Recettore tirosina chinasi segnalazione è mediata da un numero di SH2-contenenti substrati, tra cui la fosfolipasi C-γ (PLC-γ), PI 3-chinasi, GTPaseactivating proteina (GAP), Shc, Grb2, della famiglia src chinasi, e dominio SH2-contenente la fosfatasi. L’attivazione dei substrati della chinasi da parte della tirosina chinasi del recettore porta al rilascio di secondi messaggeri, come inositolo fosfato e intermedi di diacilglicerolo. Inoltre, l’attivazione della via Ras da parte delle tirosin chinasi del recettore porta alla regolazione di una cascata proteica serina/treonina, inclusa la via Ras e la via MAP chinasi. Alla fine, la trasduzione del segnale influisce sulla trascrizione nucleare dei geni o causa modificazioni proteiche, che regolano la progressione del ciclo cellulare e altre attività cellulari. Una sintesi di diversi percorsi di trasduzione del segnale chiave coinvolti nella trasformazione guidata dalla sovraespressione Her2/neu è presentata in Fig. 4.
Fig. 4. Vie di trasduzione del segnale, associate all’oncogene Her2/neu. Sono illustrati diversi percorsi di trasduzione del segnale, che si pensa contribuiscano al potenziale di trasformazione di Her2/neu.
È noto che la segnalazione della tirosina chinasi attiva più percorsi che controllano la crescita, la proliferazione e la sopravvivenza. Il contributo relativo di ciascuna via è difficile da accertare e può essere specifico del tipo cellulare. L’attivazione della via della chinasi della MAPPA, tuttavia, sembra essere critica in molte situazioni. Abbiamo dimostrato in cellule transfettate di vario tipo che i livelli di trasformazione dei complessi recettoriali erbB inducono un’attivazione sostenuta e non attenuata delle attività della MAP chinasi. Leder e colleghi hanno studiato il significato delle vie differenti di trasduzione del segnale esaminando l’effetto degli inibitori farmacologici pathway-specifici sulle linee del tumore stabilite dai modelli transgenici del topo. Le linee di tumori derivate da topi transgenici neu hanno mostrato un’elevata attività nella via della MAP chinasi; inoltre, la crescita di queste linee tumorali è stata inibita da un inibitore farmacologico della via MAP chinasi, mentre le linee tumorali mammarie di diversa origine non sono state influenzate da questo agente. Questi dati suggeriscono che l’attivazione di Ras della via MAP chinasi è una componente critica della crescita indotta da Her2/neu.
Abbiamo dimostrato che il proteasoma può svolgere un ruolo critico nella regolazione della crescita e della trasformazione cellulare nei tumori che esprimono Her2/neu. Le cellule NIH/3T3 trasformate dalla sovraespressione di p185neu sono state trattate con un anticorpo monoclonale noto per portare alla reversione fenotipica. Queste cellule trattate sono state confrontate con cellule non trattate utilizzando il display differenziale dell’mRNA, una tecnica di screening in grado di identificare le specie di mRNA che differiscono in abbondanza tra due campioni. TBP1, originariamente clonato come proteina con elevata omologia alla proteina-1 legante l’HIV Tat, ha dimostrato livelli elevati di mRNA nelle cellule trattate con anticorpi. Per testare il significato di questo risultato, TBP1 cDNA è stato utilizzato per trasfettare le cellule trasformate. L’espressione di TBP1 ha condotto alla reversione del fenotipo trasformato come misurato dalla proliferazione delle cellule diminuita, formazione ridotta della colonia in agar molle e formazione notevolmente inibita del tumore in topi athymic. Ciò ha identificato un regolatore del proteasoma come avente un’attività simile al soppressore del tumore. Ci aspettiamo che la downregulation delle funzioni del proteasoma limiterà la degradazione degli inibitori del ciclo cellulare, limitando così la crescita cellulare.
Coerentemente con l’idea che la regolazione del ciclo cellulare sia fondamentale per la capacità di trasformazione di Her2 / neu, la ciclina D1 è stata riconosciuta per la sua importanza nella trasformazione neu. Lee e colleghi hanno notato che i livelli di proteine della ciclina D1 erano elevati sia nei modelli murini transgenici neu che nelle linee cellulari trasformate neu. L’induzione della ciclina D1 potrebbe essere abrogata dalla mutazione di residui critici all’interno di Her2 / neu. La trasformazione ha dimostrato di essere inibita in vivo dalla ciclina D1 antisenso, una tecnica sperimentale, che, teoricamente, impedisce specificamente la sintesi di una proteina bersaglio. Attraverso l’uso di inibitori dominanti-negativi e farmacologici delle vie del ciclo cellulare, è stato determinato che l’induzione della ciclina D1 da parte di p185neu dipendeva dalla via Ras/MAP chinasi, ma non dalla via PI-3-chinasi. Questi esperimenti rafforzano l’importanza della via MAP chinasi e la regolazione critica del controllo del ciclo cellulare da parte di Her2/neu. Anche se la via MAP chinasi ha dimostrato di essere di grande importanza per la segnalazione erbB, il significato di altre vie di segnalazione principali, come la via PI-3-chinasi, non può in alcun modo essere scontato. Un importante effettuatore a valle della via della PI-3 – chinasi, la cui importanza è stata rivelata, è la via della chinasi di sopravvivenza Akt. Come effettuatore a valle di molti segnali del fattore di crescita, questa via fornisce un segnale antiapoptotico. Mendelsohn e colleghi hanno dimostrato un ruolo protettivo per l’EGF dall’apoptosi indotta da Fas sia in una linea cellulare di cancro al seno che in normali cellule epiteliali umane immortalate. È stato dimostrato che la protezione conferita dalla stimolazione EGF si basa sulla segnalazione Akt. Liu e colleghi hanno dimostrato che Heregulin, un legante della famiglia erbB, porta all’attivazione di Akt e inoltre che l’attivazione di Akt è bloccata da un anticorpo inibitorio a Her2, rivelando un ruolo per Her2 nell’attivazione di Akt. Abbiamo dimostrato che il soppressore tumorale BRCA1 è fosforilato in risposta all’attivazione di erbB2, e ci sono alcune prove che questa modifica è influenzata anche dalla segnalazione Akt.
Che la segnalazione di erbB porti alla sopravvivenza non è sorprendente dati gli effetti di Her2 / neu sulla chemosensitività e sulla radiosensibilità. È ora evidente che un aspetto importante dell’uccisione da parte sia degli agenti chemioterapici che della radioterapia è dovuto all’induzione dell’apoptosi. Le neoplasie gliali di alto grado sono particolarmente refrattarie alle strategie di trattamento standard e, pertanto, qualsiasi metodo che possa migliorare tali strategie di trattamento sarebbe di grande beneficio clinico. Abbiamo dimostrato che le cellule gliali e altre trasformate dalla sovraespressione di p185neu possono essere ripristinate fenotipicamente dall’introduzione di un mutante p185 con un troncamento intracellulare appena sotto la membrana, p185T691Stop. Oltre a causare reversione fenotipica, p185t691 Disabilitazione mediata dallo stop della chinasi che segnala le cellule sensibilizzate all’apoptosi indotta dall’irradiazione γ, un mediatore del danno al DNA. Inoltre, questa risposta apoptotica ha dimostrato di essere indipendente dalla p53, il che è incoraggiante dal punto di vista clinico, data l’alta percentuale di tumori umani per i quali si pensa che la sopravvivenza sia migliorata dalla perdita della funzione p53. Il trattamento con anticorpi monoclonali a p185neu, come espressione di un p185 troncato, può condurre a reversione fenotipica e disabilitazione di recettori kinase, e sarà discusso più tardi. Pietras e colleghi hanno dimostrato che il trattamento con tale anticorpo porta ad una diminuzione della riparazione del DNA, probabilmente a causa di un fallimento nell’induzione di proteine regolatrici come p21cip. Mentre più gruppi hanno dimostrato che la disabilitazione dei recettori della chinasi può migliorare l’efficacia degli agenti antitumorali, che la sovraespressione Her2/neu fornisce una chemoresistenza intrinseca rimane controversa. Pegram e colleghi hanno studiato questo problema sia nella coltura cellulare che nei modelli murini e hanno scoperto che la sovraespressione Her2/neu da sola non era sufficiente a conferire resistenza ai farmaci e hanno suggerito che Her2/neu potrebbe sembrare conferire resistenza ai farmaci a causa di una ricrescita più rapida dei tumori. Collettivamente, tuttavia, studi sul ruolo di Her2 / neu e apoptosi suggeriscono che i percorsi di sopravvivenza sono un aspetto critico della segnalazione della tirosina chinasi del recettore e che questo componente della segnalazione della tirosina chinasi del recettore è centrale per comprendere i meccanismi di trasformazione e reversione fenotipica.