CC BY
77
УДК 616-006
КЛЮЧЕВЫЕ КОМПОНЕНТЫ ЭТ-кБ-СИГНАЛЬНОГО ПУТИ В ОПУХОЛЯХ БОЛЬНЫХ РАКОМ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
© Е.С. Герштейн, А.М. Щербаков, Е.В. Ошкина, Н.Е. Кушлинский, Н.А. Огнерубов
Ключевые слова: ядерный транскрипционный фактор NF-kappaВ; NF-кBp65; NF-кBp50; IкBa; протеинкиназа Akt1; рецепторы стероидных гормонов; HER2/neu; рак молочной железы; гормоночувствительность; резистентность.
Современный уровень знаний о молекулярных механизмах возникновения и развития рака молочной железы (РМЖ), его чувствительности или резистентности к различным препаратам, воздействиям позволяет осуществить переход от усредненных стандартных схем терапии к т. н. «персонализированной медицине», т. е. назначению лечения в соответствии с индивидуальными особенностями больного и биологическими характеристиками опухоли. В статье представлены собственные данные и обзор современных публикаций о роли ядерного транскрипционного фактора №-кВ, связанных с ним сигнальных белков в формировании гормональной и лекарственной резистентности РМЖ, перспективах использования этих показателей в клинической практике.
Улучшение ранней диагностики и совершенствование методов терапии рака молочной железы (РМЖ), в т. ч. создание и успешное применение специфических молекулярно-направленных («таргетных») препаратов, существенно повысили эффективность лечения этого тяжелого и социально значимого заболевания. Однако проведение как неоадьювантной, так и адьювантной системной и местной терапии не безразлично для больной, показания к ее применению должны быть четко определены. Современный уровень знаний о молекулярных механизмах возникновения и развития опухолей, их чувствительности или резистентности к различным препаратам уже позволяет осуществить переход от усредненных стандартных схем к т. н. «персонализированной медицине», т. е. назначению лечения в соответствии с индивидуальными особенностями больного и биологическими характеристиками опухоли.
Стандартными факторами, позволяющими прогнозировать клиническое течение РМЖ, до сих пор остаются размер опухоли, поражение периферических лимфатических коллекторов, гистологическая форма, степень злокачественности. Важными этапами на пути к персонализированному лечению РМЖ стало внедрение в клиническую практику исследования статуса рецепторов стероидных гормонов (рецепторов эстрогенов - РЭ и рецепторов прогестерона - РП) для определения показаний к назначению эндокринной терапии в 1970-х гг. и обязательная оценка экспрессии мембранного рецептора НБК2/пеи или амплификации его гена при решении вопроса о применении Герцептина, вошедшая в практику вместе с внедрением этого первого таргетного препарата для лечения РМЖ в конце ХХ в. Тем не менее, остается еще очень много нерешенных вопросов в этой области науки и практики, в связи с чем в последнее время возрастает роль поиска и клинического изучения значимости новых биологических маркеров для определения тактики лекарственной терапии РМЖ и прогноза ее эффективности [1-2].
По данным экспериментальных исследований одним из перспективных молекулярных маркеров РМЖ считают полифункциональный ядерный транскрипционный фактор NF-kB, который играет важную роль в клеточной пролиферации, апоптозе, воспалительной и аутоиммунной реакциях, регулируя экспрессию генов, вовлеченных в эти процессы [3]. NF-kB представляет собой гетеродимерный комплекс белков, которые в большинстве покоящихся клеток неактивны и находятся в цитоплазме в комплексе со специфическими ингибиторами IkB. Идентифицировано пять белков семейства NF-kB, содержащих общий ДНК-связывающий домен: NF-kB1 (p50/p105), NF-kB2 (p52/p100), RelA (NF-KBp65), RelB, и c-Rel. Основной формой существования этих белков в большинстве клеток млекопитающих является гетеродимер p50/RelA(p65) [4-5].
При поступлении в клетку активирующего сигнала происходит фосфорилирование ингибиторного белка IkB специфическими киназами (IKK) [6], а затем его убиквитинация и полная деградация в протеасомах, в результате чего свободный и активный NF-kB поступает в ядро. В качестве активирующих агентов выступают, как правило, различные факторы роста (например, эпидермальный или a-трансформирующий), цитокины (в первую очередь семейства фактора некроза опухолей), бактериальные токсины и вирусные агенты, а также такие внешние пронекротические факторы, как гамма- и УФ-облучение, кислородные радикалы [7-8]. Существует еще один уровень регуляции транскрипционной активности NF-kB - фосфорилирование его собственных субъединиц, влияющее на его трансактива-торную функцию. Одним из ключевых вышележащих эффекторных механизмов, активирующих NF-kB, является PI3K/Akt сигнальный путь [9-10]. Его основные компоненты: фосфатидилинозитол-3 киназа (PI3K), фосфорилирующая инозитольное кольцо в положении D-3, а также серин/треониновая протеинкиназа В (Akt).
Активность NF-kB может модулироваться также с участием другой важнейшей сигнальной системы - онкогена Ras и нижележащего каскада митоген-активи-руемых протеинкиназ.
Регуляция NF-kB сигнального пути нарушена во многих опухолях человека, в т. ч. и при РМЖ [4-5]. В большинстве опухолевых клеток NF-kB постоянно активирован и находится в ядре. Эта активация не только защищает клетки от апоптоза, но также увеличивает их пролиферативную активность, инвазивный, метастатический и ангиогенный потенциал [8-9; 11]. Особенно велико значение транкрипционного фактора NF-kB в опухолях молочной железы, отрицательных по РЭ, но имеющих рецепторы эпидермального фактора роста (РЭФР) или HER2/neu [12]. В экспериментальных исследованиях показано, что гиперактивация NF-kB является одной из причин резистентности РМЖ к антиэстрогенам [8; 13-15], химиопрепаратам [16-18] и лучевой терапии [19-20]. Клинически значимым эффектом NF-kB может оказаться и его способность стимулировать образование остеолитических метастазов РМЖ в костях. В опытах in vivo [21] продемонстрировано, что конститутивная активация NF-kB играет решающую роль в реализации остеолитической активности клеток РМЖ, индуцируя синтез гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF). В этой же работе показана корреляционная взаимосвязь между степенью активации NF-kB и уровнем экспрессии GM-CSF в метастатических поражениях костей у больных РМЖ [21]. Предполагается, что создание противоопухолевых агентов, блокирующих NF-kB сигнальный путь, позволит повысить чувствительность клеток РМЖ к существующим видам терапии, а также может иметь самостоятельное терапевти-
ческое значение, в т. ч. и для предотвращения метаста-зирования в кости [8; 19; 21-23].
Возможные подходы к преодолению NF-kB-опосредованной резистентности к противоопухолевой терапии суммированы в нескольких обзорах [8; 24-29]. В настоящее время известно несколько десятков экзогенных и эндогенных агентов, способных подавить активность NF-kB. Основным недостатком большинства из них является низкая специфичность. Некоторые из блокаторов NF-кВ-сигнального пути обозначены на схеме (рис. 1), предложенной Zhou et al. [8]. На схеме указаны также некоторые агенты, специфически инги-бирующие эти сигнальные процессы и способные противодействовать вмешательству NF-kB в РЭ-зависимые эффекты таких препаратов, как антиэстрогены или ингибиторы ароматазы (цит. по [8])
К числу наиболее перспективных и специфичных препаратов относятся ингибитор протеасом бортезо-миб, который уже используется в лечении множественной миеломы [30], и ингибитор IkB-активирующей киназы партенолид [31-32], обладающие значительной специфичностью по отношению к NF-kB и подавляющие его активацию, предотвращая деградацию IaB (бортезомиб) или подавляя его активацию (партено-лид).
Большинство доказательств определяющего значения NF-kB и вышележащих сигнальных белков при РМЖ получено в экспериментальных исследованиях, а данные об экспрессии этого фактора и его регуляторов в опухолях человека, полученные на клиническом материале, единичны, выполнены с использованием различных методических подходов и требуют дальнейшего подтверждения. Так, в работе [33] при исследовании опухолей 81 больной ранним РЭ(+) РМЖ впервые был
Оз^у tTAAG; Ct-1033
Антиэстрогены
¿J'lfl'CCVbiliTMfí1!:
Партенолид
активирующий комплекс
Убиквитин-протеасома
I— Бортезомиб
деградация
Апоптоз и подавление
роста
инж+. ш $диЛ ~
Рис. 1. Внутриклеточные сигнальные путей, приводящие к активации №-кВ, влияющих на выживание и пролиферацию опухолевых клеток и приводящих к развитию гормонорезистентности
использован количественный иммуноферментный метод оценки ДНК-связывающей активности р50 и р65 субъединиц ОТ-кВ. Пациентки были разделены на две подгруппы: группа А с высоким (более 100 фмоль/мг белка) и группа В с относительно низким (2187 фмоль/мг белка) содержанием РЭ в опухоли. ДНК-связывающая активность обеих субъединиц ОТ-кВ в опухолях больных группы В оказалась достоверно выше, чем в опухолях больных группы А. У 59 больных группы В, получавших адъювантно тамоксифен по одной и той же схеме, оценили взаимосвязь активности ОТ-кВ и безрецидивной/безметастатической выживаемости [33]. ДНК-связывающая активность обеих субъединиц в опухолях 13 больных, у которых за 80 месяцев наблюдения произошло прогрессирование заболевания, была достоверно выше, чем в опухолях больных, наблюдавшихся весь этот период без признаков возврата болезни. Авторы предложили стратифицировать РЭ+ больных РМЖ с относительно низким содержанием рецепторов в опухоли на чувствительных и нечувствительных к тамоксифену на основании показателей ДНК-связывающей активности ОТ-кВ. При этом более значимые различия были получены в результате стратификации на основании активности р50 субъединицы.
Целью исследований, проводившихся в лаборатории клинической биохимии РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН в 2008-2010 гг., была сравнительная оценка уровня экспрессии (общего содержания) и/или активности ключевых белков семейства ОТ-кВ - р65 и р50, их регуляторов 1кВ и АШ в опухолях и окружающих гистологически неизмененных тканях молочной железы, а также анализ взаимосвязи этих показателей с ре-цепторным статусом опухоли и основными клинико-морфологическими характеристиками заболевания для выявления клинически значимых показателей и подгрупп пациентов, потенциально чувствительных к ингибиторам ОТ-кВ [34-37].
В исследование вошли 119 больных РМЖ. Пациенты распределялись по стадиям заболевания следующим образом: IIA - 37, IIB - 28, по 20 больных I и IIIA стадии, и у 14 больных был распространенный процесс IIIB-IIIC стадии. По гистологическому строению 95 опухолей представляли собой протоковый инфильтра-тивный рак, 14 - дольковый инфильтративный рак, другие типы РМЖ представлены единичными наблюдениями. Большинство опухолей (84) имели II, 28 - III, и 7 - I степень злокачественности. Во всех опухолях иммуногистохимическим методом определен статус РЭ, РП и HER2/neu.
Суммарное содержание NF-KBp65 в полученных ядерно-цитоплазматических экстрактах тканей определяли с помощью стандартных наборов для прямого иммуноферментного анализа «ОТ-кВр65 (Total)» (Invi-trogen, США). ДНК-связывающую активность NF-кВр65 и NF-KBp50 измеряли, используя наборы «TransAM™ NFkB р65» и «TransAM™ NFkB р50» (Active Motif, США). Принцип этого метода количественного измерения ДНК-связывающей активности заключается в следующем: активированный (свободный) NF-KBp65 или NF-KBp50 специфически связывается с иммобилизованным на 96-луночной планшете олигонуклеоти-дом, содержащим консесусную последовательность 5'-GGGACTTTCC-3', после чего проводится стандартное прямое иммуноферментное определение количества связавшегося белка с использованием специфических антител к p65 или p50, соответственно. Определение суммарной и активированной (фосфорилирован-ной) Akt1, а также суммарного и активированного (фосфорилированного) IkB альфа (1кБа) проводили с помощью наборов для прямого иммуноферментного анализа компании Cell Signaling Technology (США): «PathScan™ Total Aktl Sandwich ELISA Kit», «Path-Scan™ Phospho-Aktl (Ser473) Sandwich ELISA Kit», «PathScan™ Total IKBalpha Sandwich ELISA Kit» и «Path-Scan™ Phospho-IKBalpha (Ser32) Sandwich ELISA Kit».
Таблица 1
Содержание и активность некоторых компонентов ОТ-кВ сигнального пути в ядерно-цитоплазматических экстрактах опухолей и окружающих гистологически неизмененных тканей больных РМЖ*
Количество больных Рак молочной железы Неизмененная ткань
Показатель молочной железы
Диапазон Медиана Диапазон Медиана
NF-KBp65 (нг/мг белка) 119 0-67,2 11,1' 0-42,5 2,9
ДНК-связывающая активность NF-KBp65 99 0-711 1931 0-143 28,7
ДНК-связывающая активность NF-KBp50 39 0-1110 4791 2,5-278 72,9
IKBa 43 1,83-61,8 35,1х 0-42,9 5,85
Phospho-IKBa 43 0-5,13 0,95 1,55-7,0 1,22
Aktl 43 2,60-82,5 42,81 2,77-67,4 16,1
Phospho-Aktl 43 0-57,0 6,0 0-48,5 8,75
Примечание: р < 0,0001 по отношению к показателям неизмененной молочной железы (тест Вилкоксона); *представлены медианы и диапазоны значений. Все показатели кроме содержания и удельной ДНК-связывающей активности №-кВр65 выражены в относительных единицах на 1 мг общего белка ядерно-цитоплазматического экстракта.
Таблица 2
Содержание и активность некоторых компонентов ОТ-кВ сигнального пути в ядерно-цитоплазматических экстрактах РМЖ в зависимости от рецепторного статуса опухоли*
Рецептор-ный статус Число образцов NF-KBp65, нг/мг белка ДНК- связывающая активность, NF-KBp65 ДНК- связывающая активность, Ед/нг, NF-KBp65 ДНК-связывающая активность, NF-KBp50 IKBa Akt1 Phospho-Akt1
РЭ(+) 81 8,95 0-67,2 187 0-640 15,7 0-182 502 0-1110 35,1 1,83-61,8 41,2 2,6-82,5 4,95 0-34,0
РЭ(-) 34 13,7 2,1-46,5 223 63,5-497 15,8 3,42-77,8 476 268-757 38,2 18,6-52,7 42,8 35,0-58,4 7,6 54,32-57,0
HER2(+) 65 9,47 0-58,3 193 0,98-640 9,29 3,42-45,3 476 340-737 32,4 28,6-43,0 42,1 35,0-57,0 7,6 1,37-12,3
HER2(-) 31 13,3 2,08-46,5 212 63,5-497 16,72 0-182 501 0-1110 35,4 1,83-61,8 42,8 2,6-82,5 5,9 0-57,0
РЭ(+)РП(+) HER2(-) 18 18,4 4,25-67,2 166 63,5-497 19,3 0,34-182 502 0-1110 35,1 1,83-61,8 41,2 2,6-82,5 4,95 0-34,0
РЭ(+)РП(+) HER2(+) 97 9,73' 0-58,3 191 0-640 20,3 3,90-36,7 503 340-666 36,2 29,5-43,0 39,5 35,1-43,9 6,33 1,37-11,3
РЭ(-)РП(-) HER2(+) 62 9,38 0-58,3 193 0,98-640 9,293 3,42-37,2 357-737 476 32,4 28,6-40,1 42,1 35,0-57,0 7,6 7,13-12,3
РЭ(-)РП(-) HER2(-) 3 21,8 7,41-33,7 202 131-272 27,5 8,35-77,8 268-757 470 39,7 18,6-52,7 43,8 37,1-58,4 9,53 4,32-57,0
Примечание: 1р < 0,01 по сравнению с ЫЕЯ2(+) опухолями; 2р < 0,05 по сравнению с ЫЕЯ2(+) опухолями; 3р < 0,01 по сравнению с РЭ(-)РП(-)ЫЕН2(-) опухолями; 4р < 0,05 по сравнению с РЭ(+)РП(+)ЫЕК2(-) опухолями.
Во всех опухолях обнаружены измеримые количества NF-KBp65, Aktl и 1кБа (табл. 1). У 84 % больных РМЖ содержание NF-KBp65 в опухоли было достоверно выше, чем в окружающей неизмененной ткани; содержание Aktl было повышено в 88 %, а содержание 1кБа - в 95 % опухолей (во всех случаях p < 0,0001). ДНК-связывающая активность NF-KBp65 выявлена в 98 % опухолей и достоверно повышена по сравнению с окружающей тканью у 95 % больных (p < 0,0001). В 97 % опухолей выявлена также повышенная ДНК-связывающая активность NF-KBp50. Отмечена высокодостоверная положительная корреляция ДНК-связы-вающих активностей NF-KBp65 и p50 в опухоли (R = 0,88; p < 0,0001), при этом активность р50 превышала активность р65 в 10-570 раз (медиана - в 77 раз), что согласуется с результатами [33]. Эти показатели коррелировали также с содержанием iKBa и Akt1, а активность NF-KBp50 - с содержанием phospho-Akt1, повышенным только в 37 % опухолей.
Достоверной взаимосвязи с такими клинико-морфо-логическими факторами, как стадия заболевания, размер (индекс Т), гистологическое строение и степень злокачественности РМЖ, степень поражения лимфатических узлов (индекс N) ни для одного из исследованных показателей не обнаружено.
Учитывая роль активации Akt и NF-KB-сигнального пути в регуляции гормональной и лекарственной чувствительности РМЖ, особое внимание было уделено оценке взаимосвязи изучаемых показателей с рецеп-торным статусом опухоли (табл. 2).
Достоверных различий в зависимости от статуса рецепторов стероидных гормонов и HER2/neu для большинства показателей не обнаружено, что может быть связано с преобладанием в обследованной группе РЭ(+)НЕЯ2(-) опухолей (78,5 %) и незначительным
числом всех остальных подгрупп. Но можно отметить тенденцию к увеличению содержания и ДНК-связывающей активности ОТ-кВр65 и уровня phospho-АШ в РЭ(-)опухолях по сравнению с РЭ(+). Наблюдали достоверное увеличение содержания общего белка ОТ-кВр65 (р < 0,01), а также снижение его удельной активности (р < 0,05) в НБК2(+) опухолях по сравнению с НБК2(-).
Таким образом, по данным настоящего исследования, более чем в 90 % опухолей больных РМЖ координировано увеличивается ДНК-связываю- щая активность ОТ-кВр50 и р65, а также содержание ОТ-кВр65, 1кВа и протеинкиназы ЛкИ Удельная ДНК-связывающая активность ОТ-кВр65 наиболее высока в опухолях с «тройным отрицательным» рецепторным статусом [РЭ(-)РП(-)ЫЕК2/пеи(-)], не поддающихся ни эндокринной, ни молекулярно-направленной терапии, поэтому именно эта подгруппабольных РМЖ может получить преимущество от использования селективных ингибиторов ОТ-кВ.
Следует отметить, что ранее мы уже провели два небольших исследования роли двух вышележащих эффекторов ОТ-кВ при РМЖ человека на разных, хотя и сравнимых по клиническим характеристикам группах больных. В одном из них методом иммуноблоттинга была оценена экспрессия регуляторной р85 субъединицы Р13К [38-39]. В другом - оценена экспрессия рЬо8рИо- - АШ в опухолях и прилежащих гистологически неизмененных тканях больных РМЖ [38; 40-41]. Оказалось, что активность этих двух компонентов одного сигнального каскада изменяется при малигниза-ции клеток молочной железы по-разному: в то время как экспрессия Р13К была увеличена в опухолях 79 % больных и не зависела от основных клинико-морфологических факторов, включая статус рецепто-
ров стероидных гормонов, Akt1 была активирована только в 49 % опухолей, и частота ее активации положительно коррелировала с их размером и степенью злокачественности, а также была выше в РЭ+ РМЖ, чем в РЭ-.
Обобщая результаты трех исследований, мы пришли к выводу, что, несмотря на кооперированную роль PI3K/Akt в активации NF-кВ, а также их участие в регуляции роста и выживаемости опухолевых клеток в целом, влияние этих сигнальных белков на клиническое течение и лекарственную чувствительность РМЖ может значительно различаться. Отсутствие четкой взаимосвязи экспрессии и активности ключевых субъединиц NF-кВ и его регуляторов с большинством клинически значимых прогностических факторов наряду со значительным и практически универсальным увеличением этих показателей в ткани РМЖ по сравнению с окружающей неизмененной молочной железой свидетельствует о том, что при дальнейшем наблюдении за обследованными больными данные биомаркеры смогут приобрести значение в качестве независимых критериев, определяющих как течение заболевания в целом, так и его чувствительность к отдельным видам лечения.
Выше мы уже цитировали работу [39], в которой продемонстрирована возможность стратификации РЭ(+) больных РМЖ на чувствительных и резистентных к тамоксифену, основываясь на показателях ДНК-связывающей активности NF-кВ. Кроме того, прогностическое значение активированного NF-кВ у РЭ(+) больных РМЖ с метастазами в лимфатических узлах продемонстрировали также C. Liu et al. [42], используя иммуногистохимический метод оценки экспрессии данного белка. При обследовании 130 больных обнаружено достоверное уменьшение безрецидивной и общей выживаемости при высокой экспрессией активированного NF-кВ в опухоли, подтвержденное данными многофакторного анализа. Одновременно была исследована экспрессия других сигнальных белков: phospho-Akt, фосфорилированного транскрипционного фактора STAT3, РЭФР, HER2/neu, фосфатазы PTEN, белка Ki67. Продемонстрирована положительная корреляционная взаимосвязь между уровнями экспрессии NF-кВ и phospho-Akt. Оба эти показателя, в свою очередь, коррелировали с гиперэкспрессией HER2/neu и степенью злокачественности РМЖ. На основании этих результатов авторы предположили, что активация phospho-Akt/NF-кВ сигнального пути ухудшает прогноз РЭ+ РМЖ c метастазами в лимфатических узлах. К сожалению, недостаточно продолжительный период наблюдения за нашими проспективно обследованными больными не позволяет пока ни подтвердить, ни опровергнуть эти выводы.
Наиболее перспективными в настоящее время представляются комплексные исследования с использованием современных высокотехнологичных методов, позволяющих одновременно оценивать достаточно большой спектр взаимосвязанных и взаиморегулируе-мых показателей. Уже опубликованы результаты двух подобных исследований. Так, в работе [15] был использован метод микрочипов для определения уровня экспрессии комплекса генов, регулируемых NF-кВ и транскрипционным фактором АР-1. Обследовано 4 группы больных РМЖ без метастазов в лимфатических узлах с РЭ+ опухолями (262 пациентки), лечившихся в
разных медицинских центрах и получавших адъювант-но тамоксифен в различных режимах. Выявлено три ОТ-кВ/АР-1 активируемых гена - циклин D1, uPA и VEGF, с помощью которых можно разделить больных РЭ+ РМЖ без метастазов в лимфатических узлах на подгруппы с более ранним и более поздним прогресси-рованием на фоне тамоксифена, независимо от режима приема препарата. Наиболее значимыми различия были в группе молодых больных. Таким образом, оценка экспрессии этих генов наряду с оценкой уровня активации самих транскрипционных факторов может оказаться полезной для выявления группы больных, резистентных к тамоксифену, несмотря на положительный рецепторный статус опухоли. Сравнивая активность NF-кВ сигнального пути в отечно-инфильтративном и типичном РМЖ с помощью определения «генных подписей» опухолей методом количественной полимераз-ной цепной реакции, S.J. Van Laere et al. [43] изучали несколько «подписей»: набор генов, характеризующих активность РЭ, набор генов, показывающих активность МАП-киназного сигнального пути, группу из 8 генов, активируемых NF-kB, а также смешанную «подпись», объединяющую РЭ и NF-KB-регулируемые гены. Оказалось, что экспрессия большинства РЭ-модулируемых генов значительно увеличена в опухолях с транскрип-ционно неактивированным NF-кВ. Более того, наблюдали отрицательную корреляцию между уровнями экспрессии РЭ-активируемых и NF-KB-активируемых генов, что подтверждает обратное соотношение между активностью РЭ и NF-KB-сигнальных путей. Отечно-инфильтративные раки характеризовались низкой экспрессией РЭ-зависимых генов и высокой экспрессией NF-KB-активируемых генов. В опухолях с таким фенотипом (как инфильтративных, так и неинфильтратив-ных) выявлена также гиперэкспрессия РЭФР и/или HER2. Авторы полагают, что именно повышенная экспрессия этих рецепторных белков приводит к активации NF-kB и подавлению активности РЭ.
Таким образом, результаты собственного исследования экспрессии и активности ключевых субъединиц ядерного транскрипционного фактора NF-кВ, его ингибитора IKBa и вышележащей эффекторной протеин-киназы Akt1 в опухолях больных РМЖ, а также анализ современных публикаций, посвященных роли NF-kB и связанных с ним сигнальных белков в формировании гормональной и лекарственной резистентности РМЖ, свидетельствуют о перспективности использования этих показателей для выявления гормонорезистентной подгруппы среди больных рецепторположительным РМЖ. Дальнейшего клинического изучения требует вопрос о роли этих показателей в оценке и преодолении химио- и радиорезистентности РМЖ, а также в определении показаний к клиническому применению модуляторов активности NF-kB.
ЛИТЕРАТУРА
1. Герштейн Е.С., Кушлинский Н.Е., Давыдов М.И. Рецепторы семейства c-егЬВ как мишени молекулярно-направленной противоопухолевой терапии: достижения, проблемы, перспективы // Молекулярная медицина. 2010. № 4. С. 5-10.
2. Кушлинский Н.Е., Герштейн Е.С., Овчинникова Л.К., ДигаеваМ.А. Биологические маркеры опухолей в клинике - достижения, проблемы, перспективы // Молекулярная медицина. 2008. № 3. С.48-55.
3. Герштейн Е.С., Овчинникова Л.К., Кушлинский Н.Е. Роль ядерного транскрипционного фактора NF-kappa В в этиологии, патогене-
зе и клиническом течении рака молочной железы // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2009. № 5. С. 10-13.
4. Baldwin A.S. Control of oncogenesis and cancer therapy resistance by the transcription factor NF-kappaB // J. Clin. Invest. 2001. V. 107 (3). P. 241-246.
5. Cao Y., Karin M. NF-kappaB in mammary gland development and breast cancer // J. Mammary Gland Biol. Neoplasia. 2003. V. 8 (2). P. 215-223.
6. Adli M., Baldwin A.S. IKK-i/IKKepsilon controls constitutive, cancer cell-associated NF-kappaB activity via regulation of Ser-536 p65/RelA phosphorylation // J. Biol. Chem. 2006. V. 281 (37). P. 26976-26984.
7. Szoltysek K., Pietranek K., Kalinowska-Herok M. et al. TNFalpha-nduced activation of NFkappaB protects against UV-induced apoptosis specifically in p53-proficient cells // Acta Biochim. Pol. 2008. V. 55 (4). p. 741-748.
8. Zhou Y., Eppenberger-Castori S., Eppenberger U., Benz C.C. The NFkappaB pathway and endocrine-resistant breast cancer // Endocr. Relat. Cancer. 2005. V. 12. Suppl. 1. P. 37-46.
9. Bhat-Nakshatri P., Sweeney C.J., Nakshatri H. Identification of signal transduction pathways involved in constitutive NF-kappaB activation in breast cancer cells // Oncogene. 2002. V. 21 (13). P. 2066-2078.
10. Dan H.C., CooperM.J., Cogswell P.C. et al. Akt-dependent regulation of NF-{kappa}B is controlled by mTOR and Raptor in association with IKK // Genes Dev. 2008. V. 22 (11). P. 1490-1500.
11. Sliva D., Rizzo M.T., English D. Phosphatidylinositol 3-kinase and NF-kappaB regulate motility of invasive MDA-MB-231 human breast cancer cells by the secretion of urokinase-type plasminogen activator // J. Biol. Chem. 2002. V. 277 (5). P. 3150-3157.
12. Biswas D.K., Iglehart J.D. Linkage between EGFR family receptors and nuclear factor kappaB (NF-kappaB) signaling in breast cancer // J. Cell. Physiol. 2006. V. 209 (3). P. 645-652.
13. deGraffenried L.A., Chandrasekar B., Friedrichs W.E. et al. NF-kappa B inhibition markedly enhances sensitivity of resistant breast cancer tumor cells to tamoxifen // Ann. Oncol. 2004. V. 15 (6). P.885-890.
14. Pratt M.A., Bishop T.E., White D. et al. Estrogen withdrawal-induced NF-kappaB activity and bcl-3 expression in breast cancer cells: roles in growth and hormone independence // Mol. Cell Biol. 2003. V. 23 (19). P. 6887-6900.
15. Zhou Y., Yau C., Gray J.W. et al. Enhanced NF kappa B and AP-1 transcriptional activity associated with antiestrogen resistant breast cancer // BMC Cancer. 2007. V. 7. P. 59.
16. Hernandez-Vargas H., Rodriguez-Pinilla S.M., Julian-Tendero M. et al. Gene expression profiling of breast cancer cells in response to gem-citabine: NF-kappaB pathway activation as a potential mechanism of resistance // Breast Cancer Res Treat. 2007. V. 102 (2). P. 157-172.
17. Scherbakov A.M., Lobanova Y.S., Andreeva O.E. et al. Oestrogen treatment enhances the sensitivity of hormone-resistant breast cancer cells to doxorubicin // Biosci. Rep. 2010. V. 31 (2). P. 137-143.
18. Weldon C.B., Burow M.E., Rolfe K.W. et al. NF-kappa B-mediated chemoresistance in breast cancer cells // Surgery. 2001. V. 130 (2). P. 143-150.
19. Ahmed K.M., Cao N., Li J.J. HER-2 and NF-kappaB as the targets for therapy-resistant breast cancer // Anticancer Res. 2006. V. 26 (6B). P. 4235-4243.
20. Russo S.M., Tepper J.E., Baldwin A.S., Jr. et al. Enhancement of radi-osensitivity by proteasome inhibition: implications for a role of NFkappaB // Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2001. V. 50 (1). P. 183-193.
21. Park B.K., Zhang H., Zeng Q. et al. NF-kappaB in breast cancer cells promotes osteolytic bone metastasis by inducing osteoclastogenesis via GM-CSF // Nat. Med. 2007. V. 13 (1). P. 62-69.
22. Jones M.D., Liu J.C., Barthel T.K. et al. A proteasome inhibitor, borte-zomib, inhibits breast cancer growth and reduces osteolysis by down-regulating metastatic genes // Clin. Cancer Res. 2010. V. 16 (20). P. 4978-4989.
23. Xu J., Wu H.F., Ang E.S. et al. NF-kappaB modulators in osteolytic bone diseases // Cytokine Growth Factor Rev. 2009. V. 20 (1). P. 7-17.
24. Chen F. Endogenous inhibitors of nuclear factor-kappaB, an opportunity for cancer control // Cancer Res. 2004. V. 64 (22). P. 8135-8138.
25. Kim H.J., Hawke N., Baldwin A.S. NF-kappaB and IKK as therapeutic targets in cancer // Cell Death Differ. 2006. V. 13 (5). P. 738-747.
26. Mayo M. W., Baldwin A.S. The transcription factor NF-kappaB: control of oncogenesis and cancer therapy resistance // Biochim. Biophys. Acta. 2000. V. 1470 (2). P. 55-62.
27. Orlowski R.Z., Baldwin A.S., Jr. NF-kappaB as a therapeutic target in cancer // Trends Mol. Med. 2002. V. 8 (8). P. 385-389.
28. Rahman K.M., Ali S., Aboukameel A. et al. Inactivation of NF-kappaB by 3,3'-diindolylmethane contributes to increased apoptosis induced by chemotherapeutic agent in breast cancer cells // Mol Cancer Ther. 2007. V. 6 (10). P. 2757-2765.
29. Wu J.T., Kral J.G. The NF-kappaB/IkappaB signaling system: a molecular target in breast cancer therapy // J. Surg. Res. 2005. V. 123 (1). P. 158-169.
30. Cardoso F., Ross J.S., Picart M.J. et al. Targeting the ubiquitin-proteasome pathway in breast cancer // Clin. Breast Cancer. 2004. V. 5 (2). P. 148-157.
31. Jenkins C., Hewamana S., Gilkes A. et al. Nuclear factor-kappaB as a potential therapeutic target for the novel cytotoxic agent LC-1 in acute myeloid leukaemia // Br. J. Haematol. 2008. V. 143 (5). P. 661-671.
32. Pajak B., Gajkowska B., Orzechowski A. Molecular basis of partheno-lide-dependent proapoptotic activity in cancer cells // Folia Histochem. Cytobiol. 2008. V. 46 (2). P. 129-135.
33. Zhou Y., Eppenberger-Castori S., Marx C. et al. Activation of nuclear factor-kappaB (NFkappaB) identifies a high-risk subset of hormone-dependent breast cancers // Int. J. Biochem. Cell Biol. 2005. V. 37 (5). P. 1130-1144.
34. Герштейн Е.С., Кушлинский Н.Е. Некоторые компоненты NF-kB сигнального пути в опухолях больных раком молочной железы: роль в прогнозе гормональной и лекарственной резистентности // Молекулярная медицина. 2011. № 4. С. 12-19.
35. Герштейн Е.С., Кушлинский Н.Е., Щербаков А.М. и др. Сравнительный иммуноферментный анализ экспрессии и активности ядерного транскрипционного фактора NF-kB, его ингибитора IkBa и вышележащей эффекторной протеинкиназы Akt1 в опухолях больных раком молочной железы // Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2011. № 8. С. 56-60.
36. Герштейн Е.С., Щербаков А.М., Платова А.М. и др. Экспрессия и ДНК-связывающая активность ядерного транскрипционного фактора NF-kB в опухолях больных раком молочной железы // Бюл. эксп. биол. мед. 2010. Т. 150. № 7. С. 80-84.
37. Герштейн Е.С., Щербаков А.М., Платова А.М. и др. Экспрессия и активность ядерного транскрипционного фактора NF-kB, его ингибитора 1кВа и протеинкиназы Akt1 в опухолях больных раком молочной железы // Альманах клинической медицины. 2010. № 22. С. 55-61.
38. Gershtein E.S., Scherbakov A.M., Shatskaya V.A. et al. Phosphatidyli-nositol 3-kinase/AKT signalling pathway components in human breast cancer: clinicopathological correlations // Anticancer Res. 2007. V. 27 (4A). P. 1777-1782.
39. Gershtein E.S., Shatskaya V.A., Ermilova V.D. et al. Phospatidylinosi-tol 3-kinase expression in human breast cancer // Clin. Chim. Acta. 1999. V. 287 (1-2). P. 59-67.
40. Щербаков А.М., Герштейн Е.С., Анурова О.А., Кушлинский Н.Е. Активированная протеинкиназа В при раке молочной железы // Бюл. эксп. биол. мед. 2005. Т. 139. № 5. С. 570-572.
41. Gershtein E.S., Scherbakov A.M., Anurova O.A. et al. Phosphorylated Akt1 in human breast cancer measured by direct sandwich enzyme-linked immunosorbent assay: Correlation with clinicopathological features and tumor VEGFsignaling system component levels // Int. J. Biol. Markers. 2006. V. 21 (1). P. 12-19.
42. Liu C., Zhou S., Ke C.S. et al. Activation and prognostic significance of AKT, NF-kappaB and STAT3 in breast cancer with lymph node metastasis and estrogen receptor expression // Ai Zheng. 2007. V. 26 (9). P. 929-936.
43. Van Laere S.J., Van der Auwera I., Van den Eynden G.G. et al. NF-kappaB activation in inflammatory breast cancer is associated with oestrogen receptor downregulation, secondary to EGFR and/or ErbB2 overexpression and MAPK hyperactivation // Br. J. Cancer. 2007. V. 97 (5). P. 659-669.
Поступила в редакцию 13 мая 2014 г.
Gershtein E.S., Shcherbakov A.M., Oshkina E.V., Kushlins-kiy N.E., Ognerubov N.A. KEY NF-kB SYSTEM COMPONENTS IN TUMORS OF BREAST CANCER PATIENTS
Contemporary knowledge about the molecular mechanisms of breast cancer development and progression and its sensitivity or resistance to various drugs allows to proceed from standardized averaged therapy regimens to so called "personalized medicine", i.e. to the prescription of treatment according to the individual patient's features and biological characteristics of the tumor. This paper contains original data and a review of up to date publications on the role of nuclear transcription factor NF-kB and related signaling proteins in the generation of breast cancer hormone and drug resistance, and the prospects of their clinical application.
Key words: nuclear transcription factor NF-kappa B; NF-kBp65; NF-kBp50; IkBo.; protein kinase Aktl; steroid hormone receptors; HER2/neu; breast cancer; hormone sensitivity; resistance.
Герштейн Елена Сергеевна, Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина РАМН, г. Москва, Российская Федерация, доктор биологических наук, профессор, ведущий научный сотрудник лаборатории клинической биохимии НИИ клинической онкологии, е-mail: [email protected]
Gershtein Elena Sergeyevna, N.N. Blokhin Cancer Research Center, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow, Russian Federation, Doctor of Biology, Professor, Leading Scientific Worker of Laboratory of Clinical Biochemistry of SRI of Clinical Oncology, е-mail: [email protected]
Щербаков Александр Михайлович, Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина РАМН, г. Москва, Российская Федерация, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории клинической биохимии НИИ клинической онкологии, е-mail: [email protected]
Shcherbakov Aleksander Mikailovich, N.N. Blokhin Cancer Research Center, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow, Russian Federation, Candidate of Biology, Senior Scientific Worker of Laboratory of Clinical Biochemistry of SRI of Clinical Oncology, е-mail: [email protected]
Ошкина Елена Викторовна, Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова, г. Москва, Российская Федерация, клинический ординатор, аспирант, кафедра онкологии, e-mail: [email protected]
Oshkina Elena Viktorovna, Pirogov Russian national Medical University, Moscow, Russian Federation, Clinical Ordina-tor, Post-graduate Student, Oncology Department, e-mail: [email protected]
Кушлинский Николай Евгеньевич, Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина РАМН, г. Москва, Российская Федерация, доктор медицинских наук, профессор, руководитель лаборатории клинической биохимии НИИ клинической онкологии, член-корреспондент РАМН, e-mail: [email protected]
Kushlinskiy Nikolay Evgenyevich, N.N. Blokhin Cancer Research Center, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow, Russian Federation, Doctor of Medicine, Professor, Head of Laboratory of Clinical Biochemistry of SRI of Clinical Oncology, Correspondent-member of Russian Academy of Medical Sciences, e-mail: [email protected]
Огнерубов Николай Алексеевич, Тамбовский государственный университет им. Г.Р. Державина, г. Тамбов, Российская Федерация, доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой онкологии, оперативной хирургии и топографической анатомии, e-mail: [email protected]
Ognerubov Nikolay Alekseyevich, Tambov State University named after G.R. Derzhavin, Tambov, Russian Federation, Doctor of Medicine, Professor, Head of Oncology, Operative Surgery and Topographic Anatomy Department, e-mail: [email protected]
