VII.B-reitit, joita Her2/neu-reseptori aktivoi
Reseptorityrosiinikinaasi signalointia välittävät useat SH2-sisältävät substraatit, mukaan lukien fosfolipaasi C-γ (PLC-γ), PI-3-kinaasi, Gtpaseaktivoiva proteiini (GAP), Shc, Grb2, src-perheen kinaasit ja SH2 domeenia sisältävät fosfataasit. Kinaasisubstraattien aktivoituminen reseptorityrosiinikinaasilla johtaa toisen viestiaineen, kuten inositolifosfaatin ja diasyyliglyserolin välituotteiden vapautumiseen. Lisäksi reniini-Angiotensiinireitin aktivoituminen reseptorityrosiinikinaasien avulla johtaa seriini-treoniiniproteiinikaskadin säätelyyn, mukaan lukien reniini-ja MAP-kinaasireitti. Lopulta signaalin transduktio vaikuttaa geenien transkriptioon tai aiheuttaa proteiinimuutoksia, jotka säätelevät solusyklin etenemistä ja muuta solujen toimintaa. Yhteenveto useista HER2/neu-yliekspression aiheuttamaan transduktioon liittyvistä keskeisistä signaalinsiirtoreiteistä on esitetty Fig: ssä. 4.
Fig. 4. HER2 / neu onkogeeniin liittyvät signaalinsiirtoreitit. Havainnollistetaan useita signaalinsiirtoreittejä, joiden arvellaan edistävän Her2/neu: n transduktiopotentiaalia.
Tyrosiinikinaasisignaalin tiedetään aktivoivan useita kasvua, proliferaatiota ja eloonjäämistä sääteleviä reittejä. Kunkin reitin suhteellinen osuus on vaikea selvittää, ja se voi olla solutyyppispesifistä. KARTTAKINAASIREITIN aktivointi näyttää kuitenkin olevan kriittistä monissa tilanteissa. Olemme osoittaneet eri tyyppisissä transfektoiduissa soluissa, että muuntuvat erbb-reseptorikompleksitasot indusoivat KARTTAKINAASIAKTIVITEETTIEN jatkuvaa, tavoittamatonta aktivoitumista. Lederer ja kollegat ovat tutkineet eri signaalinsiirtoreittien merkitystä tutkimalla reittispesifisten farmakologisten estäjien vaikutusta siirtogeenisistä hiirimalleista perustettuihin kasvainlinjoihin. Neu-siirtogeenisistä hiiristä saadut kasvaimet osoittivat kohonnutta aktiivisuutta kartan kinaasireitissä; lisäksi näiden kasvainlinjojen kasvua esti map-kinaasireitin farmakologinen inhibiittori, kun taas eri alkuperää oleviin nisäkasvainlinjoihin tämä aine ei vaikuttanut. Nämä tiedot viittaavat siihen, että map-kinaasireitin reniini-aktivaatio on HER2/neu: n indusoiman kasvun kriittinen komponentti.
olemme osoittaneet, että proteasomilla voi olla kriittinen rooli solujen kasvun ja transformaation säätelyssä Her2 / neu-ilmentävissä kasvaimissa. P185neu: n yli-ilmentymän kautta muuttuneita nih / 3T3-soluja hoidettiin monoklonaalisella vasta-aineella, jonka tiedetään johtavan fenotyyppiseen palautumiseen. Näitä käsiteltyjä soluja verrattiin käsittelemättömiin soluihin käyttämällä differentiaalista mRNA-näyttöä, seulontatekniikkaa, jolla voidaan tunnistaa kahden näytteen välillä runsaasti erilaisia mRNA-lajeja. TBP1, joka alun perin kloonattiin proteiiniksi, jolla on korkea homologia HIV: tä sitovan proteiini-1: n kanssa, osoitti kohonneita mRNA – pitoisuuksia vasta-aineilla käsitellyissä soluissa. Tämän tuloksen merkityksen testaamiseksi käytettiin tbp1 cDNA: ta muuntuneiden solujen siirtämiseen. TBP1: n ilmentyminen johti muuntuneen fenotyypin palautumiseen mitattuna solujen proliferaation vähenemisenä, pesäkkeiden muodostumisen vähenemisenä pehmeässä agarissa ja suuresti estyneenä kasvaimen muodostumisena athymisillä hiirillä. Tämä tunnisti proteasomin säätelijällä olevan tuumorisuppressorin kaltaista toimintaa. Oletamme, että proteasomifunktioiden alasääntely rajoittaa solusyklin estäjien hajoamista, mikä rajoittaa solujen kasvua.
sen ajatuksen mukaisesti, että solusyklin säätely on kriittistä Her2 / neu: n transformaatiokyvylle, sykliini D1: n merkitys neu-transformaatiossa on tunnustettu. Lee ja kollegat havaitsivat, että sykliini D1-proteiinitasot olivat koholla sekä neu-siirtogeenisissä hiirimalleissa että neu-muuntautuneissa solulinjoissa. Sykliini D1-induktio voidaan kumota HER2/neu: n kriittisten jäämien mutaatiolla. Transformaation osoitettiin estävän in vivo sykliini D1-antisense, kokeellinen tekniikka, joka teoriassa nimenomaan estää kohdeproteiinin synteesin. Solusyklien dominanttinegatiivisten ja farmakologisten inhibiittorien käytön avulla todettiin, että p185neu: n aiheuttama sykliini D1: n induktio riippui Ras/MAP-kinaasi-reiteistä, mutta ei PI-3-kinaasi-reiteistä. Nämä kokeet vahvistavat MAP-kinaasireitin merkitystä ja HER2/neu: n kriittistä solusyklin säätelyä. Vaikka KARTTAKINAASIREITIN on osoitettu olevan erittäin tärkeä erbB-signaloinnille, muiden merkittävien signalointireittien, kuten PI-3-kinaasireitin, merkitystä ei voida missään tapauksessa väheksyä. Merkittävä Pi-3 – kinaasireitin loppupään efektori, jonka merkitys on paljastunut, on Akt-eloonjäämiskinaasireitti. Monien kasvutekijäsignaalien loppupään efektorina tämä reitti antaa antiapoptoottisen signaalin. Mendelsohn ja kollegat osoittivat EGF: lle suojaavan roolin Fas: n aiheuttamasta apoptoosista sekä rintasyöpäsolulinjassa että normaaleissa kuolemattomissa ihmisen epiteelisoluissa. EGF-stimulaation antaman suojan osoitettiin perustuvan Akt-signalointiin. Liu ja kollegat osoittivat, että Heregulin, erbB-suvun ligandi, johtaa Akt: n aktivoitumiseen, ja lisäksi Akt: n aktivoitumisen estää HER2: n inhiboiva vasta-aine, mikä paljastaa HER2: n roolin Akt: n aktivoitumisessa. Olemme osoittaneet, että tuumorisuppressori BRCA1 fosforyloituu vastauksena erbB2-aktivaatioon, ja on jonkin verran näyttöä siitä, että tähän muutokseen vaikuttaa myös Akt-signalointi.
se, että erbB-signalointi johtaa eloonjäämiseen, ei ole yllättävää, kun otetaan huomioon Her2 / neu: n vaikutukset kemosensitiivisyyteen ja radiosensitiivisyyteen. Nyt on ilmeistä, että sekä solunsalpaajien että sädehoidon aiheuttama tappaminen johtuu pääasiassa apoptoosin induktiosta. Korkea-asteiset gliasairaudet ovat erityisen vastahakoisia tavanomaisille hoitostrategioille, ja siksi kaikista menetelmistä, joilla näitä hoitostrategioita voitaisiin parantaa, olisi suurta kliinistä hyötyä. Olemme osoittaneet, että p185neu: n yli-ilmentymän muuntamat gliasolut ja muut solut voidaan fenotyypillisesti palauttaa ottamalla käyttöön P185-mutantti, jolla on solunsisäinen katkaisu juuri kalvon alapuolella, p185T691Stop. Fenotyyppisen palautumisen lisäksi p185T691Stop-välitteinen invalidisoituminen kinaasi-signalointiin herkisti soluja γ-säteilytyksen aiheuttamalle apoptoosille, joka on DNA-vaurion välittäjä. Lisäksi tämä apoptoottinen vaste osoittautui p53: sta riippumattomaksi, mikä on kliinisestä näkökulmasta rohkaisevaa, kun otetaan huomioon suuri osuus ihmisen kasvaimista, joiden eloonjäämistä uskotaan parantavan p53: n toiminnan menetys. Hoito p185neu: n monoklonaalisilla vasta-aineilla, kuten typistetyn p185: n ilmentyminen, voi johtaa fenotyyppiseen palautumiseen ja kinaasireseptorien invaliditeettiin, ja siitä keskustellaan myöhemmin. Pietras ja kollegat osoittivat, että hoito tällaisella vasta-aineella johtaa DNA: n korjautumisen vähenemiseen, mikä mahdollisesti johtuu siitä, että säätelyproteiinien kuten p21cip: n induktio on epäonnistunut. Vaikka useat ryhmät ovat osoittaneet, että kinaasireseptorien invalidisoituminen voi parantaa kasvainten vastaisten aineiden tehokkuutta, Her2/neu-yliekspressio tarjoaa luontaisen kemoresistenssin, on edelleen kiistanalaista. Pegram ja muut työntekijät tutkivat tätä asiaa sekä soluviljelmillä että hiirimalleilla ja havaitsivat, että HER2/neu: n yliekspressio ei yksinään riitä aiheuttamaan lääkeresistenssiä, ja ehdottivat, että HER2/neu saattaa vaikuttaa aiheuttavan lääkeresistenssiä kasvainten nopeamman uusiutumisen vuoksi. Yhdessä Her2/neu: n ja apoptoosin roolia koskevat tutkimukset viittaavat kuitenkin siihen, että eloonjäämisreitit ovat kriittinen osa reseptorityrosiinikinaasisignalointia ja että tämä reseptorityrosiinikinaasi signaloinnin komponentti on keskeinen transformaation ja fenotyyppisen palautumisen mekanismien ymmärtämisessä.