纳曲本激活TRPM7促进胶质母细胞瘤细胞的迁移和侵袭

　　胶质母细胞瘤（glibioblastoma，GBM）是中枢神经系统中常见、具侵袭性的脑肿瘤，目前仍是一种致命的疾病，中位生存期<15个月。胶质母细胞瘤（GBM）是一种致命的进行性脑肿瘤，5年生存率<10%。GBM通过降解细胞外基质无限制地增殖和侵入整个脑组织，导致其相当大的治疗抵抗力。GBM患者的治疗选择较其有限，且结果不理想。

　　胶质母细胞瘤标准的治疗方法是手术切除肿瘤，然后是替莫唑胺化疗和放疗。然而，由于缺乏特异性，目前使用的佐剂具有很强的细胞毒性。需要进一步的研究来阐明GBM功能的基本机制，以便找到既能杀死肿瘤又能保留健康细胞的替代品。本质上，如果我们希望开发出对GBM高度特异且毒性更小的治疗方法，我们需要更好地了解GBM潜在治疗靶点的参与。

　　INC国际神经外科顾问团成员、国际神经外科学院前主席、加拿大多伦多大学儿童医院SickKids脑瘤研究中心主席James T. Rutka教授在其《Activation of TRPM7 by naltriben enhances migration and invasion of glioblastoma cells》论文中记录了他们对于胶质母细胞瘤的研究。该研究利用GBM细胞系U87，评估了TRPM7激活剂纳曲宾对GBM活性、迁移和侵袭性的影响。

　　首先，利用全细胞膜片钳技术，我们发现纳曲本增强了U87细胞内源性TRPM7样电流。此外，通过Fura-2ca2+显像，我们观察到纳曲本应用后钙离子内流情况。纳曲本增强了U87细胞的迁移和侵袭能力（通过划痕实验、基质凝胶侵袭实验和MMP-2蛋白进行了评估），但没有提高细胞的存活率和增殖能力（用MTT法评估）。用免疫印迹法检测p-Akt/t-Akt和p-ERK1 | 2/t-ERK1 | 2的蛋白水平。我们发现纳曲本可增强MAPK/ERK信号通路，但不能增强PI3k/Akt通路。因此，增强的TRPM7活性有助于GBM的损害性迁移和侵袭特性。

　　TRPM7是一种非特异性的二价阳离子通道，在几乎全部的组织中都有表达，属于瞬时受体电位（TRP）离子通道超家族中的美拉司他丁亚家族。离子通道是药物开发的重要靶点。TRPM7被认为是GBM的潜在治疗靶点，除其他癌症外，包括：胰腺癌、白血病、头颈癌、腺癌、视网膜母细胞瘤、鼻咽癌、胃癌、卵巢癌和乳腺癌。以前的研究已经表明TRPM7参与GBM是由于通道的异常活动和通过使用技术降低TRPM7功能（即敲除或药物控制）在癌组织中的上调。然而，目前文献中还没有研究TRPM7通道活性的增强是否会增强GBM的功能（即增殖、迁移和侵袭）。

　　直到较近，还没有可靠的药理化合物可以作为特异性TRPM7激动剂。使用基于Ca2+成像的分析方法筛选出一组具有不同结构主干的20个小分子，这些小分子可以诱导TRPM7电流。与其它化合物相比，δ阿片类拮抗剂纳曲宾是选择性较强的TRPM7正门控调节剂。纳曲本对TRPM7的EC50计算为~20μM；在50μM时，纳曲本对其他TRP通道没有影响，包括TRPM2、TRPM8和TRPV1[14]。此外，作者发现纳曲本在低PIP2条件下也能可逆地激活TRPM7通道，并且没有细胞内Mg2+耗竭。通过一系列的诱变实验，作者还发现纳曲宾激活TRPM7的位点位于TRP结构域。较初被用作δ阿片受体拮抗剂，但需要注意的是，尽管纳曲本与其他阿片受体拮抗剂（如纳曲酮）具有很高的结构相似性，但其他任何一种都不能刺激TRPM7通道。

　　目前的研究通过一种新的方法来评估TRPM7对GBM功能的影响。也就是说，我们评估了用纳曲本增强TRPM7活性是否能提高U87细胞的存活率、迁移率和侵袭力。此外，Rutka研究团队还通过研究相关的信号通路来探讨潜在的机制，采用MTT法、划痕法、基质胶侵入法、免疫印迹法、Ca2+显像法和膜片钳电生理学方法检测纳曲宾对U87细胞功能结果的影响。

　　较终，该论文得出结果：纳曲本可增强U87细胞内源性TRPM7样电流。以前报道过，与正常人星形胶质细胞相比，U87细胞中TRPM7通道的mRNA和蛋白质表达及其活性上调。先前已在原发性心室肌细胞以及过度表达TRPM7的HEK293细胞中证实了纳曲宾激活TRPM7电流。在本研究中，我们首先通过全细胞膜片钳记录证实了纳曲宾对U87细胞内源性TRPM7样电流的增强作用。图1A和1B显示纳曲本（50μM）灌注可激活稳健的TRPM7样电流。与TRPM7的形状和特性相一致，纳曲本激活电流较大且向外整流。纳曲宾的激活是可逆的，因为TRPM7样电流随着纳曲本的洗出而减少。如图1C所示，100mV时的初始外向电流密度为9.7±2.4Pa/pF，纳曲宾增强TRPM7样电流至31.3±4.9Pa/pF（p<0.001；n=6）。在我们之前的研究[4]中，我们报道了300μM香芹酚控制基础U87 TRPM7样电流。在这里，为了进一步证实纳曲宾的作用是由TRPM7介导的，我们用香芹酚检测了它是否也能控制纳曲宾增强的U87细胞TRPM7样电流。图1D-1F说明，香芹酚控制了纳曲宾增强的类TRPM7电流，使TRPM7样电流降低到6.8±1.7pa/pF。研究结果表明，U87细胞内内源性TRPM7样电流对纳曲本增强敏感。

　　Rutka教授在该论文的较后结论为，MMP-BEN-7蛋白增强，可能通过上调pMTRIK/MAPER7。这一发现提供了进一步的证据表明TRPM7是GBM的一个治疗靶点。

　　原文链接：https://www.oncotarget.com/article/14496/text/