VII.b szlaki aktywowane przez Receptor Her2/neu
sygnalizacja kinazy tyrozynowej receptora pośredniczy w wielu substratach zawierających SH2, w tym fosfolipaza c-γ (PLC-γ), kinaza PI-3, białko GTPaseactivating (GAP), kinazy z rodziny Shc, Grb2, src, i fosfatazy zawierające domenę SH2. Aktywacja substratów kinazy przez receptorową kinazę tyrozynową prowadzi do uwalniania wtórnych przekaźników, takich jak fosforan inozytolu i półprodukty diacyloglicerolu. Ponadto aktywacja Szlaku Ras przez receptorowe kinazy tyrozynowe prowadzi do regulacji kaskady białek serynowo-treoninowych, w tym szlaku Ras i kinazy MAP. Ostatecznie transdukcja sygnału wpływa na transkrypcję jądrową genów lub powoduje modyfikacje białek, które regulują progresję cyklu komórkowego i inne aktywności komórkowe. Podsumowanie kilku kluczowych szlaków transdukcji sygnału zaangażowanych w transformację napędzaną nadekspresją Her2 / neu przedstawiono na Fig. 4.
rys. 4. Szlaki transdukcji sygnału, związane z onkogenem Her2/neu. Przedstawiono kilka ścieżek transdukcji sygnału, które uważa się za przyczyniające się do potencjału transformującego Her2/neu.
wiadomo, że sygnalizacja kinazy tyrozynowej aktywuje wiele szlaków kontrolujących wzrost, proliferację i przeżywalność. Względny udział każdego szlaku jest trudny do ustalenia i może być specyficzny dla typu komórki. Aktywacja szlaku kinazy MAP wydaje się jednak krytyczna w wielu sytuacjach. Wykazaliśmy w transfekowanych komórkach różnych typów, że transformujące poziomy kompleksów receptorowych erbB indukują trwałą, nieattenuowaną aktywację aktywności kinazy MAP. Leder i współpracownicy zbadali znaczenie różnych szlaków transdukcji sygnału, badając wpływ specyficznych dla szlaku inhibitorów farmakologicznych na linie nowotworowe ustalone z transgenicznych modeli myszy. Linie nowotworowe pochodzące od transgenicznych myszy neu wykazały zwiększoną aktywność w szlaku kinazy MAP; ponadto wzrost tych linii nowotworowych był hamowany przez farmakologiczny inhibitor szlaku kinazy MAP, podczas gdy linie nowotworowe sutka o różnym pochodzeniu nie były wpływane przez ten środek. Dane te sugerują, że aktywacja Ras szlaku kinazy MAP jest kluczowym składnikiem wzrostu indukowanego Her2 / neu.
udowodniliśmy, że proteasom może odgrywać kluczową rolę w regulacji wzrostu i transformacji komórek w nowotworach wykazujących ekspresję Her2 / neu. Komórki NIH/3T3 przekształcone przez nadekspresję p185neu leczono przeciwciałem monoklonalnym, o którym wiadomo, że prowadzi do rewersji fenotypowej. Te potraktowane komórki porównano z komórkami nieleczonymi za pomocą różnicowego wyświetlania mRNA, techniki przesiewowej, która może zidentyfikować gatunki mRNA, które różnią się pod względem liczebności między dwiema próbkami. Tbp1, pierwotnie sklonowany jako białko o wysokiej homologii do białka wiążącego TAT HIV-1, wykazał podwyższony poziom mRNA w komórkach leczonych przeciwciałami. Aby sprawdzić znaczenie tego wyniku, TBP1 cDNA użyto do transfekcji przekształconych komórek. Ekspresja TBP1 doprowadziła do odwrócenia przekształconego fenotypu mierzonego zmniejszoną proliferacją komórek, zmniejszoną formacją Kolonii w miękkim agarze i znacznie hamowała tworzenie się guza u myszy athymicznych. To zidentyfikowało regulator proteasomu jako mający działanie podobne do supresora nowotworu. Spodziewamy się, że obniżenie funkcji proteasomu ograniczy degradację inhibitorów cyklu komórkowego, ograniczając w ten sposób wzrost komórek.
zgodnie z ideą, że regulacja cyklu komórkowego ma kluczowe znaczenie dla zdolności transformacyjnej Her2/neu, cyklina D1 została uznana za ważną w transformacji neu. Lee i współpracownicy zauważyli, że poziomy białka cykliny D1 były podwyższone zarówno w transgenicznych modelach myszy NEU, jak i w liniach komórkowych transformowanych neu. Indukcja cyklina D1 może zostać przerwana przez mutację krytycznych reszt w Her2 / neu. Wykazano, że transformację hamuje in vivo cyklina D1 antysensowna, technika eksperymentalna, która teoretycznie konkretnie zapobiega syntezie białka docelowego. Poprzez zastosowanie dominująco-ujemnych i farmakologicznych inhibitorów szlaków cyklu komórkowego ustalono, że indukcja cykliny D1 przez p185neu zależała od szlaku kinazy Ras/MAP, ale nie od szlaku kinazy PI-3. Eksperymenty te wzmacniają znaczenie szlaku kinazy MAP i krytycznej regulacji kontroli cyklu komórkowego przez Her2 / neu. Chociaż wykazano, że szlak kinazy MAP ma duże znaczenie dla sygnalizacji erbB, znaczenie innych głównych szlaków sygnałowych, takich jak Szlak kinazy PI-3, nie może być w żaden sposób pomijane. Głównym następczym efektorem szlaku kinazy PI-3, którego znaczenie zostało ujawnione, jest Szlak kinazy przeżycia Akt. Jako efektor wielu sygnałów czynnika wzrostu, szlak ten zapewnia sygnał antyapoptotyczny. Mendelsohn i współpracownicy wykazali ochronną rolę EGF przed apoptozą wywołaną Fas zarówno w linii komórek raka piersi, jak i w normalnych, unieśmiertelnionych ludzkich komórkach nabłonkowych. Wykazano, że ochrona przyznana przez stymulację EFG opiera się na sygnalizacji Akt. Liu i współpracownicy wykazali, że Heregulina, ligand rodziny erbB, prowadzi do aktywacji Akt, a ponadto aktywacja Akt jest blokowana przez hamujące przeciwciało Her2, ujawniając rolę Her2 w aktywacji Akt. Wykazaliśmy, że supresor guza BRCA1 jest fosforylowany w odpowiedzi na aktywację erbB2 i istnieją pewne dowody na to, że na tę modyfikację wpływa również Sygnalizacja Akt.
to, że sygnalizacja erbB prowadzi do przeżycia nie jest zaskakujące, biorąc pod uwagę dane dotyczące wpływu Her2/neu na chemosensytywność i radiosensytywność. Obecnie jest oczywiste, że głównym aspektem zabijania zarówno przez chemioterapeutyków, jak i radioterapii jest indukcja apoptozy. Nowotwory złośliwe gleju o wysokim stopniu złośliwości są szczególnie oporne na standardowe strategie leczenia, dlatego każda metoda, która mogłaby poprawić te strategie leczenia, byłaby bardzo korzystna klinicznie. Wykazaliśmy, że komórki glejowe i inne przekształcone przez nadekspresję p185neu mogą zostać fenotypowo cofnięte przez wprowadzenie mutanta p185 z wewnątrzkomórkową obcięciem tuż pod błoną, p185T691Stop. Oprócz powodowania rewersji fenotypowej, p185t691stop pośredniczy w wyłączaniu kinaz sygnalizujących uczulenie komórek na apoptozę indukowaną przez napromieniowanie γ, mediatora uszkodzenia DNA. Ponadto wykazano, że ta odpowiedź apoptotyczna jest niezależna od p53, co jest zachęcające z klinicznego punktu widzenia, biorąc pod uwagę wysoki odsetek guzów ludzkich, dla których przeżywalność może być zwiększona przez utratę funkcji p53. Leczenie przeciwciałami monoklonalnymi przeciw p185neu, podobnie jak ekspresja obciętego p185, może prowadzić do odwrócenia fenotypu i wyłączenia receptorów kinazowych i zostanie omówione później. Pietras i współpracownicy wykazali, że leczenie takim przeciwciałem prowadzi do zmniejszenia naprawy DNA, prawdopodobnie z powodu niepowodzenia w indukcji białek regulatorowych, takich jak p21cip. Podczas gdy wiele grup wykazało, że wyłączenie receptorów kinazowych może zwiększyć skuteczność leków przeciwnowotworowych, nadekspresja Her2/neu zapewnia wewnętrzną chemoodporność pozostaje kontrowersyjna. Pegram i współpracownicy badali ten problem zarówno w hodowli komórkowej, jak i w modelach mysich i stwierdzili, że sama nadekspresja Her2/neu nie była wystarczająca do nadania lekooporności i zasugerowali, że Her2/neu może wydawać się nadawać lekooporność z powodu szybszego odrastania guzów. Łącznie jednak badania roli Her2 / neu i apoptozy sugerują, że szlaki przeżycia są krytycznym aspektem sygnalizacji kinazy tyrozynowej receptora i że ten składnik sygnalizacji kinazy tyrozynowej receptora ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia mechanizmów transformacji i rewersji fenotypowej.