CC BY
66
обзоры
УДК: 618.11-006-037
экспрессия белков, ассоциированных с клеточной подвижностью, в злокачественных новообразованиях яичника
н.в. Юнусова, И.в. Кондакова, л.А. Коломиец, т.в. тропина, А.Б. мунтян
ФГБУ «НИИ онкологии» СО РАМН, г. Томск 634050, Россия, г. Томск, пер. Кооперативный, 5, e-mail: [email protected]
Обсуждается роль актинсвязывающих белков в реорганизации цитоскелета, регуляция их экспрессии и активности, реорганизация актинового цитоскелета посредством активации рецепторов ростовых факторов, роль фокальных контактов в пролиферации и движении клеток, а также экспрессия белков, ассоциированных с клеточной подвижностью, в злокачественных опухолях яичников. Необходима дальнейшая комплексная оценка экспрессии белков, ассоциированных с клеточной подвижностью, в опухолях данной локализации. Представляет также определенный интерес поиск среди этих белков факторов, ассоциированных с клиническими особенностями рака яичника и прогнозом в целом. Исследования в этом направлении представляются также чрезвычайно перспективными в плане поиска мишеней для таргетной терапии рака яичников.
Ключевые слова: клеточная подвижность, рак яичников, метастазирование, прогноз.
EXPRESSION OF PROTEINS ASSOCIATED WITH CELL MOTILITY IN OVARIAN CANCER N.V Yunusova, I.V Kondakova, L.A. Kolomiets, T.V. Tropina, A.B. Muntyan Cancer Research Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Medical Sciences, Tomsk 5, Kooperativny Street, 634050-Tomsk, Russia, e-mail: bochkarevanv@oncology. tomsk.ru
This review discusses the role of actin-binding proteins in reorganization of cytoskeleton, regulation of their expression and activity, actin cytoskeleton reorganization by activation of growth factor receptors, role of focal contacts in cell proliferation and motility as well as expression of proteins associated with cell motility in ovarian cancer. The further complex assessment of motility-related protein expression in ovarian cancer is required. Among these proteins, the search for the factors associated with clinical features of ovarian cancer and disease outcome is of great interest. Studies in this direction seem to be very promising in respect of the search for therapeutic targets for ovarian cancer.
Key words: cell motility, ovarian cancer, metastasis, prognosis.
Известно, что миграция является нормальным физиологическим процессом и характерна для иммунокомпетентных, эндотелиальных клеток, фибробластов и др. Процесс движения клетки сложен и имеет свою специфику в разных органах. При опухолевой трансформации нарушаются не только механизмы нормальной пролиферации клеток, но и их локомоторная активность, что приводит к таким проявлениям «асоциального» поведения опухолевых клеток, как инвазивный рост и метастазирование.
От рака яичников ежегодно умирают больше женщин, чем от рака шейки матки и рака эндоме-
трия, вместе взятых [1]. Несмотря на это, молекулярные механизмы прогрессии рака яичников в значительной степени не изучены. Это связано с тем, что рак яичников, как ни какая другая опухоль, всеми возможными способами распространяется: per continuitatem (по протяжению), лимфогенно и гематогенно [3]. Показано, что отличительным свойством неопластических клеток является «асоциальный» тип их поведения, связанный, в первую очередь, с нарушениями нормальных морфогенетических реакций - потерей контактного торможения размножения, приобретением способности к пролиферации независимо от прикрепления к
субстрату, изменениями адгезионных взаимодействий, формы, подвижности и сократимости клеток [5]. Полагают, что именно эти нарушения вместе с некоторыми другими свойствами, в частности способностью секретировать протеолитические ферменты и ангиогенные факторы, предопределяют инвазивный характер роста злокачественной опухоли, а впоследствии и метастазирование [2, 5].
Полимеризация актиновых микрофиламентов и их последующая перестройка с участием актин-миозиновых взаимодействий - два основных процесса, лежащих в основе морфогенетических реакций клеток [7]. В формировании и реорганизации филаментов участвуют ряд белков, которые носят название актинсвязывающих (actin binding proteins) [17].
Роль актинсвязывающих белков в реорганизации цитоскелета
Важнейшую роль в клеточном движении играет глобулярный белок актин. В клетке актин формирует цитоскелет, создавая механическую поддержку для клеток; является ответственным за миозин-независимое изменение формы клетки и клеточное движение; в мышечных клетках актин вместе с миозином формирует нити для мышечного сокращения; в немышечных клетках актин является своеобразной колеей для транспорта миозинами (обычно миозинами V и VI) везикул и органелл [14, 31]. Для выполнения всех этих функций необходима динамичная реорганизация актинового цитоскелета, которую обеспечивают актинсвязывающие белки.
Из филамент-деполимеризующих белков, индуцирующих конверсию F-актина до G-актина, наиболее известен кофилин, активность которого значительно зависит от pH среды. При рН ниже 6,8 деполимеризующая активность кофи-лина значительно снижается, в более щелочной среде - возрастает [45]. Предполагают, что ко-филин связывается только с заостренным концом филаментов. Деполимеризация актина кофилином возможна только тогда, когда зазубренный конец кэппирован (например, CapZ). В таком состоянии кофилин может также инициировать нуклеацию G-актина. Необходимо отметить, что некоторые другие белки также связываются с заостренным концом филаментов (например, спектрин, тромбомодулин, DNase I), таким образом, кофилин в определенном смысле конкурирует с ними [17].
Белки, разрывающие актиновые филаменты, укорачивают их длину и формируют 2 фрагмента, функционально близки семейству актиндеполиме-ризующих белков. Наиболее известен гельзолин, который имеет очень высокое сродство к актино-вым филаментам, разрывает нити актина в любом месте, формируя 2 более коротких филамента. Ряд авторов считает, что гельзолин действует главным образом как Ca2+-зaвисимый кэппирующий белок [17, 2З]. Мономер-связывающие белки (тимозин -ß4, DNase I, профилин) секвестрируют G-актин и предотвращают его полимеризацию, создавая своеобразный буфер актиновых мономеров [49]. Кэппирующие белки связываются с концами актиновых филаментов и предупреждают обмен мономеров. Основной функцией этих белков является ограничение длины актиновых филаментов. Наиболее значимыми протеинами являются CapZ, гельзолин (c зазубренного конца) и тромбомодулин (с заостренного конца).
Поперечносвязующие белки связывают друг с другом отдельные микрофиламенты, облегчают образование пучков, их ветвление и формирование трехмерных структур (Arp2Æ комплекс, а-актинин, фасцин). Белковый комплекс Arp2Æ, состоящий из 7 белков, прикрепляется к боковой стенке пред-существующего филамента и изменяет конфигурацию, приобретая способность присоединять к себе еще один мономер актина, выступает в качестве такой «затравки» для быстрого роста нового микро-филамента. При этом комплекс Arp 2/З остается в участке ветвления нового филамента, кэппируя его заостренный конец. Быстрый рост отдельных нитей заканчивается из-за кэппирования их зазубренных концов, заостренные концы освобождаются и также подвегаются кэппированию тромбомодулином или деполимеризации при участии кофилина [6].
Регуляция экспрессии и активности ак-тинсвязывающих белков
Уровень экспрессии и функциональная активность актинсвязывающих белков регулируется вышележащими регуляторными белками-ферментами LIM-киназой (LIM^, фосфатидилинозитол 4-фосфат 5-киназой (PIP-5K), фосфатазой легких цепей миозина, белком Dia, белками семейств WASP и WAVE, сериновыми киназами PAK 1,2,З, активность которых, в свою очередь, определяется состоянием малых ГТФ-аз. Малые ГТФ-азы, или G-белки, играют важную роль в ремоделировании
цитоскелета. Наиболее изученными белками Rho семейства малых ГТФ-аз являются Racl, RhoA и Cdc42 [41]. В литературе практически не содержится данных об экспрессии этих ГТФ-аз в клеточных линиях рака яичника или клинических опухолях яичника. В активном состоянии малые ГТФ-азы взаимодействуют с различными эффекторными молекулами или молекулами-мишенями, участвуя в «нисходящей» передаче внутриклеточных сигналов.
Фермент PIP-5K катализирует реакцию переноса фосфатной группы с молекулы АТФ на фосфатидилмиоинозитол 4-фосфат, в результате чего синтезируется АДФ и фосфатидилинозитол 4,5-бифосфат (PIP2). Последний, как предполагают, является, с одной стороны, вторичным мессенджером, с другой строны, участвует в регуляции перестройки актинового цитоскелета [30]. Последняя функция, по-видимому, обусловлена тем, что PIP2 является важным функциональным лигандом основных актинсвязывающих белков - кофилина, профилина, гельзолина, DNазы I и CapZ [17]. В эксперименте показано, что Rac1 контролирует локализацию PIP5-Kß на плазматической мембране, тем самым регулируя локальный синтез PIP2, определенный уровень которого необходим для индукции ретракции нейритов [24]. Экспрессия PIP-5Kß во взаимосвязи с процессами миграции и адгезии опухолевых клеток не изучалась.
LIM-киназы также регулируют процессы перестройки актиновых филаментов. Регуляторами активности LIMK, кроме членов Rho семейства малых ГТФ-аз, являются их нижележащие эффекторы - р21-активированные киназы (PAK1-4) и Rho-ассоциированные киназы (ROCK). Семейство LIMK в настоящее время состоит из LIMK1 и LIMK2. Основным субстратом обоих LIMK является кофилин. Фосфорилирование кофилина LIMK приводит к снижению его активности и прекращению деградации F-актина до мономеров, что ассоциируется с изменением клеточной подвижности. Полагают, что LIMK вовлечены в ряд патологических процессов, таких как опухолевая инвазия, метастазирование, развитие нейроде-генеративных заболеваний [35]. На опухолевых клеточных линиях было показано, что LIMK необходимы для формирования инвазивного фронта. Так, при нокауте LIMK в опухоль-ассоциированных фибробластах выявлена невозможность инвазии
клеток плоскоклеточной карциномы в органотипической модели [42]. Показано, что LIMK2b является р53-зависимым белком, его гиперэкспрессия ассоциирована с пролонгацией ареста клеток с поврежденной ДНК в G2/M фазе, причем предполагают, что этот эффект является кофилин-зависимым. Таким образом, LIMK также участвуют в регуляции клеточного цикла [26]. Гиперэкспрессия LIMK1 и вышележащей ROCK1 характерна для многих опухолевых клеточных линий [16, 37, 48], однако при раке яичников экспрессия LIMK не изучалась.
Структурно и функционально схожие белки семейства WASP (Wiskott-Aldrich syndrome protein) и WAVE (WAVE1, WAVE2 и WAVE3) активируют основной актинветвящий белковый комплекс -Arp2/3. Регуляторами активности этих белков также являются члены Rho семейства малых ГТФ-аз. Из вышеперечисленных белков N-WASP является наиболее сильным, а WAVE3 - наиболее слабым активатором Arp2/3. Белки локализованы, как правило, на ведущем конце клетки, близко к внутренней поверхности цитоплазматической мембраны или заякорены в ней, имеют 5 основных доменов: Cdc42/ Rac-связывающий, PIPj-связывающий, пролин-связывающий регион, G-актинсвязывающий домен и домен, ассоциированный с Arp2/3 комплексом. Все белки, кроме WASP, широко распространены в различных тканях, идентифицированы в опухолях и, как предполагают, участвуют в опухолевой инвазии и метастазировании [32, 44, 47]. Показано, что все протеины семейства WAVE (WAVE1, WAVE2, WAVE3) и их РНК экспрессируются в злокачественных опухолях молочной железы с наиболее высоким уровнем WAVE2. Гиперэкспрессия WAVE2 ассоциировалась с поражением региональных лимфатических узлов, умеренной и низкой степенью дифференцировки и плохой общей выживаемостью [21]. Аналогичные данные получены в отношении роли WAVE2 при гепатоцеллюлярном раке [50]. При взаимодействии гиалуроновой кислоты (компонента межклеточного матрикса) с молекулой адгезии CD44 (специфический рецептор адгезии) на клеточной линии рака яичников происходит активация ассоциированного с CD44 N-WASP протеина и Arp2/3 комплекса, что ведет к перестройке актинового цитоскелета, повышает миграционную способность опухолевых клеток и может быть причиной прогрессии овариального
рака [11]. Неплохо изучена роль WASP и N-WASP в различных субпопуляциях T-лимфоцитов и макрофагов. Нарушения экспрессии этих белков были ассоциированы с изменением процесса хемотаксиса, формирования подосом и миграцией в целом [29, 36, 46].
Реорганизация актинового скелета посредством активации рецепторов ростовых факторов
Важнейшими вышележащими активаторами малых ГТФ-аз являются рецепторы ростовых факторов (при связывании со своими лигандами). Для активации локомоции клетки необходимо связывание ростовых факторов со специфическими трансмембранными рецепторами, что инициирует передачу внутриклеточных сигналов. Основными ростовыми факторами являются инсулиноподобный фактор роста-I и -II (IGFs), эпидермальный фактор роста (EGF), трансформирующий фактор роста-Р (TGF-beta). Связываясь с экстрацеллюляр-ными доменами своих рецепторов (IGF-1R, EGFR1 и TGF beta-R1), ростовые факторы активируют опосредуемые малыми ГТФ-фазами множественные сигнальные пути, что ведет к стимуляции клеточной пролиферации, подавлению апоптоза, повышению клеточной подвижности.
IGF-I и IGF-II представляют собой группу факторов роста, которые структурно сходны с проинсулином. В настоящее время сформировано понятие о сигнальном пути, в который входят оба инсулиноподобных фактора роста и рецептор I типа. Показана возможность продукции IGFs злокачественными опухолями [39]. В физиологических концентрациях IGF-I и IGF-II защищают многие типы клеток в экспериментах in vitro от различных проапоптотических стимулов. In vivo сниженная экспрессия как IGF-I, так и IGF-II ассоциировалась с активацией апоптоза [15]. Биодоступность IGFs контролируется шестью специфическими протеинами, связывающими инсулиноподобными факторами роста (IGFBPs) и расщепляющими их протеиназами [22]. Важнейшей функцией всех IGFBPs является ограничение эффектов IGFs путем связывания с ними вблизи мембраны в экстракле-точном матриксе. Несвязанный с лигандом IGF-1R необходим для формирования функционально активного и стабильного кадгерин-катенинового комплекса. Е-кадгерин-опосредованный клеточный контакт приводит к секвестрации Р-катенина и р 120
протеина в связывающий регион, что обеспечивает прочное межклеточное взаимодействие, что, в свою очередь, предотвращает клеточную миграцию. Снижение экспрессии IGF-1R приводит к снижению количества кадгерин-катениновых комплексов и изменению их конформации. Как следствие происходит перераспределение ß-катенина и р120 протеина в цитозоль опухолевых клеток, что ведет к дифференциальной активации белков - членов семейства Rho, повышению подвижности клеток и как следствие к метастазированию. Предполагают, что активация IGF-IR посредством связывания со своими лигандами и дальнейшее повышение клеточной подвижности объясняются выходом IGF-IR из кадгеринового комплекса [39].
Эпидермальный фактор роста экспрессируется во многих нормальных и патологически измененных тканях. EGFR1 - рецептор эпидермального фактора роста первого типа относится к семейству рецепторов ErbB, в частности к подсемейству тиро-зинкиназных рецепторов: EGFR1 (ErbB-1), HER2/ c-neu (ErbB-2), Her3 (ErbB-3) и Her4 (ErbB-4). Наибольшее число этих рецепторов выявлено в эмбриональной ткани и пролиферирующих клетках эпителия. После взаимодействия лиганда с EGFR1 происходит его гомо- или гетеродимеризация, что приводит к аутофосфорилированию ряда тиро-зинкиназ. Далее сигнал передается в ядро клетки, регулируя процессы пролиферации, ангиогенеза, инвазии и метастазирования. Гиперэкспрессия EGFR1 и/или его лигандов наблюдается во многих злокачественных опухолях эпителиального происхождения (раке легкого, яичников, толстой кишки, предстательной железы) [12].
Некоторые опухолевые клетки секретируют факторы, которые при добавлении в среду позволяют фибробластам расти в суспензии, тогда как нормальные фибробласты могут расти только при условии, что они прикреплены к твердой поверхности. К таким факторам относится трансформирующий фактор роста. Выделяют семейство TGF-a и TGF-ß. Активированный рецептор TGFbeta-R1, представляющий собой гетеротетрамерную серин-треонинкиназу, фосфорилирует специфические цитоплазматические белки SMAD2, SMAD3, вызывая их связывание с опухолевым супрессором SMAD4. Образующиеся комплексы транслоцируются из цитоплазмы в ядро, где они регулируют транскрипцию специфических генов, в частности ин-
гибиторов циклинзависимых киназ [4]. На ранних стадиях канцерогенеза TGF-P рассматривается как опухолевый супрессор, ингибирующий клеточный рост, индуцирующий дифференцировку и апоптоз. На более поздних стадиях онкогенеза, когда клетки приобретают нечувствительность к ингибированию роста извне, TGF-P может действовать как опухолевый промотор.
В нетрансформированной клетке реализация сигналов от ростовых факторов возможна только при контакте клетки с субстратом. При откреплении клетки проведение сигнала прерывается на одной из промежуточных киназ МАР-киназного каскада, и клетка не может пролиферировать. При малигнизации наблюдается обратная ситуация - сигнальная система перестраивается таким образом, чтобы обеспечить трансформированной клетке независимость от окружающей среды и тканей. В результате опухолевые клетки приобретают «асоциальный» тип поведения, связанный с нарушением нормальных морфогенетических реакций [6].
Роль фокальных контактов в пролиферации и движении клеток
Активированные рецепторы ростовых факторов также, через малые ГТФ-азы, способны участвовать в формировании особых адгезионных контактов, связывающих клетку с внеклеточным матриксом - фокальных контактов. Фокальные контакты - специализированные адгезионные структуры, формирующиеся в небольших (2-10 мкм в длину и 0,2-0,5 мкм в ширину) участках базальной клеточной поверхности. Процесс формирования фокального контакта начинается со скопления в определенных участках базальной мембраны интегриновых трансмембранных рецепторов, специфически связывающихся с различными компонентами внеклеточного матрикса (коллагенами, фибронектином, ламинином и др.). Внутриклеточный домен интегринового рецептора через цепь различных цитоплазматических белков (талин, паксилин, винкулин и др.) связывается с актиновыми микрофиламентами клетки. Связывание рецептора с белками внеклеточного матрикса индуцирует конформационные изменения внутриклеточного домена, активирующие структурные компоненты формирующегося фокального контакта. Далее происходит «созревание» фокального контакта: формирование стресс-фибрил, сокра-
щение микрофиламентов и параллельная укладка в пучки. Зрелые фокальные контакты - овальные структуры длиной 3-10 мкм, ассоциированные с концами пучков микрофиламентов. Таким образом, интегрин-опосредованные контакты обеспечивают структурную связь матрикса с цитоскелетом, в результате которого клетка, испытывая действие центростремительных сил натяжения, распластывается на поверхности клеточного матрикса и достигает высокой степени уплощения.
Фокальные контакты также являются трансдукторами внутриклеточных сигналов. Активированный своим лигандом интегриновый рецептор индуцирует цепь передачи сигналов посредством активировавшейся в результате автофосфорилиро-вания FAK (тирозиновая протеинкиназа фокальных контактов) по Ras/Raf/ERK-киназному пути. В результате проведения сигнала экспрессируются специфические гены, побуждающие клетку к делению (переход из G1 в S-фазу). Для реализации нормальных морфогенетических реакций клетки необходимы связь интегриновых рецептров с внеклеточным матриксом и активация ростовыми факторами другого сигнального пути, контролирующего сборку/разборку актинового цитоскелета, псевдоподиальную активность и локомоцию. В этой сигнальной цепи ключевую роль играют малые ГТФ-азы, преимущественно белки семейства Rho (Rho, Rac и Cdc 42). Активированная ростовыми факторами или другими специфическими лигандами Rho оказывает активизирующее действие на Rho-киназы, фосфорилирующие ряд регуляторных белков (LIMK, белок Dia и др.). Результатом фосфорилирования является активация полиметизации актина, стимуляция сборки микро-филаментов в пучки, формирование фокальных контактов. Результатом активации Rac и Cdc 42 является формирование клеткой псевдоподий (фи-лоподий или ламеллиподий) и интегрин-зависимых адгезионных комплексов, которые могут служить предшественниками зрелых фокальных контактов. Сборку классических фокальных контактов индуцирует лишь Rho [6, 7].
Нарушения процессов регуляции пролиферации, передачи мотогенных и митогенных сигналов ассоциированы с изменением всех компонентов фокальных контактов: интегриновых рецепторов, цитоплазматических регуляторных белков и цито-скелетных элементов. Трансформация клеток чаще
всего сопровождается ослаблением экспрессии, снижением афинности и утратой способности к кластерообразованию интегриновых рецепторов. Молекулы, участвующие в формировании фокальных контактов (интегрины, васкулин, паксилин и др.), являются мишенями для фосфорилирования онкобелками. Гиперфосфорилирование интегрина ослабляет его связь с талином. Гиперфосфорилиро-вание васкулина приводит к нарушению его связей с другими белками фокального контакта. При этом снижается способность актиновых микрофила-ментов к заякориванию в фокальных контактах, ослаблению натяжения микрофиламентов и формированию стресс-фибрилл, что препятствует «созреванию» фокальных контактов. Нарушение в цепи интегрин-опосредованной трансмембранной сигнализации приводит к изменениям в экспрессии генов, участвующих в регуляции актинового цитоскелета. Процесс пролиферации становится менее зависим от ростовых факторов. Таким образом, у трансформированных клеток ослабляется связь с определенными компонентами внеклеточного матрикса, утрачивается субстратная зависимость размножения и возрастает их миграционная активность. В условиях организма эта активность способствует инвазии опухолевых клеток и мета-стазированию [6].
Экспрессия белков, ассоциированных с клеточной подвижностью, в злокачественных опухолях яичников
Экспрессия основных белков, участвующих в ремоделировании цитоскелета при раке яичников изучена недостаточно. Имеются несколько публикаций, где актиндеполимеризующие и актинраз-рывающие белки обсуждаются в плане развития химиорезистентности к препаратам платины [50]. Протеомные исследования образцов эпителиального рака яичников от женщин с выявленными мутациями BRCA1 обнаружили несколько белков с измененной экспрессией, в т.ч. кофилин. При проведении анализа Вестерн блоттинг выяснилось, что уровень кофилина в клеточных линиях, ассоциированных с BRCA1 мутациями, был значительно ниже, чем в аналогичных линиях без BRCA1 мутаций [43]. При взаимодействии гиалуроновой кислоты (компонента межклеточного матрикса) с модекулой адгезии CD44 (специфический рецептор адгезии) в клеточной линии рака яичников происходит активация ассоциированного с CD44
N-WASP протеина и Arp2/3 комплекса. Вследствие этого происходит перестройка актинового цитоскелета, повышается миграционная способность опухолевых клеток [11]. Аналогичные данные о роли Arp2/3 в опухолевой прогрессии получены другими исследователями [38]. Большинство авторов делают вывод о повышении экспрессии белков Arp2/3 комплекса при высокоагрессивных вариантах карцином различных локализаций. Экспрессия белков, которые регулируют уровень актинсвязывающих протеинов (LIMK, PIP-5K, MLC-фосфатаза, белок Dia, белки семейства WASP/WAVE, сериновые киназы PAK 1,2,3), а также экспрессия малых ГТФ-аз при раке яичников не исследовалась.
Основные ростовые факторы и их рецепторы при раке яичников
Как ранее было показано, основными индукторами малых ГТФ-аз являются активированные рецепторы ростовых факторов. Экспрессия рецепторов основных ростовых факторов при раке яичника, как предполагают, ассоциируется с клеточной подвижностью и биологическим поведением опухоли. При эпителиальном раке яичников высокий уровень ИФР-I и мРНК ИФР-I в опухоли ассоциирован с плохим прогнозом заболевания [13]. Ряд интересных данных получен на экспериментальных клеточных линиях. Так, гиперэкспрессия IGF-1R и фосфатидилинозитол-3-киназы (компонента IGF-зависимого сигнального пути) ассоциирована с платинорезистентностью некоторых клеточных линий рака яичников [19]. При исследовании влияния таксола на степень фосфорилирования Akt-компонента инозитолтри-фосфат/Akt-сигнального пути, активирующегося при связывании IGFs с IGF-1R, было показано, что таксол-индуцированное фосфорилирование Akt происходит при участии тирозинкиназы IGF-1R (активирование рецептора). Клеточная линия рака яичников, резистентная к таксанам, имела высокий уровень IGF-II, а снижение уровня IGF-II восстанавливало чувствительность клеток к таксанам. Высокий уровень IGF-II в опухоли коррелировал с запущенной стадией, низкой степенью диффе-ренцировки и редуцированной безрецидивной выживаемостью [27].
Опубликованы результаты клинического исследования GINECO group (2004), в котором у 93 больных раком яичников III-IV стадии, получивших полихимиотерапию на основе препаратов платины,
уровень экспрессии EGFR-1, HER-2, Bax, Bcl-2, p53 и Ki-67 в опухоли был проанализирован во взаимосвязи с основными клинико-морфологическими параметрами и исходом заболевания. Экспрессия EGFR-1 выявлена в 33 % случаев. Имелась корреляция между экспрессией EGFR-1 и HER2, однако взаимосвязи экспрессии EGFR-1 с клиническими параметрами не выявлено [20]. В то же время показано, что гиперэкспрессия рецепторов EGFR-1 и HER2/neu (ErbB-2) ассоциировалась с плохим прогнозом заболевания и резистентностью к химиотерапии [25]. У больных с эндометриоидной карциномой яичника EGFR-1 экспрессировался примерно в 46 % случаев, причем наивысшие показатели были у больных с остаточной опухолью. Показатели смертности были достоверно выше у больных с экспрессией EGFR-1, чем без экспрессии [34]. При совместном определении экспрессии EGFR-1 и фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) в карциномах яичника была выявлена выраженная положительная корреляция между этими параметрами, а уровень экспрессии VEGF коррелировал со временем до прогрессирования опухоли и смертностью. Дальнейшее изучение ингибиторов ангиогенеза и ингибиторов EGFR при овариальной карциноме может расширить границы терапевтической стратегии в выборе методов специального лечения [40].
В последние годы вызывает большой интерес определение растворимой изоформы EGFR (sEGFR/sErbB1/sHER1) в сыворотке крови в качестве биомаркера рака. Обсуждается потенциальная роль sEGFR в прогнозировании и мониторинге терапии, а также прогноза течения заболевания у пациентов, получавших малые молекулы, гормональные или биотерапевтические лекарственные схемы [9, 10, 33]. Рассматривается клиническая значимость концентрации sEGFR в сыворотке крови при оценке риска развития эпителиальных опухолей яичников. Возможная связь sEGFR с ремоделированием цитоскелета ранее в литературе не обсуждалась.
TGFbeta-R1 и ключевые внутриклеточные белки TGF-P-зависимого сигнального пути рассматриваются как перспективные объекты для таргетной терапии. Однако механизм переключения супрессорного воздействия TGF-P на промоторное до конца не изучен, а данные литературы содержат мало информации относительно нарушений
TGFbeta-R1-рецепторной трансдукции при эпителиальных опухолях яичника. Потеря восприимчивости трансформированных эпителиальных клеток яичников к TGFбета-R1-опосредованным сигналам предположительно связана с мутацией и изменением экспрессии TGFbeta-R1, а также утратой способности связывания с опухолевым супрессором Smad4 [8]. При иммуногистохими-ческом исследовании уровня TGF-P1 у 77 женщин позитивный уровень экспрессии маркера был выявлен в 71,42 % в нормальной ткани яичников, в 76,19 % - в доброкачественных опухолях, в 38,78 % - при эпителиальном раке яичника. Экспрессия TGF-P1 ассоциировалась с возрастанием стадии FIGO [28]. На примере экспериментальных овариальных клеточных линий было показано, что EGF может модулировать антипролиферативный эффект TGF-P, по-видимому, влияя на TGF-P-индуцированную экспрессию мРНК регулятора клеточного цикла p15 (INK4B) [18].
Таким образом, литературные данные свидетельствуют о взаимосвязи перечисленных ростовых факторов и их рецепторов с важными клинико-морфологическими параметрами у больных раком яичников, с эффективностью химиотерапевтических и биотерапевтических схем и прогнозом в целом. Однако многие аспекты этих взаимосвязей до конца не ясны. Возможно, что связь этих параметров с вариантом течения рака яичника обусловлена их влиянием на клеточную подвижность и связана с некоторыми особенностями ремоделирования цитоскелета. В заключение следует отметить, что остается целый круг проблем, связанных с оценкой экспрессии белков, ассоциированных с клеточной подвижностью, в злокачественных новообразованиях яичников, а также с регуляцией экспрессии этих маркеров в опухолях данной локализации. Представляет определенный интерес поиск среди этих белков факторов, ассоциированных с клиническими особенностями рака яичника и прогнозом, а также в плане поиска мишеней для таргетной терапии этой патологии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аксель Е.М. Статистика злокачественных новообразований женских половых органов // Опухоли женской репродуктивной системы. 2009. Т. 1, № 2. C. 76-80.
2. Бочкарева Н.В., Кондакова И.В., Коломиец Л.А., Мунтян А.Б. Инсулиноподобные факторы роста в патогенезе и прогнозе рака яичников // Сибирский онкологический журнал. 2011. № 3 (45). С. 74-81.
3. ВинокуровВ.Л. Рак яичников: закономерности метастазирования и выбор адекватного лечения больных. СПб.: ООО «Издательство ФОЛИАНТ», 2004. С. 8-32.
4. Копин Б.П. Компоненты сигнальных путей TGFp-Smad // Канцерогенез / Под ред. Д.Г. Заридзе. М.: Медицина, 2004. С. 147-148.
5. Ровенский Ю.А. Клеточные и молекулярные механизмы опухолевой инвазии // Биохимия. 1998. Т 63, № 9. С. 1029-1043.
6. Ровенский Ю.А., Васильев ЮМ. Морфогенетические реакции клеток и их нарушения при опухолевой трансформации // Канцерогенез / Под ред. Д.Г. Заридзе. М.: Медицина, 2004. С. 376^14.
7. ШутоваМ.С., АлександроваА.Ю. Сравнительное исследование распластывания нормальных и трансформированных фибробластов. Роль полимеризации микрофиламентов и актин-миозинового сокращения // Цитология. 2010. Т 52, № 1. C. 41-51.
8. Antony M.L., Nair R., Sebastian P., Karunagaran D. Changes in expression, and/or mutations in TGF-beta receptors (TGF-beta RI and TGF-beta RII) and Smad 4 in human ovarian tumors // J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2010. Vol. 136 (3). P. 351-361.
9. BaronA.T., Wilken J.A., HaggstromD.E. et al. Clinical implementation of soluble EGFR (sEGFR) as a theragnostic serum biomarker of breast, lung and ovarian cancer // J. Drugs. 2009. Vol. 12 (5). P. 302-308.
10. Baron A.T., Cora E.M., Lafky J. M. et al. Soluble epidermal growth factor receptor (sEGFR/sErbB1) as a potential risk, screening, and diagnostic serum biomarker of epithelial ovarian cancer // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2003. Vol. 12 (2). P. 103-113.
11. Bourguignon L.Y., Peyrollier K., Gilad E. et al. Hyaluronan-CD44 interaction with neural Wiskott-Aldrich syndrome protein (N-WASP) promotes actin polymerization and ErbB2 activation leading to beta-catenin nuclear translocation, transcriptional up-regulation, and cell migration in ovarian tumor cells // J. Biol. Chem. 2007. Vol. 282 (2). P1265-1280.
12. BridgesA.J. The rationale and strategy used to develop a series of highly potent, irreversible, inhibitors of the epidermal growth factor receptor family of tyrosine kinases // Curr. Med. Chem. 1999. Vol. 6. P 825-843.
13. Brokaw J., Katsaros I.D., Wiley A. et al. IGF-I in epithelial ovarian cancer and its role in disease progression // Growth Factors. 2007. Vol. 25 (5). P. 346-354.
14. BrownM.E., Bridgman PC. Myosin function in nervous and sensory system // Neurobiology. 2004. Vol. 58 (1). P. 118-130.
15. Butt A.J., Firth S.M., Baxter R.C. IGF axis and programmed cell death // Immunol. Cell. Biol. 1999. Vol. 77. P. 256-262.
16. DavilaM., FrostA.R., Grizzle W.E. et al. LIM kinase 1 is essential for the invasive growth of prostate epithelial cells: Implications in prostate cancer // J. Biol. Chem. 2003. Vol. 278. P. 36868-36875.
17. Dos Remedios C.G., Chahabra D., Kekic M. et al. Actin binding proteins: regulation of cytoskeletal microfilaments // Physiol. Rev. 2003. Vol. 83 (2). P. 433-473.
18. Dunfield L.D., Nachtigal M.W. Inhibition of the antiproliferative effect of TGFbeta by EGF in primary human ovarian cancer cells // Oncogene. 2003. Vol. 22 (30). P. 4745-4751.
19. Eckstein N., Servan K., HilderbrandtB. et al. Hyperactivation of the insulin-like growth factor receptor I signaling pathway is an essential event for cisplatin resistance of ovarian cancer cells // Cancer Res. 2009. Vol. 69 (7). P. 29996-30003.
20. Elie C., Geay J.F., Morcos M. et al. Lack of relationship between EGFR-1 immunohistochemical expression and prognosis in a multicentre clinical trial of 93 patients with advanced primary ovarian epithelial cancer (GINECO group) // Br. J. Cancer. 2004. Vol. 91 (3). P. 470-475.
21. Fernando H.S., Davies S.R., Chhabra S.R. et al. Expression of the WASP verprolin-homoloques (WAVE members) in human breast cancer // Oncology. 2007. Vol. 73 (5-6). P. 376-383.
22. Firth S.M., Baxter R.C. Cellular action of the insuline-like growth factor binding proteins // Endocrine Rev. 2002. Vol. 23 (6). P. 824-854.
23. Gremm D. A., Wegner D. Gelsolin as a calcium-regulated actin filament-capping protein // Eur. J. Biochem. 2000. Vol. 267 (14). P 4339-4345.
24. Halstead J.R., Savaskan N.E., van den Bout I. et al. Rac controls PIP5K localization and PtdINs(4,5)P2, which modulates vinculin
localization and neurite dynamics // J. Sell. Sci. 2010. Vol. 123 (20). P. 3535-3546.
25. Hamburger A.W. Detection of ErbB Receptor Family Tyrosyn Phosphorylation in Ovarian Carcinoma Cells // Methods Mol. Med. 2001. Vol. 39. P. 571-575.
26. Hsu F.F., Lin T.Y., Chen J.Y. et al. p53-Mediated transactivation of LIMK2b links actin dynamics to cell cycle checkpoint control // Oncogene. 2010. Vol. 29 (19). P. 2864-2876.
27. Huang G.S., Brouwer-Visser J., Ramirez M.J. et al. Insulin-like growth factor 2 expression modulates taxol resistance and is a candidate biomarker for reduced disease-free survival in ovarian cancer // Clin. Cancer Res. 2010. Vol. 16 (11). P. 2999-3010.
28. Huang XY., Wu Y.L., Liu FY. Transforming growth factor-beta 1 expression in epithelial ovarian neoplasms and its clinical significance // Hunan Yi Ke Da Xue Xue Bao. 2002. Vol. 27 (1). P 26-28.
29. Isaac B.M., IshiharaD., NusblatL.M. et al. N-WASP has the ability to compensate for the loss of WASP in macrophage podosome formation and chemotaxis // Exp. Cell. Res. 2010. Vol. 316 (20). P 3406-3416.
30. Jones D.H., Moris J.B., Morgan C.P. et al. Type I phosphatidylinosi-tol 4-Phosphate 5-kinase directly interacts with ADP-ribosylation factor 1 and is responsible for phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate synthesis in the Golgi compartment // J. Biol. Chem. 2000. Vol. 5. P. 13962-13966.
31. Kabsch W., Vandekerckhove J. Structure and function of actin // Ann. Rev. Biophys. Biomol. Struct. 1992. Vol. 21. P. 49-76.
32. Kurisu S., Takenawa T. WASP and WAVE family proteins: friends or foes in cancer invasion // Cancer Sci. 2010. Vol. 101 (10). P. 2093-2104.
33. Lafky JM., Wilken JA., Baron A.T., Maihle NJ. Clinical implications of the ErbB/epidermal growth factor (EGF) receptor family and its ligands in ovarian cancer // Biochim. Biophys. Acta. 2008. Vol. 85 (2). P. 232-265.
34. Leng J., Lang J., Guo L. Expression of epidermal growth factor receptor (EGFR) in endometrioid carcinoma of the ovary // Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 1996. Vol. 76 (4). P. 281-283.
35. Manetti F. LIM kinases are attractive targets with many macro-molecular partners and only a few small molecule regulators // Med. Res. Rev. 2011. Jan. 16. [Epub ahead of print]. Режим доступа: http://fabrizio. [email protected]
36. Okabe S., Fukuda S., BroxmeyerH.E. Activation of Wiskott-Aldrich syndrome protein and its association with other proteins by stromal cell-derived factor -1 alpha is associated with cell migration in a T-lymphocyte line // Exp. Hematol. 2002. Vol. 30 (7). P. 761-766.
37. Okamoto I., Pirker C., Bilban M. et al. Seven novel and stable translocations associated with oncogenic gene expression in malignant melanoma // Neoplasia. 2005. Vol. 7 (4). P. 303-311.
38. Otsubo T., Iwaya K., Mukai Y. et al. Involvement of Arp2/3 complex in the process of colorectal carcinogenesis // Mod. Pathol. 2004. Vol. 17 (4). P. 461-467.
39. Pennisi A.P., Barr V, Nunez N.P. Reduced expression of insuline-like growth factor I receptors in MCF breast cancer cells leads to a more metastatic phenotype // Cancer Res. 2002. Vol. 62. P. 6529-6537.
40. Raspollini M.R., Castiglione F., Garbini F. et al. Correlation of epidermal growth factor receptor expression with tumor microdensity vessels and with vascular endothelial growth factor expression in ovarian carcinoma // Int. J. Surg. Pathol. 2005. Vol. 13 (2). P. 135-142.
41. Sander E.E., ten Klooster J.P., van Delft S. et al. Rac downregulates Rho activity: reciprocal balance between both GTPases determines cellular morphology and migratory behavior // J. Cell Biology. 1999. Vol. 147 (5). P. 1009-1022.
42. ScottR.W., Hooper S., CrightonD. et al. Lim kinases are required for invasive path generation by tumor and tumor-associated stromal cells // J. Cell. Biol. 2010. Vol. 191 (1). P 169-185.
43. Smith-Becherman D.M., FungK.W., Williams K.E. et al. Proteome changes in ovarian epithelial cells derived from women with BRCA1 mutations and family histories of cancer // Mol. Cell. Proteomics. 2005. Vol. 4 (2). P. 156-168.
44. Sossey-Alaoui K., Li. X., Ranalli T.A., Cowell J.K. WAVE3-medi-ated cell migration and lamellipodia formation are regulated downstream
of phosphatidylinositol 3-kinase // J. Biol. Chem. 2005. Vol. 280 (23). P. 21748-21755.
45. Southwick F Gelsolin and ADF-cofilin enhance the actin dynamics of motile cells // Proc Natl. Sci. USA. 2000. Vol. 97 (13). P. 6936-6938.
46. Stabile H., Carlino C., Mazza C. et al. Impaired NK-cell migration in WAS/XLT patients: role of Cdc42/WASP pathway in the control chemokine-induced beta2 integrin high-affinity state // Blood. 2010. Vol. 115 (14). P. 2818-2826.
47. Takenawa T., Miki H. WASP and WAVE family proteins: key molecules for rapid rearrangement of cortical actin filaments and cell movement // J. Cell Science. 2001. Vol. 114. P. 1801-1809.
48. Vlecken D.H., Bagowski C.P. LIMK1 and LIMK2 are important for metastatic behavior and tumor cell-induced angiogenesis of pancreatic cancer cells // Zebrafish. 2009. Vol. 6 (4). P. 433-439.
49. Wen K-K., McKane M., Houtman J.C. et al. Control ofthe ability of profilin to bind and facilitate nucleotide exchange from G-actin // J. Biol. Chem. 2008. Vol. 283 (14). P. 9444-9453.
50. YanX.D., PanL.Y., Lang J.H. Identification ofplatinum-resistance associated proteins through proteimic analysis of human ovarian cancer cells and their platinum-resistant sublines // J. Proteome Res. 2007. Vol. 6 (2). P. 772-780.
Поступила 20.09.11
