Voies VII.B Activées par le récepteur Her2/neu
Récepteur la signalisation de la tyrosine kinase est médiée par un certain nombre de substrats contenant de la SH2, y compris la phospholipase C-γ (PLC-γ), la PI-3-kinase, la protéine GTPaseactivating (GAP), les kinases de la famille Shc, Grb2, src et Phosphatases contenant le domaine SH2. L’activation des substrats de la kinase par la tyrosine kinase du récepteur conduit à la libération de seconds messagers, tels que le phosphate d’inositol et les intermédiaires de diacylglycérol. De plus, l’activation de la voie Ras par les tyrosines kinases des récepteurs conduit à la régulation d’une cascade de protéines sérine/thréonine, y compris la voie Ras et la voie MAP kinase. Finalement, la transduction du signal affecte la transcription nucléaire des gènes ou provoque des modifications des protéines, qui régulent la progression du cycle cellulaire et d’autres activités cellulaires. Un résumé de plusieurs voies de transduction de signal clés impliquées dans la transformation entraînée par la surexpression Her2/ neu est présenté à la Fig. 4.
Fig. 4. Voies de transduction du signal, associées à l’oncogène Her2/neu. Plusieurs voies de transduction du signal, qui sont censées contribuer au potentiel de transformation de Her2/neu, sont illustrées.
La signalisation de la tyrosine kinase est connue pour activer de multiples voies contrôlant la croissance, la prolifération et la survie. La contribution relative de chaque voie est difficile à déterminer et peut être spécifique au type cellulaire. L’activation de la voie MAP kinase semble cependant être critique dans de nombreuses situations. Nous avons montré dans des cellules transfectées de différents types que les niveaux de transformation des complexes récepteurs erbB induisent une activation soutenue et non atténuée des activités de la MAP kinase. Leder et ses collègues ont étudié la signification des différentes voies de transduction du signal en examinant l’effet des inhibiteurs pharmacologiques spécifiques à la voie sur les lignées tumorales établies à partir de modèles de souris transgéniques. Les lignées tumorales dérivées de souris transgéniques neu ont montré une activité élevée dans la voie MAP kinase; de plus, la croissance de ces lignées tumorales était inhibée par un inhibiteur pharmacologique de la voie MAP kinase, alors que les lignées tumorales mammaires d’origine différente n’étaient pas affectées par cet agent. Ces données suggèrent que l’activation Ras de la voie MAP kinase est un composant essentiel de la croissance induite par Her2/neu.
Nous avons démontré que le protéasome peut jouer un rôle essentiel dans la régulation de la croissance et de la transformation des cellules dans les tumeurs exprimant Her2/neu. Les cellules NIH/3T3 transformées par la surexpression de p185neu ont été traitées avec un anticorps monoclonal connu pour conduire à une réversion phénotypique. Ces cellules traitées ont été comparées à des cellules non traitées en utilisant l’affichage différentiel de l’ARNm, une technique de criblage qui permet d’identifier les espèces d’ARNm dont l’abondance diffère entre deux échantillons. TBP1, à l’origine clonée en tant que protéine présentant une homologie élevée avec la protéine 1 liant le Tat au VIH, a démontré des taux élevés d’ARNm dans les cellules traitées avec des anticorps. Pour tester la signification de ce résultat, l’ADNc TBP1 a été utilisé pour transfecter des cellules transformées. L’expression de TBP1 a conduit à une réversion du phénotype transformé, mesurée par une diminution de la prolifération cellulaire, une réduction de la formation de colonies dans la gélose molle et une inhibition importante de la formation de tumeurs chez les souris athymiques. Ceci a identifié un régulateur du protéasome comme ayant une activité de type suppresseur de tumeur. Nous nous attendons à ce que la régulation négative des fonctions du protéasome limite la dégradation des inhibiteurs du cycle cellulaire, limitant ainsi la croissance cellulaire.
Conformément à l’idée que la régulation du cycle cellulaire est essentielle à la capacité de transformation de Her2 / neu, la cycline D1 a été reconnue pour son importance dans la transformation de neu. Lee et ses collègues ont noté que les niveaux de protéines de cycline D1 étaient élevés dans les modèles de souris transgéniques neu et les lignées cellulaires transformées en neu. L’induction de la cycline D1 pourrait être abrogée par la mutation des résidus critiques au sein de Her2/neu. Il a été démontré que la transformation était inhibée in vivo par la cycline D1 antisens, une technique expérimentale qui, théoriquement, empêche spécifiquement la synthèse d’une protéine cible. Grâce à l’utilisation d’inhibiteurs dominants négatifs et pharmacologiques des voies du cycle cellulaire, il a été déterminé que l’induction de la cycline D1 par p185neu dépendait de la voie de la kinase Ras/ MAP, mais pas de la voie de la PI-3-kinase. Ces expériences renforcent l’importance de la voie MAP kinase et la régulation critique du contrôle du cycle cellulaire par Her2/neu. Bien qu’il ait été démontré que la voie MAP kinase revêt une grande importance pour la signalisation erbB, l’importance d’autres voies de signalisation majeures, telles que la voie PI-3-kinase, ne peut en aucun cas être écartée. Un effecteur en aval majeur de la voie de la PI-3-kinase, dont l’importance a été révélée, est la voie de la kinase de survie Akt. En tant qu’effecteur en aval de nombreux signaux de facteurs de croissance, cette voie fournit un signal antiapoptotique. Mendelsohn et ses collègues ont démontré un rôle protecteur de l’EGF contre l’apoptose induite par le SAF dans une lignée de cellules cancéreuses du sein et dans des cellules épithéliales humaines immortalisées normales. Il a été démontré que la protection conférée par la stimulation de l’EGF reposait sur la signalisation Akt. Liu et ses collègues ont démontré que l’héréguline, un ligand de la famille erbB, conduit à l’activation de l’Akt, et que l’activation de l’Akt est bloquée par un anticorps inhibiteur de Her2, révélant un rôle de Her2 dans l’activation de l’Akt. Nous avons montré que le suppresseur de tumeur BRCA1 est phosphorylé en réponse à l’activation d’erbB2, et il existe des preuves que cette modification est également influencée par la signalisation Akt.
Que la signalisation erbB mène à la survie n’est pas surprenant compte tenu des données concernant les effets de Her2 / neu sur la chimiosensibilité et la radiosensibilité. Il est maintenant évident qu’un aspect majeur de la mise à mort par les agents chimiothérapeutiques et la radiothérapie est dû à l’induction de l’apoptose. Les tumeurs malignes gliales de haut grade sont particulièrement réfractaires aux stratégies de traitement standard, et par conséquent, toute méthode qui pourrait améliorer ces stratégies de traitement serait d’un grand avantage clinique. Nous avons démontré que les cellules gliales et autres transformées par la surexpression de p185neu peuvent être retournées phénotypiquement par l’introduction d’un mutant p185 avec une troncation intracellulaire juste en dessous de la membrane, p185T691Stop. En plus de provoquer une réversion phénotypique, la désactivation de la signalisation kinase par P185T691 a empêché les cellules sensibilisées à l’apoptose induite par l’irradiation γ, un médiateur des dommages à l’ADN. De plus, cette réponse apoptotique s’est avérée indépendante de la p53, ce qui est encourageant d’un point de vue clinique, compte tenu de la forte proportion de tumeurs humaines pour lesquelles la survie serait améliorée par la perte de la fonction p53. Le traitement avec des anticorps monoclonaux contre p185neu, comme l’expression d’un p185 tronqué, peut entraîner une réversion phénotypique et une désactivation des récepteurs kinases, et sera discuté plus loin. Pietras et ses collègues ont démontré que le traitement avec un tel anticorps entraîne une diminution de la réparation de l’ADN, peut-être due à un échec de l’induction de protéines régulatrices telles que p21cip. Alors que plusieurs groupes ont démontré que la désactivation des récepteurs kinases peut améliorer l’efficacité des agents antitumoraux, la surexpression Her2/ neu fournit une chimiorésistance intrinsèque reste controversée. Pegram et ses collègues ont étudié ce problème à la fois en culture cellulaire et dans des modèles murins et ont constaté que la surexpression de Her2 / neu seule n’était pas suffisante pour conférer une résistance aux médicaments et ont suggéré que Her2 / neu pouvait sembler conférer une résistance aux médicaments en raison d’une repousse plus rapide des tumeurs. Collectivement, cependant, les études du rôle de Her2 / neu et de l’apoptose suggèrent que les voies de survie sont un aspect critique de la signalisation des récepteurs tyrosine kinases et que cette composante de la signalisation des récepteurs tyrosine kinases est essentielle pour comprendre les mécanismes de transformation et de réversion phénotypique.