Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Các yếu tố tăng trưởng giống insulin rất quan trọng trong việc ngăn ngừa anoikis ở các tế bào ung thư vú đáp ứng estrogen: tầm quan trọng của thụ thể IGF loại I và con đường PI3-kinase/Akt
Tóm tắt
Sự tách rời của các tế bào biểu mô khỏi chất nền ngoại bào khởi xướng quá trình chết tế bào theo chương trình được gọi là anoikis. Các tế bào ác tính phải thu được khả năng kháng anoikis để rời khỏi khối u nguyên phát và di căn. Nhiều con đường truyền tín hiệu có thể kích hoạt anoikis và cung cấp khả năng kháng anoikis, nhưng điều này vẫn chưa được hiểu rõ ở ung thư vú. Các mô hình cho anoikis của các tế bào ung thư vú đáp ứng estrogen đã được thiết lập và tác dụng bảo vệ của IGF-1 đã được kiểm tra. PARP bị cắt được đo bằng phương pháp chuyển giao western và caspase 3 bị cắt được đo bằng phương pháp cytometry dòng chảy. Các con đường liên quan đến anoikis và khả năng kháng anoikis đã được điều tra với các chất ức chế PI3-kinase, Akt, MEK1 và MEK2. Tầm quan trọng của thụ thể IGF loại I đã được kiểm tra dựa trên độ phụ thuộc nồng độ IGF, knockdown siRNA và ức chế dược lý. Mối liên hệ giữa biểu hiện IGF-1R và tái phát với di căn xa đã được phân tích trên 1609 bệnh nhân bằng kiểm định log rank. Các tế bào ung thư vú không gắn kết cần được nuôi cấy trong môi trường không chứa huyết tương để kích thích anoikis. Mất nhanh chóng phosphoryl hóa FAK, Akt và Bad xảy ra song song với việc kích thích anoikis, nhưng phosphoryl hóa ERK1 và ERK2 lại tăng lên, điều này gợi ý rằng khả năng kháng anoikis được trung gian bởi con đường PI3-kinase/Akt thay vì con đường Grb2/Ras/MAP-kinase. IGF-1 đã cung cấp khả năng kháng anoikis trong môi trường không chứa huyết tương. IGF-1 kích hoạt các con đường PI3-kinase/Akt và Grb2/Ras/MAP-kinase nhưng các thí nghiệm với các chất ức chế PI3-kinase, Akt và MEK1 cùng MEK2 cho thấy rằng sự bảo vệ của IGF là thông qua con đường PI3-kinase/Akt. Độ phụ thuộc nồng độ của sự bảo vệ do IGF, các thí nghiệm knockdown với siRNA và ức chế dược lý với figitumumab cho thấy rằng IGF-1 có tín hiệu thông qua thụ thể IGF loại I. Vai trò quan trọng của thụ thể IGF loại I được chứng minh bằng việc kích thích anoikis trong huyết tương đầy đủ qua figitumumab. Biểu hiện cao của IGF-1R liên quan đến thời gian tái phát giảm trong các bệnh nhân có thụ thể estrogen dương tính, đặc biệt là những người có bệnh ác tính, xác nhận sự liên quan của nó trong cơ thể sống. Khả năng kháng anoikis của các tế bào ung thư vú đáp ứng estrogen phụ thuộc vào sự kích hoạt IGF của thụ thể IGF loại I và con đường PI3-kinase/Akt. Bởi vì sự thoát khỏi anoikis phụ thuộc vào IGF sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự di căn của các tế bào ung thư vú ác tính, sự ức chế hiệu quả của sự truyền tín hiệu IGF nên được đưa vào các kết hợp thuốc nhắm mục tiêu được thiết kế để điều trị ung thư vú dương tính với thụ thể estrogen di căn.
Từ khóa
#anoikis #IGF-1 #ung thư vú #PI3-kinase #receptor IGF loại ITài liệu tham khảo
May FEB. Novel drugs that target the estrogen-related receptor alpha: their therapeutic potential in breast cancer. Cancer Manag Res. 2014;6:225–52.
Horbinski C, Mojesky C, Kyprianou N. Live Free or Die Tales of Homeless (Cells) in Cancer. Am J Pathol. 2010;177:1044–52.
Zhan M, Zhao H, Han ZC. Signalling mechanisms of anoikis. Histol Histopathol. 2004;19:973–83.
Gilmore AP. Anoikis. Cell Death Differ. 2005;12:1473–7.
Nguyen DX, Bos PD, Massague J. Metastasis: from dissemination to organ-specific colonization. Nat Rev Cancer. 2009;9:274–U265.
Miranti CK, Brugge JS. Sensing the environment: a historical perspective on integrin signal transduction. Nat Cell Biol. 2002;4:E83–90.
Cabodi S, Di Stefano P, Leal MDC, Tinnirello A, Bisaro B, Morello V, et al. Integrins and Signal Transduction, Integrins and Ion Channels. Molecular Complexes and Signaling. 2010;674:43–54.
Hehlgans S, Haase M, Cordes N. Signalling via integrins: Implications for cell survival and anticancer strategies. Biochimica Et Biophysica Acta-Rev Cancer. 1775;2007:163–80.
Westley RL, May FEB. A Twenty-First Century Cancer Epidemic Caused by Obesity: The Involvement of Insulin, Diabetes, and Insulin-Like Growth Factors. Int J Endocrinol. 2013;2013:632461.
Westley BR, May FEB. Insulin-like growth factors: the unrecognised oncogenes. Br J Cancer. 1995;72:1065–6.
Stewart AJ, Johnson MD, May FEB, Westley BR. Role of insulin-like growth factors and the type I insulin-like growth factor receptor in the estrogen-stimulated proliferation of human breast cancer cells. J Biol Chem. 1990;265:21172–8.
Davison Z, de Blacquiere GE, Westley BR, May FEB. Insulin-like growth factor-dependent proliferation and survival of triple-negative breast cancer cells: implications for therapy. Neoplasia. 2011;13:504–15.
de Blaquiere GE, May FEB, Westley BR. Increased expression of both insulin receptor substrates 1 and 2 confers increased sensitivity to IGF-1 stimulated cell migration. Endocr Relat Cancer. 2009;16:635–47.
Sachdev D, Zhang X, Matise I, Gaillard-Kelly M, Yee D. The type I insulin-like growth factor receptor regulates cancer metastasis independently of primary tumor growth by promoting invasion and survival. Oncogene. 2010;29:251–62.
Gooch JL, Van Den Berg CL, Yee D. Insulin-like growth factor (IGF)-I rescues breast cancer cells from chemotherapy-induced cell death--proliferative and anti-apoptotic effects. Breast Cancer Res Treat. 1999;56:1–10.
Cohen BD, Baker DA, Soderstrom C, Tkalcevic G, Rossi AM, Miller PE, et al. Combination therapy enhances the inhibition of tumor growth with the fully human anti-type 1 insulin-like growth factor receptor monoclonal antibody CP-751,871. Clin Cancer Res. 2005;11:2063–73.
Rowinsky EK, Schwartz JD, Zojwalla N, Youssoufian H, Fox F, Pultar P, et al. Blockade of insulin-like growth factor type-1 receptor with cixutumumab (IMC-A12): a novel approach to treatment for multiple cancers. Curr Drug Targets. 2011;12:2016–33.
Tap WD, Demetri G, Barnette P, Desai J, Kavan P, Tozer R, et al. Phase II Study of Ganitumab, a Fully Human Anti-Type-1 Insulin-Like Growth Factor Receptor Antibody, in Patients With Metastatic Ewing Family Tumors or Desmoplastic Small Round Cell Tumors. J Clin Oncol. 2012;30:1849–56.
Scartozzi M, Bianconi M, Maccaroni E, Giampieri R, Berardi R, Cascinu S. Dalotuzumab, a recombinant humanized mAb targeted against IGFR1 for the treatment of cancer. Curr Opin Mol Ther. 2010;12:361–71.
Carboni JM, Wittman M, Yang Z, Lee F, Greer A, Hurlburt W, et al. BMS-754807, a small molecule inhibitor of insulin-like growth factor-1R/IR. Mol Cancer Ther. 2009;8:3341–9.
Mulvihill MJ, Cooke A, Rosenfeld-Franklin M, Buck E, Foreman K, Landfair D, et al. Discovery of OSI-906: a selective and orally efficacious dual inhibitor of the IGF-I receptor and insulin receptor. Future Med Chem. 2009;1:1153–71.
Valentinis B, Reiss K, Baserga R. Insulin-like growth factor-I-mediated survival from anoikis: Role of cell aggregation and focal adhesion kinase. J Cell Physiol. 1998;176:648–57.
Irie HY, Shrestha Y, Selfors LM, Frye F, Iida N, Wang ZG, et al. PTK6 Regulates IGF-1-Induced Anchorage-Independent Survival. Plos One. 2010;5(7):e11729.
Li HL, Baldwin BR, Zahnow CA. LIP expression is regulated by IGF-1R signaling and participates in suppression of anoikis. Mol Cancer. 2011;10:100.
Ravid D, Maor S, Werner H, Liscovitch M. Caveolin-1 inhibits cell detachment-induced p53 activation and anoikis by upregulation of insulin-like growth factor-I receptors and signaling. Oncogene. 2005;24:1338–47.
Frisch SM, Francis H. Disruption of Epithelial Cell-Matrix Interactions Induces Apoptosis. J Cell Biol. 1994;124:619–26.
Dearth RK, Cui XJ, Kim HJ, Hadsell DL, Lee AV. Oncogenic transformation by the signaling adaptor proteins insulin receptor substrate (IRS)-1 and IRS-2. Cell Cycle. 2007;6:705–13.
Vlahos CJ, Matter WF, Hui KY, Brown RF. A Specific Inhibitor of Phosphatidylnositol 3-Kinase, 2-(4-Morpholinyl)-8-Phenyl-4 h-1-Benzopyran-4-One (Ly294002). J Biol Chem. 1994;269:5241–8.
Walker EH, Pacold ME, Perisic O, Stephens L, Hawkins PT, Wymann MP, et al. Structural determinants of phosphoinositide 3-kinase inhibition by wortmannin, LY294002, quercetin, myricetin, and staurosporine. Mol Cell. 2000;6:909–19.
Heerding DA, Rhodes N, Leber JD, Clark TJ, Keenan RM, Lafrance LV, et al. Identification of 4-(2-(4-amino-1,2,5-oxadiazol-3-yl)-1-ethyl-7-{[(3S)-3-piperidinylmethyl]oxy}-1H-imidazo[4,5-c]pyridin-4-yl)-2-methyl-3-butyn-2-ol (GSK690693), a novel inhibitor of AKT kinase. J Med Chem. 2008;51:5663–79.
Rhodes N, Heerding DA, Duckett DR, Eberwein DJ, Knick VB, Lansing TJ, et al. Characterization of an Akt kinase inhibitor with potent pharmacodynamic and antitumor activity. Cancer Res. 2008;68:2366–74.
Favata MF, Horiuchi KY, Manos EJ, Daulerio AJ, Stradley DA, Feeser WS, et al. Identification of a novel inhibitor of mitogen-activated protein kinase kinase. J Biol Chem. 1998;273:18623–32.
Duncia JV, Santella JB, Higley CA, Pitts WJ, Wityak J, Frietze WE, et al. MEK inhibitors: The chemistry and biological activity of U0126, its analogs, and cyclization products. Bioorg Med Chem Lett. 1998;8:2839–44.
Soos MA, Field CE, Siddle K. Purified hybrid insulin/insulin-like growth factor-I receptors bind insulin-like growth factor-I, but not insulin, with high affinity. Biochem J. 1993;290(Pt 2):419–26.
Peyrat JP, Bonneterre J, Vennin PH, Jammes H, Beuscart R, Hecquet B, et al. Insulin-Like Growth Factor-I Receptors (Igf1-R) and Igf1 in Human Breast-Tumors. J Steroid Biochem Mol Biol. 1990;37:823–7.
Papa V, Pezzino V, Costantino A, Belfiore A, Giuffrida D, Frittitta L, et al. Elevated insulin receptor content in human breast cancer. J Clin Invest. 1990;86:1503–10.
Tan K, Goldstein D, Crowe P, Yang JL. Uncovering a key to the process of metastasis in human cancers: a review of critical regulators of anoikis. J Cancer Res Clin Oncol. 2013;139:1795–805.
Paoli P, Giannoni E, Chiarugi P. Anoikis molecular pathways and its role in cancer progression. Biochimica Et Biophysica Acta-Molecular Cell Res. 1833;2013:3481–98.
Eckert LB, Repasky GA, Ulku AS, McFall A, Zhou H, Sartor CI, et al. Involvement of ras activation in human breast cancer cell signaling, invasion, and anoikis. Cancer Res. 2004;64:4585–92.
Schlaepfer DD, Broome MA, Hunter T. Fibronectin-stimulated signaling from a focal adhesion kinase-c-Src complex: Involvement of the Grb2, p130(cas), and Nck adaptor proteins. Mol Cell Biol. 1997;17:1702–13.
Xia H, Nho RS, Kahm J, Kleidon J, Henke CA. Focal adhesion kinase is upstream of phosphatidylinositol 3-kinase/Akt in regulating fibroblast survival in response to contraction of type I collagen matrices via a beta(1) integrin viability signaling pathway. J Biol Chem. 2004;279:33024–34.
Chen HC, Appeddu PA, Isoda H, Guan JL. Phosphorylation of tyrosine 397 in focal adhesion kinase is required for binding phosphatidylinositol 3-kinase. J Biol Chem. 1996;271:26329–34.
Schlaepfer DD, Hunter T. Focal adhesion kinase overexpression enhances Ras-dependent integrin signaling to ERK2/mitogen-activated protein kinase through interactions with and activation of c-Src. J Biol Chem. 1997;272:13189–95.
Mercurio AM, Bachelder RE, Chung J, O'Connor KL, Rabinovitz I, Shaw LM, et al. Integrin laminin receptors and breast carcinoma progression. J Mammary Gland Biol Neoplasia. 2001;6:299–309.
Gough DR, Cotter TG. Hydrogen peroxide: a Jekyll and Hyde signalling molecule. Cell Death Disease. 2011;2:e213.
Thompson EW, Newgreen DF. Carcinoma invasion and metastasis: A role for epithelial-mesenchymal transition? Cancer Res. 2005;65:5991–5.
Doerr ME, Jones JI. The roles of integrins and extracellular matrix proteins in the insulin-like growth factor I-stimulated chemotaxis of human breast cancer cells. J Biol Chem. 1996;271:2443–7.
Daws MR, Westley BR, May FEB. Paradoxical effects of overexpression of the type I insulin-like growth factor (IGF) receptor on the responsiveness of human breast cancer cells to IGFs and estradiol. Endocrinology. 1996;137:1177–86.
Pandini G, Frasca F, Mineo R, Sciacca L, Vigneri R, Belfiore A. Insulin/insulin-like growth factor I hybrid receptors have different biological characteristics depending on the insulin receptor isoform involved. J Biol Chem. 2002;277:39684–95.
Molloy CA, May FEB, Westley BR. Insulin receptor substrate-1 expression is regulated by estrogen in the MCF-7 human breast cancer cell line. J Biol Chem. 2000;275:12565–71.