CC BY
60
Молекулярные мишени тамоксифена, отличные от эстрогеновых рецепторов
Т. А. БОГУШ, Е. А. ДУДКО, Е. А. БОГУШ, Б. Е. ПОЛОЦКИЙ, С. А. ТЮЛЯНДИН, М. И. ДАВЫДОВ
Российский онкологический научный центр им. Н. Н. Блохина РАМН, Москва
Tamoxifen Molecular Targets Different From Estrogen Receptors
T. A. BOGUSH, E. A. DUDKO, E. A. BOGUSH, B. E. POLOTSKY, S. A. TYULYANDIN, M. I. DAVYDOV N. N. Blokhin Russian Centre of Oncology, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow
Экcпepимeнтaльныe paбoты, pacкpывaющиe всё новые и новые биологические эффекты воздействия тaмoкcифeнa Ha опу-xoлeвыe клетки гак экспрессирующие, тaк и неэкспрессирующие эстрогеновые рецепторы, позволяют по-новому взглянуть Ha, кaзaлocь бы, xoporno известный npenapa^ В обзоре onrnanbi мишени тaмoкcифeнa, блоки|)ов;іііие который вызы-вaeт иіігиби|)ов;імие poCTa опухолевый клеток и пpoцecca aнгиoгeнeзa, cтимулиpoвaниe пpoгpaммиpoвaннoй смерти клеток (anomrea, aутoфaгии и нeкpoзa), ингибиpoвaниe мexaнизмa множественной лeкapcтвeннoй резистентности, торможение инвaзии и мeтacтaзиpoвaния. Taк кaк во вcex cлучaяx последствия взaимoдeйcтвия тaмoкcифeнa с клeткaми являются прогностически блaгoпpиятными, кaк с точки зрения торможения poCTa oпуxoли и её мeтacтaзиpoвaния, тaк и с точки зрения чувствительности к легарственной тepaпии, aвтopы paccмaтpивaют это кaк чpeзвычaйнo вaжнoe «дoбaвлeниe» к an-тиэстрогенному эффекту тaмoкcифeнa. Приведенні apгумeнты, которые позволяют счт^ть cтpaтeгию длительной aдъю-вaнтнoй тepaпии тaмoкcифeнoм, coздaнную ещё в 70 гoдax XX вега профессором Craig V. Jordan для лечения para молочной железы с позитивным cтaтуcoм эстpoгeнoвыx рецепторов, применимой и для друїт oпуxoлeй. Это, прежде всего, oпиcaнный в последние годы фaкт экспрессии в солидный oпуxoляx пpaктичecки вcex известный лoкaлизaций и гисто-лoгичecкиx типов эст^тствыи рецепторов бeтa, которые тaкжe являются мишенью тaмoкcифeнa. Авторы счт^ют, что для полной peaлизaции вcex сторон биологической aктивнocти тaмoкcифeнa при длительной aдъювaнтнoй тepaпии злога-честьеи^^ нoвooбpaзoвaний paзныx лoкaлизaций, помимо оценки эcтpoгeнoвыx рецепторов, нeoбxoдим молекулярно-биологический отбор больнык с учётом экспрессии другж клеточный мишеней aнтиэcтpoгeнa.
Ключевые ^om: тамаксифен, anonmoз, ангшгенез, мemacmaзupoвaнue, мтжественная лекарственнаярезистенттсть.
Experimental studies showing ever new biological effects of tamoxifen on tumor cells, both expressing and nonexpressing estrogen receptors, are providing a novel conception of the drug, likely well known at present. The review describes tamoxifen targets, whose blocking induces inhibition of tumor cell growth and angiogenesis, stimulation of the programmed cell death (apop-tosis, autophagia and necrosis), inhibition of multiple drug resistance mechanism and inhibition of invasion and metastasizing. In all the events, the results of the tamoxifen interaction with the cells are prognostically favourable from the viewpoint of both the inhibition of the tumor growth and metastasizing and the susceptibility to the medicinal therapy, that is considered by some authors as an extremely important addition to the tamoxifen antiestrogenic effect. The strategy of long-term tamoxifen adjuvant therapy of breast cancer with positive status of the estrogen reseptors was developed by Craig V. Jordan as far back as in the seventies of the XXth century, however there are arguments allowing to consider it also useful for the treatment of other tumors. First of all it is the fact described lately in regard to expression of estrogen ^-reseptors in solid tumors of practically all known localization and histological types, that are also the targets of tamoxifen. Apart from estimation of estrogen receptors, it is believed by some authors that molecular and biological choice of patients is necessary with an account of expression of other cell targets of antiestrogen for complete realization of all the aspects of tamoxifen biological activity in long-term adjuvant therapy of malignant tumors of various localization.
Key words: tamoxifen, apoptosis, angiogenesis, metastasizing, multiple drug resistance.
Введение
Несмотря на стремительное развитие гормональной противоопухолевой терапии и связанное с этим появление новых лекарств, тамоксифен является одним из наиболее ярких и неизменно эффек-
© Коллектив авторов, 2012
Адрес для корреспонденции: 115478 Москва, Каширское шоссе, 24. РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН
тивныгх «долгожителей» среди лекарственный препаратов, которые используются при лечении злокачественный новообразований. Это многолетний так называемый «золотой стандарт» в адыювантном лечении рака молочной железы с положительным статусом эстрогеновыгх рецепторов. Это первыш и наиболее «старыш» таргетный препарат, которым, по-прежнему, занимает лидирующую позицию в лечении рака молочной железы [1, 2].
Экспериментальные работы последних лет раскрышают всё новые и новые биологические эффекты воздействия тамоксифена на опухолевые клетки. Вымвлен обширным спектр мишеней тамоксифена, отличных от эстрогеновыгх рецепторов, которые являются ключевыми точками сиг-нальныгх каскадов, активирующих пролиферацию клеток, определяют агрессивность течения опухолевого процесса и чувствительность к химиотерапии. Это позволяет по-новому взглянуть на, казалось бы, хорошо известный препарат и задуматься о новыгх показаниях к его применению, в частности при лечении солидных опухолей, отличныгх от рака молочной железы, в том числе и в комбинации с современными таргетными препаратами. Ниже рассмотрены в качестве примеров важнейшие молекулярные мишени тамоксифена.
Ингибирование протеинкиназы С
Протеинкиназа С (РКС) — это серин-трео-нин специфическая протеинкиназа, которая экспрессируется практически во всех клетках млекопитающих и играет исключительно важную роль в передаче внутриклеточныгх сигналов. Субстратами РКС в различных клетках служат ядерные белки, белки цитоскелета, ферменты. РКС участвует в передаче широкого набора внешних сигналов и, в том числе ряда сигналов, регулирующих клеточный рост.
На культурах клеток рака простаты человека РС3 и РС3-М выявлен цитотоксический эффект тамоксифена, который на молекулярном уровне был ассоциирован с понижением активности протеинкиназы С, с последующей индукцией ингибитора циклинзависимых киназ р21^аП/с1р1), дефосфорилированием опухолевого супрессора ЯЪ и остановкой клеточного цикла в фазе 01/8, причем такой же эффект вызывал и Яо31-8220 — специфический ингибитор РКС [3]. Подобное действие антиэстроген проявляет и в других типах опухолевых клеток, таких как гепатоклеточ-ная карцинома [4] и астроцитома [5]. Ингибирующее воздействие тамоксифена на РКС показано и в экспериментах на клеточныгх линиях злокачественный глиом [6].
На культуре клеток рака молочной железы МСБ-7 показано, что антипролиферативное действие тамоксифена реализуется при непосредственном взаимодействии антиэстрогена с РКС-эпсилон, которая ассоциирована с процессами дифференцировки и роста опухолевыгх клеток [7].
Подавление метастазирования опухолей
В ряде работ описан важнейший эффект тамоксифена — антиметастатическое действие ан-
тиэстрогена, которое может проявляться независимо от экспрессии в клетках человека эстроге-новыгх рецепторов, и ассоциировано с нарушением работы многих клеточных мишеней. Так, в клетках аденокарциномы лёгкого SPC-A-1, а также в клетках рака молочной железы MCF-7 та-моксифен увеличивал экспрессию гена тканевого ингибитора металлопротеиназ TIMP1 и уменьшал экспрессию гена металлопротеиназы 9, что приводило к подавлению инвазии клеток в мат-ригеле. Обе линии клеток экспрессировали эст-рогеновые рецепторы [8].
Антиметастатическая активность тамоксифена описана на клетках рака толстой кишки с положительным статусом эстрогеновых рецепторов и высоким метастатическим потенциалом. Антиэстроген уменьшал экспрессию матриксной металлопротеиназы MMP7 и миграцию клеток в монослойной культуре в рану [9].
Ингибирование роста и миграции клеток в рану показаны также на клеточных культурах рака щитовидной железы человека, не экспрессирующих эстрогеновых рецепторов. Этот эффект подтверждён и in vivo на ксенографтах клеток линии FTC^ у голых мышей. Показано, что лечение тамоксифеном приводит к ингибированию роста трансплантированной опухоли [10].
B культуре клеток мышиной меланомы B16BL6 воздействие тамоксифена приводило к ингибированию синтеза мРНК и активности матриксных металлопротеиназ. При этом в опытах in vivo на мышах продемонстрировано значительное ингибирование метастазирования меланомы в лёгкие [11].
На клетках рака молочной железы крыс линии Mat B-III дикого типа и с гиперэкспрессией рецептора урокиназы uPAR тамоксифен ингибировал транскрипцию гена, синтез мРНК и продукцию белка uPAR. При этом in vivo антиэстроген не только значительно уменьшил размер опухолевого узла после трансплантации опухолевый клеток крысам линии Fisher, но и подавил процесс метастазирования [12].
A^neau^ пpoгpaммиpoвaннoй клеточной смерти
Значительным вклад в цитостатический эффект тамоксифена вносит его способность активировать процесс программированной клеточной гибели — апоптоз.
Описаны разные механизмы стимуляции апоптоза тамоксифеном в клетках разного гистогенеза, при этом ингибирование путей трансдук-ции сигналов от фосфолипаз С и D, а также протеинкиназы С является одним из возможных механизмов действия тамоксифена, не зависящих от экспрессии в клетках эстрогеновых рецепторов [1З].
В клетках рака молочной железы с экспрессией эстрогеновых рецепторов под воздействием антиэстрогена происходит активация каспаз 6, 7 и 9 [14]. Тамоксифен вызывает апоптоз в клетках крысиной глиомы линии С6 посредством ингибирования активации протеинкиназы AKT и транзиторной активации c-Jun N-концевой киназы JNK, при сохраняющейся во времени активации MAP киназы ERK [15].
Описан механизм стимуляции апоптоза при воздействии тамоксифена при гиперэкспрессии антиапоптотических белков. Так, при увеличенном уровне Bcl-2, антиэстроген вызывал апоптоз, активируя белки JNK, p38 и фосфорилирование c-Jun, повышая при этом ДНК связывающую активность транскрипционного фактора AP-1, экспрессию белка из семейства факторов некроза опухоли FasL и активируя каспазу 8. В клетках с пониженной экспрессией белка этого эффекта не наблюдали [16]. Показано также, что тамоксифен может вызывать апоптотические изменения в клетках, как понижая уровень Bcl-2 [13, 17], так и не влияя на количество в клетке этого антиапоп-тотического белка [18, 19].
С точки зрения разнообразия эффектов на клетку интересно также влияние тамоксифена на экспрессию других белков, участвующих в апоптотическом процессе. Так же как и в случае с Bcl-2, антиэстроген может по-разному воздействовать на уровень этих белков. Так, ингибируя рост и индуцируя апоптоз в клетках карциномы жёлчных протоков человека линии QBC939, тамоксифен увеличивал уровень опухолевого супрессора p53 и ингибитора циклинзависимых киназ p21(waf1/cip1), останавливая клеточный цикл в фазах G0-G1. При этом также происходило уменьшение экспрессии генов циклина D и С-Myc, повышение экспрессии белков Bcl-2, Bax и каспаз 6, 7 и 9 [20].
Тамоксифен способен активировать также митохондриальный путь программы апоптоза [21]. Антиэстроген стимулировал апоптоз и оксидатив-ный стресс посредством зависимого от митохондрий и NO-зависимого пути активации, при котором происходит увеличение концентрации Ca2+ в митохондриях. В результате стимуляции тамоксифеном митохондриальной NO-синтетазы наступало угнетение митохондриального дыхания, уменьшалось высвобождение цитохрома С, повышалось перекисное окисление липидов в митохондриях и уменьшалась агрегация митохондрий [22, 23]. В результате этих процессов наступал апоптоз опухолевых клеток, завершающийся образованием апоптотических телец и их фагоцитозом.
В качестве II типа программированной смерти клеток в настоящее время выделяют гибель клеток, при которой запускается программа аутофа-гии, то есть деградация органелл и цитоплазмати-
ческого материала при участии внутриклеточных мембранных структур. При воздействии разных селективных модуляторов эстрогеновых рецепторов (в том числе и тамоксифена) происходило зависимое от дозы антиэстрогена ингибирование клеточной гибели II типа [24]. Последующие работы показали, что процесс активации аутофагии тамоксифеном начинается с деполимеризации актина и промежуточных филламентов [25]. Подтверждение того, что тамоксифен вызывает активацию аутофагии получено также в серии работ, выполненных на клеточных линиях первичного и метастатического рака молочной железы [26], рака толстой кишки [27], а также лимфомы [28].
И наконец, третий тип клеточной гибели, который вызывает тамоксифен — программированный некроз. Индуцировать некроз можно, если активировать программу апоптоза связыванием таких лигандов, как FasL (белок из семейства фактора некроза опухоли), TRAIL (ассоциированный с фактором некроза опухоли лиганд, индуцирующий апоптоз), а также вызывая гиперэкспрессию проапоптотического белка Bax, одновременно, либо ингибируя активность каспаз, либо вызывая гиперэкспрессию антиапоптотических белков. Тамоксифен индуцирует апоптоз в опухолевых клетках, содержащих рецепторы Fas, посредством регулирования экспрессии FasL. Этим механизмом объясняют селективную стимуляцию апоптоза в остеокластах, что предотвращает резорбцию костной ткани и остеопороз [29].
Если проанализировать, в каких фазах клеточного цикла возможен тот или иной вариант гибели клеток, то складывается следующая картина. В отличие от апоптоза, который может запускаться в разных фазах клеточного цикла, в том числе и собственно в митозе в форме митотической катастрофы, аутофагическая гибель развивается преимущественно в непролиферирующих клетках. Однако если в пролиферирующих клетках подавлены механизмы апоптоза, например инактиви-рованны каспазы, то гибель пролиферирующих клеток осуществляется по механизму программированного некроза. Таким образом, комбинация различных вариантов клеточной гибели, индуцированной тамоксифеном, определяет многоплановое воздействие антиэстрогена на опухоль.
В комбинации с другими веществами, активирующими апоптоз, выявлен синергизм действия тамоксифена, что может оказаться важным для преодоления устойчивости к терапии антиэстрогеном. Так, совместное применение тамоксифена и TRAIL приводит к уменьшению уровня антиапоптотических белков FLIP и Bcl-2, с одновременным увеличением уровня проапоптотиче-ских белков FADD, tBid, Bax, каспаз 8 и 9 в опухолях молочной железы, независимо от статуса эстрогеновых рецепторов [30]. Усиление апопто-
тического эффекта тамоксифена описано при применении антиэстрогена в комбинации с индуктором апоптоза росковитином, который ингибирует циклинзависимые киназы, преимущественно воздействуя на киназы CDK2, CDK7 и CDK9. Синергизм апоптотического эффекта двух препаратов проявился на клетках рака молочной железы, экспрессирующих эстрогеновые рецепторы, тогда как антагонизм — при отсутствии в клетках эстрогеновых рецепторов [31—33].
Таким образом, стимуляция апоптоза, ауто-фагии и некроза, в зависимости от клеточного контекста, вносит вклад в окончательный эффект тамоксифена и расширяет показания к применению антиэстрогена, в том числе и в комбинации с другими препаратами.
Ингибирование ангиогенеза
В настоящее время общепризнано, что ангиогенез является необходимым условием для роста злокачественных опухолей и развития метастазов. В литературе имеется большое количество данных, о том, что тамоксифен обладает антиан-гиогенными свойствами наравне с другими анти-ангиогенными препаратами [34—36].
Способность тамоксифена ингибировать ангиогенез испытана на классических моделях, используемых для изучения антиангиогенных свойств: исследование плотности микрососудов в фибросаркоме крыс, сосудистого «ростка» аортального кольца и хориоаллантоисной оболочки куриного яйца, и роговицы кроликов. Эффект подавления образования сосудов тамоксифеном широко изучен in vivo и in vitro и продемонстрирован на моделях опухолей с экспрессией и без экспрессии эстрогеновых рецепторов [37, 38].
Существует несколько механизмов, объясняющих антиангиогенный эффект тамоксифена: способность ингибировать циклинзависимый рост эндотелиальных клеток [39], модулирование трансформирующего фактора роста TGF-31 в клетках рака молочной железы [40], ингибирование фактора роста эндотелия сосудов VEGF и фактора роста фибробластов bFGF [37, 41—43].
VEGF является ключевым фактором в промоции опухолевого ангиогенеза. Экспрессия VEGF усиливается в ответ на гипоксию, активацию онкогенов и различных цитокинов. VEGF вызывает пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток, ингибирует апоптоз.
Антиангиогенная активность тамоксифена, а также других антиэстрогенных препаратов (на-фоксидина, кломифена и ICI 182,780) не связана с наличием в опухоли эстрогеновых рецепторов, а обусловлена непосредственным ингибированием VEGF и bFGF, что описано в работе на шестидневной модели хориоаллантоисной мембраны
куриного яйца. Показано также, что тамоксифен ингибирует секрецию VEGF в клетках рака молочной железы человека линии MCF-7 с экспрессией эстрогеновых рецепторов [41]. Кроме того, в нормальной ткани молочной железы, помимо уменьшения уровня проангиогенных факторов VEGF и ангиогенина, тамоксифен увеличивал уровень ан-тиангиогенного фактора ангиостатина [42].
Ещё один механизм антиангиогенного действия тамоксифена — это увеличение экспрессии антагониста рецептора интерлейкина-1 IL-1Ra, который предотвращает проведение сигнала от интерлейкинов IL-1a и IL-1/3. Так как IL-1a и IL-1/3 являются стимуляторами ангиогенеза в опухоли, ингибирование действия этих интерлейкинов приводит к ослаблению активации образования новых сосудов. На мышиной модели рака молочной железы человека показано, что терапия тамоксифеном приводит к увеличению экспрессии антагониста рецептора интерлейкина-1 IL-1Ra, чем можно объяснить ингибирование ангиогенеза [44].
Взаимодействие с белками множественной лекарственной резистентности
Ещё одной клеточной мишенью тамоксифена являются белки, которые выбрасывают из клеток различные противоопухолевые препараты, отличающиеся по структуре и механизму действия, и ассоциированные с механизмом множественной лекарственной резистентности (MultiDrug Resistance — MDR). Это транспортные белки, принадлежащие к семейству АВС-транспортёров, в частности, Pgp — Р-гликопротеин (P-glycopro-tein), MRPs-белки множественной лекарственной резистентности (Multidrug Resistance-associated Proteins) и BСRP — белок резистентности рака молочной железы (Breast Cancer Resistance Protein). Это так называемые маркёры множественной лекарственной резистентности, к которым относится также белок цитоплазматических рибонуклео-протеиновых частиц (vaults) — MVP (Major Vault Protein), известный также как LRP (Lung Resistance-related Protein).
В экспериментах на культурах клеток и в опытах на животных показано, что тамоксифен усиливает специфическую активность ряда цитоста-тиков в отношении разных опухолей с фенотипом множественной лекарственной резистентности, ассоциированной с экспрессией одного из главных маркёров — Pgp [45, 46]. Кроме того, в культурах клеток разного гистогенеза выявлено взаимодействие тамоксифена с Pgp и конкуренция ряда противоопухолевых препаратов с верапами-лом и тамоксифеном за связывание с Pgp, что, по-видимому, и обусловливает описанный феномен [47, 48]. Показано также, что в клетках холангио-
карциномы человека линии РБС939 с фенотипом множественной лекарственной резистентности тамоксифен усиливает эффект адриамицина, ми-томицина и виндезина. При этом добавление к комбинации тамоксифена с противоопухолевыми препаратами специфических антител к Р§р блокировало эффект антиэстрогена, что указывает на
возможность прямого взаимодействия антиэстрогена с транспортёром [49]. Таким образом, эффект тамоксифена можно охарактеризовать как восстановление чувствительности к химиотерапии опухолевых клеток с фенотипом множественной лекарственной резистентности и ассоциировать этот эффект с воздействием препарата на Pgp.
Рис. 1. Влияние тамоксифена на специфическое взаимодействие моноклональных антител (клон 4E3, Abcam) с Pgp в клетках T-лимфобластного лейкоза человека линии Jurkat.
Здесь и на рис. 2, 3: а — гистограммы распределения клеток в зависимости от интенсивности флуоресценции (проточный цитоф-луориметр FACSCanto II). По оси абсцисс — интенсивность флуоресценции (условные единицы); по оси ординат — количество клеток. Закрашенная гистограмма — интенсивность флуоресценции клеток без воздействия тамоксифена; незакрашенная — после инкубации с тамоксифеном. Цифры на рис. указывают количество специфически флуоресцирующих клеток по отношению к показателю изотипического контроля (в %). б, в, г, Д — фотографии клеток после флуоресцентного окрашивания моноклональными антителами к Pgp с использованием светового флуоресцентного микроскопа (Leica DMI 6000B, увеличение X400). Клетки в световом и соответственно флуоресцентном поле: б и в — без воздействия тамоксифена, г и Д — после воздействия тамоксифена.
В прямыгх экспериментах на культуре клеток эритроидного лейкоза человека линии К562 по изучению влияния тамоксифена на связывание моноклональный антител с Р§р вышвлена конкуренция между антиэстрогеном и антителами [50]. Аналогичный результат получен на культуре клеток рака шейки матки человека линии ИеЬа при исследовании влияния тамоксифена на связывание моноклональный антител с МЯР1 [51].
В исследованиях авторов обзора (неопубликованные данные) конкурентное взаимодействие тамоксифена с Р§р, МЯР1, а также с ЬЯР визуализировано с использованием флуоресцентной микроскопии. Во всех случаях изменение специфического флуоресцентного окрашивания клеток при
воздействии тамоксифена подтверждено при исследовании суспензии клеток на проточном цитофлуо-риметре (рис. 1—3). На клетках суспензионной культуры Т-лимфобластного лейкоза человека линии 1игка1 показано, что после инкубации с тамок-сифеном количество специфически флуоресцирующих клеток и интенсивность флуоресценции отдельных клеток, окрашенный моноклональными антителами к Р£р, увеличивается (рис. 1). Напротив, количество специфически флуоресцирующих клеток и интенсивность флуоресценции отдельный: клеток при окрашивании монослойнык культур клеток человека рака шейки матки ИеЬа и аденокарциномы лёгкого А549 моноклональными антителами к МЯР1 и ЬЯР уменьшилось после воздействия та-
Рис. 2. Влияние тамоксифена на специфическое взаимодействие моноклональных антител (клон MRPm5, Abcam) с MRP1 в клетках рака шейки матки человека линии HeLa
моксифена (рис. 2 и 3). Эти данные с очевидностью свидетельствуют о взаимодействии антиэстрогена с маркёрами множественной лекарственной резистентности Pgp, МЯР1 и ЬЯР, что должно приводить к нарушению взаимодействия противоопухолевые препаратов с этими транспортными белками, а следовательно, ингибировать связанный с этим механизм лекарственной устойчивости.
Считаем, что результатом такого взаимодействия тамоксифена с Pgp, МЯР1 и ЬЯР неизбежно должно явиться снижение внутриклеточной концентрации антиэстрогена, доступного для взаимо-
действия с другими клеточными мишенями, в том числе и с эстрогеновыми рецепторами. Таким образом, взаимодействие тамоксифена с Pgp, МЯР1 и ЬЯР в клетках с фенотипом множественной лекарственной резистентности может привести к неблагоприятному эффекту — к снижению собственной эффективности антиэстрогена. Очевидно, что чем больше в клетке гиперэкспрессия транспортных белков, тем больше их прогностическая значимость для предсказания устойчивости к та-моксифену. Важно подчеркнуть, что речь не идет о прогнозировании механизма лекарственной рези-
Рис. 3. Влияние тамоксифена на специфическое взаимодействие моноклональных антител (клон LMR5, Abcam) с LRP в клетках аденокарциномы человека линии A549.
На рис. в и д отчётливо видна зернистость флуоресцентного окрашивания клеток антителами к LRP, который в отличие от других белков множественной лекарственной резистентности существует не в свободном виде, а в составе рибонуклеопро-теиновых частиц — так называемых vaults. Эти частицы могут образовывать трубчатые структуры, которые при флуоресцентном анализе выявляются как светящаяся зернистость.
Биологические эффекты тамоксифена, реализующиеся независимо от статуса эстрогеновых рецепторов опухоли
Биологические эффекты тамоксифена Механизмы реализации биологических эффектов тамоксифена
Стимуляция программированной смерти клеток: апоптоз, аутофагия, некроз
Подавление пролиферации клеток
Ингибирование ангиогенеза
Подавление инвазии и метастазирования
Ингибирование механизма множественной лекарственной резистентности
Активация каспаз 6, 7, 8 и 9
Активация киназы ШК, проапоптотических белков р53, р38 и РаБЬ Понижение уровня антиапоптотического белка Вс1-2 Ингибирование протеинкиназы С
Стимуляция трансформирующего фактора роста ТОР-/31 Ингибирование фактора роста эндотелия сосудов УБОР, фактора роста фибробластов ЬРОР и синтеза ангиогенина Стимуляция ІЬ-ІЯя — антагониста рецептора интерлейкина-1 Стимуляция тканевого ингибитора металлопротеиназ ТІМР1 Ингибирование матриксных металлопротеиназ ММР 7 и 9 Ингибирование рецептора урокиназы иРАЯ Взаимодействие с белками множественной лекарственной резистентности — Pgp, МЯР1 и ЬЯР
стентности, ассоциированной с выбросом препаратов из клеток. Это принципиально новыш путь снижения эффективности тамоксифена, который детерминирован не функционированием Pgp, MRP1 и LRP, а обусловлен внутриклеточной «инактивацией» тамоксифена при его конкурентном связывании с этими белками по пути к собственным клеточным мишеням.
Заключение
В заключении мы бы хотели вернуться к созданной ещё в 70 годах XX века профессором Craig V. Jordan стратегии длительного адыю-вантного лечения тамоксифеном, благодаря которой антиэстроген в течение более 40 лет занимает столь прочную и неизменно эффективную позицию в терапии больных раком молочной железы с позитивным статусом эстрогеновых рецепторов опухоли [1]. Считаем, что открытие в 1996 году нового типа рецепторов — эстрогеновых рецепторов в, которые также являются мишенью тамоксифена, в совокупности с данными об экспрессии этих маркёров в опухолях разных локализаций показывают, что применение тамоксифена в длительном адыю-вантном режиме должно быть эффективным не только при лечении рака молочной железы. В настоящее время факт экспрессии эстрогеновых рецепторов разных типов в опухолях практически всех известных локализаций и гистологических типов не вызывает сомнения. Отличия существуют лишь в частоте и интен-
ЛИТЕРАТУРА
1. Jordan V. C. Tamoxifen: catalyst for the change to targeted therapy. Eur J Cancer 2008; 44: 1: 30—38.
2. Obiorah I., Jordan V. C. Progress in endocrine approaches to the treatment and prevention of breast cancer. Maturitas 2011; 70: 4: 315—321.
3. RohlffC, Blagosklonny M. V., KyleE. etal. Prostate cancer cell growth inhibition by tamoxifen is associated with inhibition of protein kinase C and induction of p21(waf1/cip1). Prostate 1998; 37: 1: 51—59.
4. Cheng A .L, Chuang S. E., Fine R. L. et al. Inhibition of the membrane translocation and activation of protein kinase C, and potentiation of doxorubicin-induced apoptosis of hepatocellular carcinoma cells by tamoxifen. Biochem Pharmacol 1998; 55: 4: 523—531.
сивности экспрессии этих клеточных мишеней тамоксифена [52, 53].
Рассмотренные в настоящем обзоре данные о ключевых точках сигнальных путей и белковых рецепторах клеток, на которые воздействует тамок-сифен, показывают, что антиэстроген является уникальным поливалентным таргетным препаратом. Данные о клеточных мишенях тамоксифена, отличных от эстрогеновых рецепторов, суммированы в таблице. Bзаимодейcтвие с ними приводит к активации или, наоборот, к ингибированию важнейших биологических процессов, которые контролируют рост опухоли и детерминируют чувствительность к химиотерапии. Bn^^, что во всех случаях последствия взаимодействия тамоксифена с клетками являются прогностически благоприятными, как с точки зрения торможения роста опухоли и её метастазирования, так и с точки зрения чувствительности к лекарственной терапии. Это чрезвычайно важное «добавление» к антиэст-рогенному эффекту тамоксифена.
Считаем, что для полной реализации всех сторон биологической активности тамоксифена при длительной адъювантной терапии злокачественных новообразований разных локализаций, помимо оценки эстрогеновых рецепторов, необходим молекулярно-биологический отбор больных с учётом экспрессии других клеточных мишеней антиэстрогена. Без этого невозможно получить высокий лечебный эффект ни одного таргетного препарата, и тамоксифен в этом смысле не является исключением.
5. Sharif T. R., Sharif M. A novel approach for examining the anti-proliferative effect of protein kinase C inhibitors against human astrocytoma cells. Int J Oncol l998; l3: 4: б85—б92.
6. Chen T. C., Su S., Fry D., Liebes L. Combination therapy with irinote-can and protein kinase C inhibitors in malignant glioma. Cancer 2003; 9У: 9: 2ЗбЗ—2ЗУЗ.
У. Lavie Y., Zhang Z. C., Cao H. T. et al. Tamoxifen induces selective membrane association of protein kinase C epsilon in MCF-У human breast cancer cells. Int J Cancer l998; УУ: б: 928—932.
8. Wang X. Y., Wang Y., Liu H. C. Tamoxifen lowers the MMP-9/TIMP-l ratio and inhibits the invasion capacity of ER-positive non-small cell lung cancer cells. Biomed Pharmacother 20ll; б5: У: 525—528.
9. Fang Y. J, Pan Z. Z, Li L. R. et al. MMP7 expression regulated by endocrine therapy in ERbeta-positive colon cancer cells. J Exp Clin Cancer Res 2009; 28: 132.
10. HoeltingT., Siperstein A. E., Duh Q. Y., Clark O. H. Tamoxifen inhibits growth, migration, and invasion of human follicular and papillary thyroid cancer cells in vitro and in vivo. J Clin Endocrinol Metab 1995; 80: 1: 308—313.
11. Matsuoka H, Tsubaki M., Yamazoe Y. et al. Tamoxifen inhibits tumor cell invasion and metastasis in mouse melanoma through suppression of PKC/MEK/ERK and PKC/PI3K/Akt pathways. Exp Cell Res 2009; 315: 12: 2022—2032.
12.
13
Xing R. H, Mazar A., Henkin J., Rabbani S. A. Prevention of breast cancer growth, invasion, and metastasis by antiestrogen tamoxifen alone or in combination with urokinase inhibitor B-428. Cancer Res 1997; 57: 16: 3585—3593.
Ahn S. J., Yoon M. S., Hyuk S. et al. Phospholipase C-protein kinase C mediated phospholipase D activation pathway is involved in tamoxifen induced apoptosis. J Cell Biochem 2003; 89: 3: 520—528.
14. Thiantanawat A., Long B. J., Brodie A. M. Signaling pathways of apop-tosis activated by aromatase inhibitors and antiestrogens. Cancer Res 2003; 63: 22: 8037—8050.
15. Feng Y., Huang J., Ding Y. et al. Tamoxifen-induced apoptosis of rat C6 glioma cells via PI3K/Akt, JNK and ERK activation. Oncol Rep 2010; 24: 6: 1561—1567.
16. Moodbidri M. S., Shirsat N. V. Activated JNK brings about accelerated apoptosis of Bcl-2-overexpressing C6 glioma cells on treatment with tamoxifen. J Neurochem 2005; 92: 1: 1—9.
17. Zhang G. J., Kimijima I., Onda M. et al. Tamoxifen-induced apoptosis in breast cancer cells relates to down-regulation of bcl-2, but not bax and bcl-X(L), without alteration of p53 protein levels. Clin Cancer Res 1999; 5: 10: 2971—2977.
18. Hawkin R. A., Arends M. J., Ritchie A. A. et al. Tamoxifen increases apoptosis but does not influence markers of proliferation in an MCF-7 xenograft model of breast cancer. Breast 2000; 9: 2: 96—106.
19. Salami S., Karami-Tehrani F. Biochemical studies of apoptosis induced by tamoxifen in estrogen receptor positive and negative breast cancer cell lines. Clin Biochem 2003; 36: 4: 247—253.
20. Han P., Kang J. H., Li H. L. et al. Antiproliferation and apoptosis induced by tamoxifen in human bile duct carcinoma QBC939 cells via upregulated p53 expression. Biochem Biophys Res Commun 2009; 385: 2: 251—256.
21. Nazarewicz R. R, Zenebe W. J., Parihar A. et al. Tamoxifen induces oxidative stress and mitochondrial apoptosis via stimulating mitochondrial nitric oxide synthas. Cancer Res 2007; 67: 3: 1282—1290.
22. Nagahara Y., Shiina I., Nakata K. et al. Induction of mitochondria-involved apoptosis in estrogen receptor-negative cells by a novel tamoxifen derivative, ridaifen-B. Cancer Sci 2008; 99: 3: 608—614.
23.
24.
25.
26
Kallio A, Zheng A, Dahllund J. et al. Role of mitochondria in tamoxifen-induced rapid death of MCF-7 breast cancer cells. Apoptosis 2005; 10: 6: 1395—1410.
Bursch W., Ellinger A., Kienzl H. et al. Active cell death induced by the anti-estrogens tamoxifen and ICI 164 384 in human mammary carcinoma cells (MCF-7) in culture: the role of autophagy. Carcinogenesis 1996; 17: 8: 1595—1607.
Bursch W., Hochegger K., Torok L. et al. Autophagic and apoptotic types of programmed cell death exhibit different fates of cytoskeletal filaments. J Cell Sci 2000; 113: 7: 1189—1198.
31. Zulehner N., Maurer M., Wesierska-Gadek J. Effect of anti-estrogen combined with roscovitine, a selective CDK inhibitor, on human breast cancer cells differing in expression of ER. J Exp Ther Oncol 2011; 9: 1: 17—25.
32. W^sierska-Gqdek J., Gritsch D., Zulehner N. et al. Roscovitine, a selective CDK inhibitor, reduces the basal and estrogen-induced phosphorylation of ER-a in human ER-positive breast cancer cells. J Cell Biochem 2011; 112: 3: 761—772.
33. W^sierska-Gqdek J, Gritsch D, Zulehner N. et al. Interference with ERa enhances the therapeutic efficacy of the selective CDK inhibitor roscovitine towards ER-positive breast cancer cells. J Cell Biochem 2011; 112: 4: 1103—1117.
34. OByrne K. J., Dalgleish A. G., Browning M. J. et al. The relationship between angiogenesis and the immune response in carcinogenesis and the progression of malignant disease. Eur J Cancer 2000; 36: 2: 151—169.
35. Da Silva B. B., da Silva Junior R. G., Borges U. S. et al. Quantification of angiogenesis induced in rabbit cornea by breast carcinoma of women treated with tamoxifen. J Surg Oncol 2005; 90: 2: 77—80.
36. Blackwell K. L., Haroon Z. A., Shan S. et al. Tamoxifen inhibits angio-genesis in estrogen receptor-negative animal models. Clin Cancer Res 2000; 6: 11: 4359—4364.
37. Caceres W., Gonzalez S. Angiogenesis and cancer: recent advances. P R Health Sci J 2003; 22: 2: 149—151.
38. Tong S., Chen Q., Shan S. Q. et al. Quantitative comparison of the inhibitory effects of GW5638 and tamoxifen on angiogenesis in the cornea pocket assay. Angiogenesis 2006; 9: 2: 53—58.
39. Gagliardi A. R., Hennig B., Collins D. C. Antiestrogens inhibit endothelial cell growth stimulated by angiogenic growth factors. Anticancer Res 1996; 16: 3A: 1101—1106.
40. Butta A., MacLennan K., Flanders K. C. et al. Induction of transforming growth factor beta 1 in human breast cancer in vivo following tamoxifen treatment. Cancer Res 1992; 52: 15: 4261—4264.
41. Garvin S., Dabrosin C. Tamoxifen inhibits secretion of vascular endothelial growth factor in breast cancer in vivo. Cancer Res 2003; 63: 8742—8748.
42.
43
Bilir A., Altinoz M. A., Erkan M. et al. Autophagy and nuclear changes in FM3A breast tumor cells after epirubicin, medroxyprogesterone and tamoxifen treatment in vitro. Pathobiology 2001; 69: 3: 120—126.
27. Scarlatti F., Bauvy C., Ventruti A. et al. Ceramide-mediated macroau-tophagy involves inhibition of protein kinase B and up-regulation of beclin 1. J Biol Chem 2004; 279: 18: 18384—18391.
28. Amaravadi R. K., Yu D., Lum J. J. et al. Autophagy inhibition enhances therapy-induced apoptosis in a Myc-induced model of lymphoma. J Clin Invest 2007; 117: 2: 326—336.
29. Nagarkatti N., Davis B. A. Tamoxifen induces apoptosis in Fas+ tumor cells by upregulating the expression of Fas ligand. Cancer Chemother Pharmacol 2003; 51: 4: 284—290.
30. Lagadec C., Adriaenssens E., Toillon R. A. et al. Tamoxifen and TRAIL synergistically induce apoptosis in breast cancer cells. Oncogene 2008; 27: 10: 1472—1477.
Aberg U. W., Saarinen N., Abrahamsson A. et al. Tamoxifen and flaxseed alter angiogenesis regulators in normal human breast tissue in vivo. PLoS One 2011; 6: 9: e25720.
McNamara D. A., Harmey J., Wang J. H. et al. Tamoxifen inhibits endothelial cell proliferation and attenuates VEGF-mediated angiogenesis and migration in vivo. Eur J Surg Oncol 2001; 27: 8: 714—718.
44. Lindahl G., Saarinen N., Abrahamsson A., Dabrosin C. Tamoxifen, flaxseed, and the lignan enterolactone increase stroma- and cancer cell-derived IL-1Ra and decrease tumor angiogenesis in estrogen-dependent breast cancer. Cancer Res 2011; 71: 1: 51—60.
45. Hotta T., Tanimura H., Yamaue H. Tamoxifen circumvents the multidrug resistance in fresh human gastrointestinal cancer cells. J Surg Res 1996; 66: 1: 31—35.
46. Shen L. Z., Hua Y. B., Yu X. M. Tamoxifen can reverse multidrug resistance of colorectal carcinoma in vivo. World J Gastroenterol 2005; 11: 7: 1060—1064.
47. Safa A. R., Roberts S., Agresti M., Fine R. L. Tamoxifen aziridine, a novel affinity probe for P-glycoprotein in multidrug resistant cells. Biochem Biophys Res Commun 1994; 202: 1: 606—612.
48. Rao U. S., Fine R. L., Scarborough G. A. Antiestrogens and steroid hormones: substrates of the human P-glycoprotein. Biochem Pharmacol 1994; 48: 2: 287—292.
49. Liu Z. H., Ma Y. L., He Y. P. et al. Tamoxifen reverses the multi-drug-resistance of an established human cholangiocarcinoma cell line in combined chemotherapeutics. Mol Biol Rep 2011; 38: 3: 1769—1775.
50. Bogush E. A., Ravcheeva A. B., Bogush T. A. et al. A new marker of tamoxifen resistance of estrogen receptor-positive breast cancer. Dokl Biochem Biophys 2007; 413: 83—87.
51. Bogush T. A., Dudko E. A., Bogush E. A. et al. MRP as a new predictive marker of tamoxifen efficiency in treatment of estrogen receptor-positive breast cancer. Dokl Biochem Biophys 2010; 430: 36—40.
52. Bogush T. A., Dudko E. A., Beme A. A. et al. Estrogen receptor expression in tumors different from breast cancer. Antibiot Khimioter 2009; 54: 7—8: 41—49.
53. Bogush T. A., Dudko E. A., Beme A. A. et al. Estrogen receptors, antiestrogens, and non-small cell lung cancer. Biochemistry (Mosc) 2010; 75: 12: 1421—1427.
