达拉非尼(dabrafenib)通过抑制MEK-ERK通路促进雪旺氏细胞分化

　　雪旺细胞分化涉及信号级联的动态相互作用。然而，关于信号分子的功能有很多有待阐明，这些功能取决于分子参与的环境。在这里，我们鉴定了一种小分子达拉非尼（dabrafenib），它在体外促进雪旺细胞分化，并利用这种化合物作为药理工具来了解调节雪旺细胞分化的分子机制。结果表明dabrafenib抑制ERK磷酸化并增强ErbB2自磷酸化和Akt磷酸化，达拉非尼（dabrafenib）对ErbB2和Akt磷酸化的影响通过MEK-ERK信号通路的药理抑制作用表现出来。然而，MEK和ERK的小分子抑制剂对Oct6和EGR2的表达没有影响，它们是驱动雪旺细胞分化的关键转录因子。此外，磷脂酰肌醇 3-激酶 (PI3K) 的药理学抑制几乎完全干扰了达拉非尼诱导的雪旺氏细胞分化。这些结果表明，达拉非尼在体外诱导雪旺细胞分化需要 ErbB2-PI3K-Akt 轴。尽管达拉非尼（dabrafenib）靶向的其他分子仍有待确定，但我们的数据提供了对 MEK-ERK 信号通路与雪旺细胞分化中 PI3K-Akt 轴之间存在的串扰的见解。

　　我们将达拉非尼（dabrafenib）鉴定为一种促进体外雪旺氏细胞分化的药理学工具。Dabrafenib 是作为 Raf 的小分子抑制剂开发的，Raf 是一种丝氨酸/苏氨酸特异性蛋白激酶，位于 MEK-ERK 信号通路的上游。dabrafenib 对 Raf 的抑制可能有助于体外雪旺细胞的分化，因为 MEK 和 ERK 活性的抑制导致 ErbB2 自身磷酸化和 Akt 磷酸化的增强。然而，MEK-ERK 轴的抑制不足以驱动雪旺细胞分化。因此，额外的信号通路可能是负责任的，应该被确定为雪旺细胞中达拉非尼的潜在靶点。事实上，浓度超过 5 μM 的 dabrafenib 预计会结合多种激酶。。

　　JNK 激酶亚结构域 VIII 中苏氨酸和酪氨酸残基的双重磷酸化与其激酶活性相关。然而，在达拉非尼处理的施万细胞中，JNK 磷酸化的抑制并未导致其靶标 c-Jun 磷酸化 (Ser-63) 的抑制。这些结果表明 Ser-63 处的 c-Jun 磷酸化不是由 JNK（p46 或 p54 kDa 同种型）介导的。尽管这超出了本研究的范围，但确定 p46 和 p54 kDa 同种型是否对磷酸化位点表现出不同的偏好是很重要的。尽管如此，在雪旺细胞中，达拉非尼和 JNK 抑制剂治疗都降低了 c-Jun 表达，我们推测达拉非尼抑制 JNK 磷酸化的能力也可能有助于驱动雪旺细胞分化。

　　ERK 在雪旺细胞增殖、分化和髓鞘形成中的功能和作用仍然存在争议。然而，似乎以下ERK激活或抑制的结果，这取决于ERK接合的上下文是不同的（即，在体外，体内，或早期与后来细胞发育阶段）。在培养的原代雪旺细胞中，ERK 通路的选择性激活抑制了雪旺细胞分化。赛义德等人证明用 MEK 抑制剂治疗可阻断异位可溶性 Nrg1 的抑制功能并恢复髓鞘形成。然而，MEK/ERK 激活抑制雪旺细胞分化的机制仍不清楚。在我们的研究中，小分子对 MEK 或 ERK 的抑制导致 ErbB2 自磷酸化和 Akt 磷酸化的增强。这些结果表明 dabrafenib 对 ErbB2 和 Akt 磷酸化的影响通过 MEK-ERK 途径的药理学抑制作用进行表型复制，表明 MEK-ERK 对 ErbB2 进行了阴性对照。

　　据报道，Nrg1 根据雪旺细胞的发育阶段发挥不同的功能。Nrg1 对雪旺氏细胞前体的增殖至关重要，也为髓鞘形成提供信号。在这项研究中，我们在体外在可溶性 Nrg1 III 型 (30 ng/mL) 存在的情况下培养了原代雪旺氏细胞以进行增殖。我们观察到在没有 Nrg1 的情况下，达拉非尼诱导的雪旺细胞分化需要 ErbB2（一种 Nrg1 受体）及其下游信号活性。这些观察结果提出了一个问题，即 ErbB2 信号的激活如何介导雪旺细胞中的不同结果（增殖与分化）。我们提出 MEK-ERK 信号负向调节 ErbB2 自磷酸化，我们的数据提供了对 MEK-ERK 信号通路与施万细胞生物学中 PI3K-Akt 轴之间串扰的洞察。

　　总之，通过利用达拉非尼（dabrafenib）作为小分子工具来了解体外调节雪旺细胞分化的分子机制，我们发现（1）增殖性祖细胞样雪旺细胞可以以独立于 cAMP 信号传导的方式分化为表达髓鞘基因的细胞，这以前被认为是雪旺氏细胞分化的关键信号事件；(2) PI3K-Akt 信号通路是诱导雪旺氏细胞分化所必需的，但还不够；(3) Oct6、MPZ 和 EGR2 的表达受不同于 c-Jun 的机制的调节，正如观察到 PI3K 抑制剂消除了 dabrafenib 对 Oct6、MPZ 和 EGR2 的上调所证明的，但不是dabrafenib 对 c-Jun 的下调；(4) MEK-ERK 信号负向调节 ErbB2 自磷酸化。微信扫描下方二维码了解更多：