CC BY
161
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Людмила Викторовна Спирина1, Ирина Викторовна Кондакова2, Евгений Анатольевич Усынин3, Захар Александрович Юрмазов4
РЕГУЛЯЦИЯ ЭКСПРЕССИИ ТРАНСКРИПЦИОННЫХ ФАКТОРОВ И ФАКТОРА РОСТА ЭНДОТЕЛИЯ ПРОТЕОСОМНОЙ СИСТЕМОЙ ПРИ МЕТАСТАЗИРОВАНИИ РАКА ПОЧКИ
' К. м. н., старший научный сотрудник, лаборатория биохимии опухолей ФГБУ НИИ онкологии СО РАМН (634050, РФ, г. Томск, пер. Кооперативный, д. 5)
2 Д. м. н., профессор, заведующий, лаборатория биохимии опухолей ФГБУ НИИ онкологии СО РАМН (634050, РФ, г. Томск, пер. Кооперативный, д. 5)
3 К. м. н., старший научный сотрудник, отделение общей онкологии ФГБУ НИИ онкологии СО РАМН (634050, РФ, г. Томск, пер. Кооперативный, д. 5)
4 Врач, отделение общей онкологии ФГБУ НИИ онкологии СО РАМН
(634050, РФ, г. Томск, пер. Кооперативный, д. 5)
Адрес для переписки: 634050, РФ, г. Томск, пер. Кооперативный, д. 5,
ФГБУ НИИ онкологии СО РАМН, отделение общей онкологии, Спирина Людмила Викторовна;
e-mail: SpirinaLV@oncology.tomsk.ru
В патогенезе рака почки важную роль играет активация неоангиогенеза, связанная с повышением содержания фактора роста эндотелия (VEGF) в результате действия транскрипционного фактора, индуцированного гипоксией (НШ-1а). Изучена регуляция экспрессии транскрипционных факторов: транскрипционного фактора, индуцированного гипоксией, ядерного транскрипционного фактора kappa-В (субъединицы p65 и p50) и фактора роста эндотелия протеосомами в ткани светлоклеточного почечноклеточного рака при его метастазировании. Получены данные, свидетельствующие о том, что для рака почки характерно повышение активности не только HIF-1-зависимого сигнального пути, результатом которого является усиление экспрессии фактора роста эндотелия, но и путей, зависимых от ядерного транскрипционного фактора kappa-В, что, вероятно, связано с протеосомной системой. В опухолях, характеризующихся появлением отдаленных метастазов, наблюдалось выраженное снижение тотальной активности протеосом по сравнению с опухолями без метастазов. Выявлены корреляции между уровнем фактора роста эндотелия, транскрипционных факторов и активностью протеосом в ткани светлоклеточного рака почки. Полученные результаты позволяют рассматривать протеосомы в качестве потенциального механизма регуляции неоангиогенеза и метастазирования в тканях рака почки.
Ключевые слова: рак почки, метастазирование, ядерный транскрипционный фактор kappa-В, NF-кВ, транскрипционный фактор, индуцированный гипоксией, HIF-1a, фактор роста эндотелия, VEGFI протеосома.
Заболеваемость раком почки (РП) в настоящее время неуклонно растет, что обусловлено как улучшением диагностики новообразований данного органа, так и ростом истинной заболеваемости [1]. Ежегодно в мире регистрируется около 230 тыс. новых случаев РП и более 100 тыс. смертей от этого заболевания. В России заболеваемость
© Спирина Л. В., Кондакова И. В., Усынин Е. А., Юрмазов З. А., 2012
УДК 616.61-006.6-033.2:576.385.5
данным видом опухоли возросла с 1998 по 2008 г. с 9,0 до 12,2 на 100 тыс. населения. Заболевание характеризуется отсутствием ранних симптомов, поздней клинической манифестацией и резистентностью к химио- и лучевой терапии [2]. Основной причиной летальности при РП служат отдаленные метастазы, механизм развития которых исследован недостаточно.
В основе неопластической трансформации при РП лежат стабильные генетические повреждения, связанные с мутацией гена VHL (von Hippel—Lindau), которая приво-
дит к повышенной экспрессии внутриклеточного транскрипционного фактора, индуцированного гипоксией (hypoxia inducible factor, HIF). Фактор транскрипции HIF активируется в условиях гипоксии, связан с ангиогенезом и приводит к усилению основного обмена, энергетического обмена и увеличению экспрессии фактора роста эндотелия (vascular endothelial grouth factor, VEGF) [3].
В большинстве случаев гипоксический фактор транскрипции представлен HIF-1, который представляет собой гетеродимер, состоящий из субъединиц a и Р; Р-субъединицы являются конститутивными. Активность фактора в условиях гипоксии зависит, главным образом, от экспрессии и посттрансляционной модификации a-субъединиц [4].
Семейство факторов роста эндотелия представлено пятью членами: VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D и плацентарным фактором роста. Процесс неоангиогенеза обеспечивается фактором VEGF-A, который называют VEGF [5]. Прогрессирование светлоклеточного РП тесно связано с активацией процессов неоангиогенеза, что вызывает развитие гематогенных метастазов [5; 6].
Ключевым фактором транскрипции, связанным с процессами апоптоза и контролем пролиферации клеток, является ядерный транскрипционный фактор kappa-B (nuclear factor kappa-B, NF-kB). Он проявляет активность только в димерной форме, причем его наиболее распространенными формами являются димеры субъединиц p50 или p52 с субъединицей p65, которые проявляют транскрипционную активность, в то время как гомодимер р50/50 снижает активацию специфических участков ДНК и считается неактивным комплексом [7]. В настоящее время выявлено влияние NF-kB на экспрессию транскрипционного фактора HIF-1a и его активацию в условиях нормоксии [8].
Один из механизмов регуляции содержания транскрипционных факторов NFk-B и HIF-1a — осуществляемый протеосомами внутриклеточный специфический протеолиз. Протеосомы представляют собой мульти-ферментные каталитические комплексы, в которых происходит деградация до 80% собственных белков клетки. Протеосомы представлены двумя пулами: 26S и 20S [9; 10]. Прикрепление цепочки убиквитина к белку и его последующая деградация в протеосоме наблюдаются при гидроксилировании остатков пролина и аспарагина. Для разрушения фактора HIF-1 важно связывание его с белком VHL. Известно, что снижение деградации HIF-1a при использовании ингибиторов протеосом или гипоксии приводит к значительному повышению экспрессии VEGF в опухолевых клетках [11]. При светлоклеточном почечноклеточном раке накопление фактора HIF-1a и рост экспрессии VEGF связаны с мутационными изменениями белка VHL [12]. Вероятно, следствием данных изменений является неспособность транскрипционного фактора HIF-1a утилизироваться в протеосомном комплексе.
Активация транскрипционного фактора NF-kB также осуществляется протеосомами. В отсутствие стимулирующих сигналов NF-kB находится в цитоплазме в ассоциации с ингибитором (I-kB). Ключевым этапом активации NF-kB являются освобождение его из комплекса с I-kB и протеосомная деградация последнего [13].
Посттрансляционная модификация р105 — предшественника NF-кB р50 также осуществляется с помощью протеосом [14].
Однако в настоящее время протеолитическая регуляция экспрессии транскрипционных и ростовых факторов, их взаимное влияние в злокачественных опухолях почки изучены недостаточно. Проведение подобных исследований в ткани светлоклеточного РП наиболее актуально ввиду роли данных факторов в прогрессировании заболевания.
Целью проведенного исследования служило изучение регуляции экспрессии транскрипционных факторов NF-кB, НШ-1а и содержания VEGF протеосомами в ткани светлоклеточного РП при его метастазировании.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В исследование вошли 54 больных с верифицированным светлоклеточным РП (средний возраст 57,6 ± 2,2 года). Группу без метастазов ^0М0) составили 38 больных (средний возраст 58,5 ± 1,8 года), №М1 стадия заболевания имелась у 16 больных (57,2 ± 3,1 года). Диагностику заболевания и лечение больных РП осуществляли в соответствии с рекомендуемыми алгоритмами диагностики и лечения злокачественных новообразований, утвержденными Минздравсоцразвития России. Проведение данной работы одобрено этическим комитетом ФГБУ НИИ онкологии СО РАМН.
Материалом для исследования протеосом служили образцы опухолевой и гистологически неизмененной ткани, находящиеся на расстоянии не менее 2 см от границы опухолей и полученные при выполнении радикального хирургического вмешательства. После забора эти образцы замораживали и хранили при температуре -80 °С.
Получение осветленных гомогенатов
Замороженную ткань (100 мг) гомогенизировали в жидком азоте, затем ресуспендировали в 300 мкл 50 мМ трис-НС1 буфера (pH 7,5), содержащего 2 мМ АТФ, 5 мМ хлорид магния, 1 мМ дитиотреитол, 1 мМ ЭДТА и 100 мМ хлорид натрия. Гомогенат центрифугировали 60 мин при 10 000 д и температуре 4 °С.
Фракционирование протеосом
Все процедуры проводили при температуре 4 °С. Белки осветленных гомогенатов фракционировали с помощью сульфата аммония в два этапа. Фракцию, обогащенную 26S-протеосомами, получали добавлением сульфата аммония до 40% насыщения, фракцию 20S-протеосом — добавлением сульфата аммония до 70% насыщения [15]. В полученных фракциях определяли активность протеосом.
Определение активности протеосом
Химотрипсинподобную активность тотального пула протеосом, пулов протеосом 26S и 20S определяли в осветленных гомогенатах опухолевых и неизмененных тканей, а также во фракциях протеосом, по гидролизу флуорогенного олигопептида N-Succinyl-Leu-Leu-Val-Tyr-7-Amido-4-Methylcoumarm, утилизирующегося химотрипсинподобными центрами протеосом [16], на
флуориметре «Hitachi-850» (Япония) при длине волны возбуждения 380 нм и эмиссии 440 нм. Реакционная смесь для определения активности 20S протеосом содержала 20 мМ трис-HCl (pH 7,5), 1 мМ дитиотреитол, 30 мкМ N-Succinyl-Leu-Leu-Val-Tyr-7-Amido-4-Methylcoumarin. Для определения активности 26S протеосом в реакционную смесь дополнительно вводили 5 мМ хлорида магния и 1 мМ АТФ. Реакцию проводили при температуре 37 °С в течение 20 мин и останавливали при добавлении 1% додецил сульфата натрия. Для оценки активности примесных протеаз в образцах применяли специфический ингибитор протеосом MG132. Удельную активность протеосом выражали в единицах активности на 1 мг белка. Содержание белка определяли по методу Лоури.
Определение содержания VEGF, HIF-1a,
NF-kB p50 и NF-kB p65
Образцы осветленных гомогенатов опухолей использовали для определения содержания VEGF (R&D Systems, DSL, США), HIF-1a, субъединиц NF-kB p50 и NF-kB p65 (Caymanchem, США) методом твердофазного имму-ноферментного анализа (ИФА) на ИФА-анализаторе «Anthos 2020». Приготовление и очистку ядерных экстрактов тканевого гомогената проводили в соответствии с рекомендациями фирмы — производителя наборов. Уровень белка в гомогенатах и ядерных экстрактах определяли по методу Лоури. Результаты определения содержания VEGF выражали в пикограммах на 1 мг белка, а HIF-1a, NFkB p50 и NFkB p65 — в условных единицах на 1 мг белка в лунке.
Статистическая обработка
Для статистической обработки данных применяли пакет статистических программ Statistica 6.0. В зависимости от вида распределения результаты представлены как m ± M (где m — среднее выборочное, M — ошибка среднего) или в виде медианы с интерквартильным размахом (25-й и 75-й процентили). Значимость различий исследовали с помощью t-критерия Стьюдента или критерия Манна—Уитни. Корреляционный анализ был проведен с использованием непараметрического критерия Спирмена.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Выявленные изменения в экспрессии транскрипционных факторов и VEGF в ткани рака почки в зависимости от наличия гематогенных метастазов представлены в таблице. Экспрессия HIF-1a и NF-kB p65 повышалась в группе N1M1 в 1,5 и 4,6 раза соответственно, что сопровождалось ростом содержания VEGF в 2,2 раза по сравнению с группой пациентов со стадией N0M0. Коэффициент NF-kB p65/NF-kB p50, указывающий на количество активных гетеродимеров, увеличивался у больных с распространенным заболеванием в 5 раз по сравнению с таковым у больных с локализованным РП.
Исследование активности протеосом в ткани светлоклеточного РП позволило выявить, что тотальная активность и активность пулов 26S протеосом и 20S протео-сом в ткани опухоли были ниже, чем в соответствующей нормальной ткани, в 3,5, 2,4 и 2,5 раза соответственно
Таблица
Активность протеосом, содержание транскрипционных факторов и VEGF при РП и отдаленном метастазировании
Показатель Группа больных со стадией N0M0 (n = 38) Группа больных со стадией N1M1 (n = 16)
Содержание HIF-1a, усл. ед./мг белка в лунке 5,6 ± 1,0 8,6 ± 1,9*
Содержание NF-kB p50, усл. ед./мг белка в лунке 8,1 ± 1,0 10,3 ± 4,8
Содержание NF-kB p65, усл. ед./мг белка в лунке 6,9 ± 1,3 31,8 ±19,8*
NF-kB p65/NF-kB p50 1,3 ± 0,2 6,6 ± 2,6*
Содержание VEGF, пг/мг белка 102,8 ± 15,25 232,8 ± 42,6*
Тотальная активность протеосом, х103 усл. ед./мг белка 57,0 ± 7,4 31,2 ± 5,7*
Активность 26S, х103 усл. ед./мг белка 16,7 ± 2,3 12,9 ± 3,5
Активность 20S, х103 усл. ед./мг белка 43,3 ± 6,9 29,9 ± 7,9
* p < 0,05 для различий по сравнению с группой больных N0M0.
(рис. 1). Известно, что интенсивный протеолиз в ткани почки существует в физиологических условиях и связан
120
110
Ü 100 І 90
■5. 80 д.
е
^ 70 с у
О 60 0 0
* 50 .0
0 40 о
1 30 Ё
< 20 10
0
Рисунок 1. Тотальная активность протеосом и активность их пулов в ткани РП. I — опухолевая ткань; II — неизмененная ткань. * р < 0,05 по сравнению с неизмененной тканью.
A. Тотальная активность протеосом. Б. Активность пула 26Э.
B. Активность пула 20Э.
102,4
32,6*
25,0
10,0 I
75,5
23,8*
II
II
II
А
Б
В
с процессами деградации альбумина в проксимальных канальцах почки [17]. Следовательно, снижение активности протеолиза при злокачественной трансформации тканей почки, возможно, обусловлено нарушением функции почечного эпителия.
Активность протеосом и их пулов у больных локализованным РП и при его метастазировании представлена в таблице. Наблюдалось снижение как тотальной активности протеосом, так и активности пулов 26S и 20S про-теосом в образцах опухолей с метастазами по сравнению с таковыми у пациентов со стадией N0M0. При этом достоверно значимые различия выявлены только для тотальной активности протеосом. Снижение активности протеосом на фоне увеличения уровня транскрипционных факторов HIF-la и NF-kB p65 дает основание предположить существование связи между внутриклеточным протеолизом и экспрессией транскрипционных факторов при метастазировании РП.
Для подтверждения этого предположения был проведен корреляционный анализ, который позволил выявить слабые, статистически значимые связи между активностью 26S протеосом, экспрессией NF-kB p65 (r = —0,32; p < 0,05) и содержанием HIF-la (r = —0,36; p < 0,05) (рис. 2, А, Б). Отрицательная корреляция между активностью 26S протеосом и экспрессией NFkB p65 свидетельствует о существовании возможных, независимых от протеосом механизмов активации транскрипционного фактора NF-kB р65. Известно, что активация NF-kB
происходит при фосфорилировании ДНК-связывающих субъединиц фактора [18] или за счет других протеолити-ческих ферментов [19]. Снижение активности протеосом 26S, осуществляющего деградацию транскрипционного фактора HIF-la [5], приводит к повышению содержания фактора в опухоли и, как следствие, к активации неоан-гиогенеза. Содержание HIF-1a также ассоциировалось с уровнем VEGF (r = 0,81; p < 0,05) и NF-kB p65 (r = 0,93; p < 0,05) (рис. 2, В, Г). Полученные данные подтверждают влияние транскрипционного фактора NF-kB на уровень экспрессии HIF-1a в ткани РП, что согласуется с данными A. L. Goldberg (2007) [20]. Результаты корреляционного анализа также подтвердили связь экспрессии VEGF с уровнем HIF-1a. Вероятно, накопление транскрипционного фактора HIF-1a при РП, ассоциированное с высоким содержанием VEGF, происходит не только при снижении деградации его протеосомами, но и за счет усиленной экспрессии NF-kB.
На рис. 3 представлена гипотетическая схема взаимосвязей между экспрессией факторов HIF-1a, NF-kB и VEGF с активностью протеосом в ткани светлоклеточного РП. Содержание транскрипционных факторов NF-kB, HIF-1 a связано с активностью протеосом 26S. Повышение содержания транскрипционного фактора NF-kB и его активных форм при прогрессировании РП сопровождается ростом уровня HIF-1a на фоне снижения активности протеосом. При этом накопление транскрипционного фактора HIF-1a при РП, вероятно,
Рисунок 2. Графики рассеяния корреляций. Пунктирными линиями обозначен 95% доверительный интервал.
А. Между активностью пула 26S протеосом и содержанием HIF-1a. Б. Между активностью пула 26S протеосом и содержанием NFkB p65. В. Между экспрессией HIF-1 a и содержанием VEGF. Г. Между экспрессией HIF-1 a и содержанием NF-kB p65.
Рисунок 3. Схема возможной взаимосвязи активности пула 26S протеосом с экспрессией NF-kB, HIF-1 a и VEGF
при РП. Сплошная линия — положительная связь; пунктирная линия — отрицательная связь.
является результатом сниженной деградации фактора протеосомами и, возможно, усиленной экспрессии NFkB. Высокая экспрессия VEGF характерна для процессов метастазирования при светлоклеточном РП. Повышение содержания этого фактора роста сочеталось с увеличением уровня транскрипционного фактора HIF-1a.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Развитие метастазов при светлоклеточном РП, вероятно, регулируется протеосомной системой и сопровождается не только высокой экспрессией транскрипционного HIF-1a и ростового фактора VEGF, но и увеличением содержания фактора NF-kB. Одним из механизмов, связанных с активацией неоангиогенеза и регуляцией метастазирования при светлоклеточном РП, является снижение активности протеосом, которое проходит на фоне активации NF-kB-зависимого пути. При этом отмечена связь активности протеосом с экспрессией транскрипционного фактора HIF-1a и ростового фактора VEGF. В свою очередь высокое содержание HIF-1a, возможно, обусловлено ростом экспрессии NF-kB. В целом, полученные данные указывают, что в механизм ме-тастазирования вовлечены протеосомы и их дальнейшее изучение может стать основой для разработки новых дополнительных критериев прогноза течения РП и поиска эффективных противоопухолевых средств при молекулярно-направленной терапии.
Работа выполнена при финансовой поддержке Федеральной целевой программы. (ФЦП) «Научные и научнопедагогические кадры, инновационной России» на 2009— 2013 гг. (Гос. контракт № П-320).
ЛИТЕРАТУРА
1. Jonasch E. Presurgical therapy in metastatic renal cell carcinoma // Expert. Rev. Anticancer Ther. — 2007. — Vol. 7, N 1. — P. 73—78.
2. Михайленко Д. С., Любченко Л. Н., Залетаев Д. В. ДНК-диагностика наследственного рака почки // Вестн. РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН. — 2010. — № 2. — C. 10—18.
3. mAKAP compartmentalizes oxygen-dependent control of HIF-1alpha / Wong W., Goehring A. S., Kapiloff M. S., Langeberg L. K., Scott J. D. // Sci Signal. — 2008. — Vol. 1, N 51. — P. 1—18.
4. Hypoxia-inducible factor 1 alpha in clear cell renal cell carcinoma / Klatte T., Seligson D. B., Riggs S. B., Leppert J. T., Berkman M. K. // Clin. Cancer Res. — 2007. — Vol. 13. — P. 7388—7393.
5. Фактор роста эндотелия сосудов и его рецептор 2-го типа в опухолях и сыворотке крови больных раком почки / Кушлин-ский Н. Е., Трапезникова М. Ф., Герштейн Е. С., Глыбин П. А., Казанцева И. А., Кылычбеков М. Б. // Бюл. экспер. биол. — 2008. — № 6. — С. 691—694.
6. Регуляция ангиогенеза при злокачественных новообразованиях почки и мочевого пузыря / Спирина Л. В., Кондакова И. В., Усынин Е. А., Винтизенко С. И. // Сиб. онкол. журн. — 2008. — № 4. — С. 65—70.
7. Hoffmann A., Baltimore D. Circuitry of nuclear factor kappaB signaling // Immunol. Rev. — 2006. — Vol. 210. — P. 171—186.
8. Van Uden P., Kenneth N. S., Rocha S. Regulation of hypoxia-in-ducible factor-1alpha by NF-kappaB // J. Biochem. — 2008. — Vol. 412, N 3. — P. 477—484.
9. Sharova N., Zakharova L. Multiple forms of proteasomes and their role in tumor fate // Recent Patents on Endocrine, Metabolic & Immune Drug Discovery. — 2008. — Vol. 2, N 3. — P. 152—161.
10. The ubiquitin-proteasome pathway and enhanced activity of NF-kappaB in gastric carcinoma / Wu L., Pu Z., Feng J., Li G., Zheng Z., Shen W. // J. Surg. Oncol. — 2008. — Vol. 97, N 5. — P. 439—444.
11. Yue C. X., Ma J., Zhou H. J. The effect of RhoA and proteasome inhibitor MG132 on angiogenesis in tumors // Sichuan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban. — 2011. — Vol. 42, N 4. — P. 445—501.
12. The tumour suppressor protein VHL targets hypoxia-indu-cible factors for oxygen-dependent proteolysis / Maxwell P. H., Wi-esener M. S., Chang G. W., Clifford S. C., Vaux E. C., Cockman M. E., Wykoff C. C. // Nature. — 1999. — Vol. 399. — P. 271 — 275.
13. Bortezomib induces nuclear translocation of IkBa resulting in gene-specific suppression of NF-kB-dependent transcription and induction of apoptosis in CTCL / Juvekar A., Manna S., Ramaswami S., Chang T. P., Vu H. Y., Ghosh C. C., Celiker M. Y., Vancurova I. // Mol. Cancer Res. — 2011. — Vol. 9, N 2. — P. 183—194.
14. The 20S proteasome processes NF-kappaB1 p105 into p50 in a translation-independent manner / Moorty A. K., Savinova O. V., Ho J. Q., Wang V. Y., Vu D., Ghosh G. // EMBO J. — 2006. — Vol. 25, N 9. — P. 1945—1956.
15. Множественность форм протеосомы и некоторые подходы к их разделению / Абрамова Е. Б., Астахова Т. М., Ерохов П. А., Шарова Н. П. // Изв. РАН Сер. биол. — 2006. — № 2. — С. 150 —156.
16. 26S proteasome-mediated production of an authentic major histocompatibility class I-restricted epitope from an intact protein substrate / Ben-Shahar S., Komlosh A., Nadav E., Shaked I., Ziv T., Ad-mon A., DeMartino G. N., Reiss Y. // J. Biol. Chem. — 1999. — Vol. 274, N 31. — P. 21 963—21 972.
17. Degradation of albumin by renal proximal tubule cells and the subsequent fate of its fragments / Gidehithlu K. P., Pegoraro A. A., Du-nea G., Arruda J. A., Singh A. K. // Kidney International. — 2004. — Vol. 65. — P. 2113—2122.
18. Schmitz M. L., Bacher S., Kracht M. I kappa B-independent control of NF-kappa B activity by modulatory phos-phorylations // Trends Biochem. Sci. — 2001. — Vol. 26. — P. 186—190.
19. Proteasome inhibitor PS-341 (bortezomib) induces calpain-de-pendent IkappaB(alpha) degradation / Li C., Chen S., Yue P., Deng X., Lonial S., Khuri F. R., Sun S. Y. // J. Biol. Chem. — 2010. — Vol. 285, N 21. — P. 16 096—16 104.
20. Goldberg A. L. Functions of the proteasome: from protein degradation and immune surveillance to cancer therapy // Biochem. Society Transactions. — 2007. — Vol. 35. — P. 12—17.
Поступила 21.02.2012
Lyudmila Victorovna Spirina1, Irina Victorovna Kondakova2, Evgeniy Anatolyevich Usynin3, Zakhar Alexandrovich Yurmazov4
EXPRESSION REGULATION OF TRANSCRIPTION FACTORS AND ENDOTHELIAL GROWTH FACTOR BY PROTEOSOMAL SYSTEM IN PATIENTS WITH METASTATIC RENAL CARCINOMA
1 MD, PhD, Senior Researcher, Tumor Biochemistry Laboratory, Oncology Research Institute,
SD of RAMS (5, Cooperativnaya ul., Tomsk, RF, 634050)
2 MD, PhD, DSc, Professor, Head, Tumor Biochemistry Laboratory, Oncology Research Institute,
SD of RAMS (5, Cooperativnaya ul., Tomsk, RF, 634050)
3 MD, PhD, Senior Researcher, General Oncology Department, Oncology Research Institute,
SD of RAMS (5, Cooperativnaya ul., Tomsk, RF, 634050)
4 Physician, General Oncology Department, Oncology Research Institute,
SD of RAMS (5, Cooperativnaya ul., Tomsk, RF, 634050)
Address for correspondence: Spirina Lyudmila Victorovna, General Oncology Department,
Oncology Research Institute, SD of RAMS, 5, Cooperativnaya ul., Tomsk, RF, 634050; e-mail: SpirinaLV@oncology.tomsk.ru
Neoangiogenesis activation associated with elevated levels of vascular endothelial growth factor (VEGF) under the effect of hypoxia-inducible transcription factor (HIF-1a) plays an important role in pathogenesis of renal carcinoma. The aim of this study was to analyze expression regulation of HIF-1 a, nuclear transcription factor kappa-B (subunits p65 and p50) and VEGF by proteosomes in tissue of metastatic clear-cell renal-cell carcinoma. Our findings suggest that renal carcinoma is characterized by both enhanced activity of HIF-1 a signaling resulting in VEGF overexpression and of nuclear factor kappa-B pathways, seemingly mediated by proteosomal system. Metastatic carcinomas demonstrated marked decrease in total proteosomal activity as compared to non-metastatic tumors. Levels of VEGF and transcription factors were found to correlate with proteosome activity in clear-cell renal carcinoma tissue. Our findings suggest that proteosomes may be considered a potential mechanism for regulation of neoangiogenesis and metastasis in renal carcinoma tissue.
Key words: renal carcinoma, nuclear transcription factor kappa-B, NF-kB, hypoxia-inducible transcription factor, HIF-1a, vascular endothelial growth factor, VEGF, proteosome.
