殖和迁移。研究中发现，RSK1/2在体外磷酸化KIBRA蛋白的，当使用RSK1/2抑制剂后，在Western Blot图像中可以看出KIBRA在Thr929和Ser947位点的磷酸化显著降低。也就是说，RSK1/2可以在体外和细胞中通过联合ERK特异性磷酸化KIBRA的多个苏氨酸和丝氨酸位点来调控细胞的增殖活性与迁移率[11]。
(2)RSK2与骨肉瘤
RSK2有促进肿瘤细胞迁移和侵袭的作用，很多研究表明，RSK2在很多恶性的细胞中呈过表达[3]，比如在人骨肉瘤组织中RSK2的表达就会比正常瘤组织高很多[5]，当实验中敲除RSK2的基因之后，人骨肉瘤细胞的增殖速度降低，细胞的迁移也明显减少。c-Fos的表达在沉默RSK2后也有所下降，影响了骨肉瘤细胞的功能。所以在某些方面RSK2也被认为是癌基因。
(3) RSK2与肝癌
还有研究证明RSK2的促细胞增殖作用，在肝癌SMMC-7721细胞中，含有RSK2mRNA的实验组中SMMC-7721细胞的增殖明显高于空白对照组，而RSK2沉默组在细胞周期分析的实验中也显示出了细胞周期阻断和细胞总增值能力下降的情况。因此可以看出，对于SMMC-7721细胞，RSK2的过表达可促进其增殖，相反当沉默RSK2时，也会抑制某些细胞的增殖能力,促进细胞凋亡[13]。
(4) RSK2与胃癌
Gossypin(棉酚)是一种天然的黄酮，具有抗癌活性，对结肠癌与白血病细胞增殖都有抑制作用[14]。在胃癌的新研究中，棉酚与AURKA（一种抑制胃癌生长的极光激酶A）的ATP结合囊以及RSK2的-N端和-C端子的ATP结合囊形成了若干接触。RSK2作为Gossypin（棉酚）的靶向物质，在体外实验中通过对AURKA和RSK2的蛋白进行重组，证明了Gossypin(棉酚)可以与AURKA和RSK及其下游信号蛋白直接结合，抑制两者的活性，从而增加细胞周期的阻滞，抑制胃癌细胞的增殖[15]，这对胃癌的研究和发展有重大的意义。
另外有研究报道，Carnosol是一种天然的多酚化合物，具有抗氧化、抗炎和抗癌的特性。研究中进行了体外激酶实验抑制RSKs的下游信号对RSKs有较强的抑制作用。还进行了体外筛选和细胞检测，重组活性RSK2蛋白进一步验证Carnosol对于RSK2通路有影响。由此可以看出，Carnosol是通过抑制rks - creb信号通路，抑制RSK2活性及其下游信号，口服Carnosol的小鼠模型中胃肿瘤的生长被有效地抑制。结果表明，Carnosol是一种RSK2抑制剂，可以增强胃癌治疗的疗效[16]。
(5)RSK2与结肠癌
在TRAF6磷酸化介导的结肠炎症中RSK2作为炎症信号的介质与TRAF6的相互作用是必需的。TRAF6（TNF receptor associated factor 6）是一个泛素连接酶，当它被激活的时候可以作为一个开关特定地激活某种激酶，这种激酶随后激活其它的应激活化激酶，导致细胞死亡。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆RSK2通过磷酸化TRAF6的 S46, 47,48位点使TRAF6泛素化，连接TNF受体超家族和细胞内信号通路，诱导促炎细胞因子[17]。
而对于结肠癌症，RSK2可以抑制其转移和增长。结肠癌的死亡主要原因大多是由于癌细胞侵犯其他组织器官发生了转移，研究表明，由于转录因子T-bet可以直接激活Ifnγ基因转录，所以突变T-bet可以使IFNγmRNA水平得到恢复,随后实验老鼠的结肠癌细胞转移率明显降低。实验表明,RSK2可以磷酸化T-bet的S498E/S502E位点，并且在RSK2基因敲除的小鼠中，Ifnγ的表水平下降，结肠癌肝转移率明显升高。如果磷酸化RSK 2，T-bet突变体则不能被磷酸化，进一步证明了RSK2是T-bet的上游激酶。RSK2通过对T-bet的磷酸化，抑制干扰素表达，进而抑制结肠癌细胞的转移和增长[18]。
3.治疗未来与展望
综上所述，目前RSK2在疾病中，尤其是对于肿瘤细胞的作用大多是通过结合其下游底物或磷酸化某些影响肿瘤细胞增殖及迁移的蛋白的特殊位点，降低促癌物质的表达水平或阻滞癌细胞的细胞周期，从而起到抑制肿瘤或疾病发生发展的作用。而对于另一些疾病来说，RSK2的出现却是促癌物质，在许多类型的肿瘤细胞中高表达，但只要找到在肿瘤或疾病中相对有效地RSK2抑制物质作为RSK2的抑制剂，也可以有效地控制和治疗疾病的发展，或对其他治疗手段起到辅助作用，这不失为RSK2对肿瘤治疗的另一大突破口。
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论文作者:杨伟琼 高雅辰
论文发表刊物:《药物与人》2019年6月下
论文发表时间:2019/9/28
标签：磷酸化论文; 细胞论文; 激酶论文; 小鼠论文; 抑制论文; 肿瘤论文; 神经元论文; 《药物与人》2019年6月下论文;