FAK veicina audzēja augšanu un progresēšanu

fons

Bazālam līdzīgs krūts vēzis ir agresīvs krūts vēzis ar ierobežotām ārstēšanas iespējām. Citoplazmas fokālās adhēzijas kināzes (FAK) izpausme un fosforilēšanas pakāpe ir ievērojami palielināta trīskāršā negatīvā krūts vēža apakštipā, ieskaitot bazālam līdzīgu krūts vēzi. Kā daļa no vairākām signāla transdukcijas kaskādēm kināze pārraida signālus no augšanas faktoriem un citokīnu receptoriem un ir iesaistīta audzēja augšanā un metastāzēs. Šeit loma ir atkarīga no kināzes, kā arī no kināzes neatkarīgiem mehānismiem.

FAK var aktivizēt daudzus pakārtotos efektorus, kas iesaistīti audzēja šūnu izdzīvošanas, proliferācijas un migrācijas kontrolē. Tie ietver Src kināzes, kas savukārt aktivizē p130Cas adaptera molekulas un daudzus citus signāla pārvades komponentus, ieskaitot Ras-Erk signāla ceļa komponentus. Turklāt FAK aktivizē PI3K-AKT signalizācijas ceļu. Saistītā mTOR signalizācijas stimulācija aizsargā pret apoptozi un veicina šūnu izdzīvošanu. Pagaidām nav gaidīts tiešs pierādījums par FAK nozīmi bazālajam krūts vēzim. [1]

Mērķu izvirzīšana

Meklējot efektīvas ārstēšanas iespējas pacientiem ar bazālajam apakštipa krūts audzējiem, pētnieki Amerikas Savienotajās Valstīs pētīja fokālās adhēzijas kināzes lomu.

metodoloģija

MMTV-Wnt1 peles modelis

Kanoniskajam Wnt signāla ceļam ir nozīme cilvēka bazālajiem krūts audzējiem. Tas noved pie β-katenīna stabilizācijas, kas var iekļūt šūnas kodolā un tur transaktivēt Wnt mērķa gēnus. Krūts adenokarcinomu veidošanai pietiek ar Wnt liganda Wnt1, kas darbojas kā proto-onkogēns, transgēnu ekspresiju, izmantojot MMTV (peles piena dziedzera audzēja vīrusa) LTR pastiprinātāju. MMTV (peles piena dziedzera audzēja vīruss) -Wnt1 peles modelis attīsta krūts audzējus galvenokārt bazālajam apakštipam un tiek izmantots pētījumos, lai noskaidrotu signālu ceļus, kas ir aktīvi cilvēka bazālajiem krūts audzējiem.

Nosacīta FAK un knock-in mutācijas noņemšana kināzes domēnā

Lai izpētītu FAK lomu šajā krūts vēža apakštipā, ar izveidotu metožu palīdzību (piem., Izsist un nokaut ar Cre / loxP tehnoloģiju) tika izveidotas peles kohortas ar MMTV-Wnt1 kontrolētiem audzējiem, kurās FAK vai viņu kināzes aktivitāte tika apzināti izslēgta. Imunoblota analīzes tika izmantotas, lai pārbaudītu FAK vai tā kināzes aktivitātes noņemšanu audzēja šūnās.

Turpmākos pētījumos tika izmantotas imūnhistoloģiskās, imūnhiostohikoloģiskās un farmakoloģiskās metodes, kā arī transkripptiskās analīzes, lai parādītu kināzes aktivitāti un atklātu iesaistītos signāla ceļus. Šūnu migrācija tika analizēta, cita starpā izmantojot brūču sadzīšanas testu.

Rezultāti

Lielas krūts vēža slimnieku grupas (METABRIC datu kopas) ar 2509 audzējiem analīzes parādīja, ka FAK gēns tika pastiprināts 415 audzējos (21%). Pacientiem ar paaugstinātu FAK īpatsvaru bija ievērojami sliktāka prognoze (vidējā kopējā dzīvildze 139,5 mēneši) nekā pacientiem bez FAK amplifikācijas (vidējā kopējā dzīvildze 164,3 mēneši). Turpmāki pētījumi un stratifikācija atbilstoši bazālajam apakštipam parādīja FAK izšķirošo lomu cilvēka bazālajiem krūts audzējiem.

Peles kohortas, kas izveidotas, lai izpētītu FAK lomu, raksturoja attiecībā uz audzēja attīstību un augšanu, kā arī metastāzēm. Pelēm, kurām tika noņemts FAK vai inhibēta kināzes aktivitāte, audzēju augšana un metastāzes tika ievērojami nomāktas salīdzinājumā ar MMTV-Wnt1 kontroles pelēm. Imunohistoloģiskie plaušu audu daļu izmeklējumi parādīja, ka pelēm, kurām trūkst FAK aktivitātes, ir mazāk metastāžu plaušās nekā kontroles pelēm. Kamēr kontrolpelēs tika skaitītas viena līdz četras (bet galvenokārt vairāk nekā divas) metastāzes katrā sekcijā, pelēm, kurās tika izslēgta FAK vai tā kināzes aktivitāte, tika konstatētas tikai viena līdz divas metastāzes katrā sekcijā.

Imūnhistoķīmiskās analīzes parādīja, ka FAK trūkums izraisa audzēja šūnu palielinātu apoptozi, kuras pamatā ir autonoms mehānisms. Kā cēloni varētu izslēgt traucētu angiogenēzi vai citotoksisku T šūnu infiltrāciju.

Turpmākie iemūžināto audzēja šūnu pamatmehānismu pētījumi parādīja, ka FAK noņemšana audzēja šūnās izraisīja paaugstinātu jutību pret ER (endoplazmas retikuluma) stresa izraisītu šūnu nāvi. Turklāt tika novērota samazināta audzēja šūnu migrācija un samazināta audzēja sfēru (metastāžu) veidošanās. Transkripptiskās analīzes norāda uz AKT-mTOR signalizācijas ceļa pazemināšanos. Varētu pierādīt, ka FAK ietekmē nevis mTOR izpausmi, bet gan tā aktivitāti.

Apkopojot, dati rāda, ka FAK ir nepieciešams Wnt1 virzītiem audzējiem, lai aktivizētu AKT-mTOR signalizācijas ceļus.

Secinājums

FAK ir potenciāls terapeitiskais mērķis bazālajam apakštipam raksturīga krūts vēža ārstēšanai, jo kināze nav nepieciešama audzēju attīstībai, bet gan audzēju izdzīvošanai un progresēšanai.