Preview

Успехи молекулярной онкологии

Расширенный поиск

Трансформирующий фактор роста бета-1 в онкогенезе аденокарциномы легкого человека

https://doi.org/10.17650/2313-805X-2017-4-3-67-74

Полный текст:

Аннотация

Введение. Трансформирующий фактор роста бета-1 (transforming growth factor beta 1, TGF-β1) является одним из наиболее важных тканевых факторов, секретируемых при развитии эпителиальных опухолей. Повышенная экспрессия TGF-β1 в злокачественных опухолях легких способствует ангиогенезу, супрессии иммунной системы, а также выживанию раковых клеток, увеличивая их рост, миграцию, инвазию.

Цель работы – изучение молекулярных механизмов действия TGF-β1 на клетки A549 аденокарциномы легкого человека методом протеомной масс-спектрометрии высокого разрешения. Результаты. Идентифицированы некоторые внутриклеточные сигнальные пути, ответственные за участие TGF-β1 в онко генезе немелкоклеточного рака легкого и включающие, в том числе, дифференциально экспрессированные белки семейств куллинов, онкогенов ETS, диацелаз гистонов, циклинзависимых киназ, сигнального пути фосфатидилинозитол-3-киназы (phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K).

Заключение. Установлены важные закономерности, которые могут быть использованы при разработке новых подходов для обнаружения кандидатных маркеров метастазирования рака легкого и потенциальных мишеней для терапии этого заболевания.

Об авторах

В. Е. Шевченко
НИИ канцерогенеза ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России.
Россия
115478 Москва, Каширское шоссе, 24.


И. С. Брюховецкий
Школа биомедицины ФГАОУ ВПО «Дальневосточный федеральный университет»; ФГБУН «Национальный научный центр морской биологии» Дальневосточного отделения РАН.
Россия
690059 Владивосток, ул. Пальчевского, 17.


З. Н. Никифорова
НИИ канцерогенеза ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России.
Россия
115478 Москва, Каширское шоссе, 24.


С. В. Ковалев
Химический факультет ФГБОУ ВО «Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова.
Россия
119991 Москва, Ленинские горы, 1, стр. 3, ГСП-1


И. А. Кудрявцев
НИИ канцерогенеза ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России.
Россия
115478 Москва, Каширское шоссе, 24.


Н. Е. Арноцкая
НИИ канцерогенеза ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России.
Россия
115478 Москва, Каширское шоссе, 24.


Список литературы

1. Siegel R., Naishadham D., Jemal A. Cancer statistics. CACancer J Clin 2012;62(1):10–29.

2. Liotta L.A., Steeg P.S., Stetler-Stevenson W.G. Cancer metastasis and angiogenesis: an imbalance of positive and negative regulation. Cell 1991;64(2):327–36.

3. Ganti A.K., Huang C.H., Klein M.A. et al. Lung cancer management in 2010. Oncology (Williston Park) 2011;25(1): 64–73.

4. Kojima Y., Acar A., Eaton E.N. et al. Autocrine TGF-beta and stromal cellderived factor-1 (SDF-1) signaling drives the evolution of tumor-promoting mammary stromal myofibroblasts. Proc Natl Acad Sci U S A 2010;107(46): 20009–14.

5. Kalluri R., Weinberg R.A. The basics of epithelial-mesenchymal transition. J Clin Inves 2009;119(6):1420–8.

6. Morel A.P., Lievre M., Thomas C. et al. Generation of breast cancer stem cells through epithelial-mesenchymal transition. PLoS One 2008;3(8):e2888.

7. Miyazono K., Ehata S., Koinuma D. Tumor-promoting functions of transforming growth factor-β in progression of cancer. Ups J Med Sci 2012;117(2):143–52.

8. Ikushima H., Todo T., Ino Y. et al. Autocrine TGF-beta signaling maintains tumorigenicity of glioma-initiating cells through Sry-related HMG-box factors. Cell Stem Cell 2009;5(5):504–14.

9. Zhao L., Ji W., Zhang L. et al. Changes of circulating transforming growth factorbeta1 level during radiation therapy are correlated with the prognosis of locally advanced non-small cell lung cancer. J Thorac Oncol 2010;5(4):521–5.

10. Dancea H.C., Shareef M.M., Ahmed M.M. Role of radiation-induced TGF-beta signaling in cancer therapy. Mol Cell Pharmacol 2009;1(1):44–56.

11. Rahimi R.A., Leof E.B. TGF-beta signaling: a tale of two responses. J Cell Biochem 2007;102(3):593–608.

12. Шевченко В.Е., Ковалев С.В., Арноцкая Н.Е. и др. Молекулярные детерминанты действия трансформирующего фактора роста бета-1 на клетки глиобластомы человека. Успехи молекулярной онкологии 2016;3(2):50–9. [Shevchenko V.E., Kovalev S.V., Arnotskaya N.E. et al. Molecular determinants of transforming growth factor beta-1 action on human glioblastoma cells. Uspekhi molekulyarnoy onkologii = Advances in Molecular Oncology 2016;3(2):50–9. (In Russ.)].

13. Derynck R., Akhurst R.J., Balmain A. TGF-β signaling in tumor suppression and cancer progression. Nat Genet 2001;29(2):117–29.

14. Elliott R.L., Blobe G.C. Role of transforming growth factor b in human cancer. J Clin Oncol 2005;23:2078–93.

15. Padua D., Massague J. Roles of TGF-β in metastasis. Cell Res 2009;19:89–102.

16. Jakowlew S.B. Transforming growth factor-β in lung cancer, carcinogenesis, and metastasis. In: The tumor microenvironment. Ed. R.G. Bagley. 2010. Рр. 633–671.

17. Ma C., Rong Y., Radiloff D.R. et al. Extracellular matrix protein big-h3/ TGFBI promotes metastasis of colon cancer by enhancing cell extravasation. Genes Dev 2008;22(3):308–21.

18. Giampieri S., Manning C., Hooper S. et al. Localized and reversible TGFbeta signalling switches breast cancer cells from cohesive to single cell motility. Nat Cell Biol 2009;11(11):1287–96.

19. Labelle M., Begum S., Hynes R.O. Direct signaling between platelets and cancer cells induces an epithelial-mesenchymallike transition and promotes metastasis. Cancer Cell 2011;20(5):576–90.

20. Yuan J.H., Yang F., Wang X. et al. A long noncoding RNA activated by TGF-β promotes the invasion-metastasis cascade in hepatocellular carcinoma. Cancer Cell 2014;25(5):666–81.

21. Hasegawa Y., Takanashi S., Kanehira Y. et al. Transforming growth factor-β1 level correlates with angiogenesis, tumor progression, and prognosis in patients with nonsmall cell lung carcinoma. Cancer 2001;91(5):964–71.

22. Toonkel R.L., Borczuk A.C., Powell C.A. TGF-β signaling pathway in lung adenocarcinoma invasion. J Thorac Oncol 2010;5(2):153–7.

23. Vazquez P.F., Carlini M.J., Daroqui M.C. et al. TGF-β specifically enhances the metastatic attributes of murine lung adenocarcinoma: implications for human non-small cell lung cancer. Clin Exp Metastasis 2013;30(8):993–1007.

24. Massague J. TGF-β signalling in context. Nat Rev Mol Cell Biol 2012;13(10): 616–30.

25. Michl P., Ramjaun A.R., Pardo O.E. et al. CUTL1 is a target of TGF-β signaling that enhances cancer cell motility and invasiveness. Cancer Cell 2005;7(6): 521–32.

26. Gregory P.A., Bracken C.P., Smith E. et al. An autocrine TGF-β/ZEB/miR-200 signaling network regulates establishment and maintenance of epithelialmesenchymal transition. Mol Biol Cell 2011;22(10):1686–98.

27. Shibue T., Brooks M.W., Weinberg R.A. An integrin-linked machinery of cytoskeletal regulation that enables experimental tumor initiation and metastatic colonization. Cancer Cell 2013;24(4):481–98.

28. Genschik P., Sumara I., Lechner E. The emerging family of CULLIN3-RING ubiquitin ligases (CRL3s): cellular functions and disease implications. EMBO J 2013;32(17):2307–20.

29. Linehan W.M., Lerman M.I., Zbar B. Identification of the von Hippel–Lindau (VHL) gene. Its role in renal cancer. JAMA 1995;273:564–70.

30. Chen H.Y., Chen R.H. Cullin 3 ubiquitin ligases in cancer biology: functions and therapeutic implications. Front Oncol 2016;6:113.

31. Laudet V., Hänni C., Stéhelin D. Molecular phylogeny of the ETS gene family. Oncogene 1999;18(6):1351–9.

32. Sementchenko V.I., Watson D.K. Ets target genes: past, present and future. Oncogene 2000;19(55):6533–48.

33. Fujimoto J., Aoki I., Toyoki H. et al. Clinical implications of expression of ETS-1 related to angiogenesis in metastatic lesions of ovarian cancers. Oncology 2004;66(5):420–8.

34. Yamaguchi E., Nakayama T., Nanashima A. et al. Ets-1 proto-oncogene as a potential predictor for poor prognosis of lung adenocarcinoma. Tohoku J Exp Med 2007;213(1):41–50.

35. Rothhammer T., Hahne J.C., Florin C. et al. The Ets-1 transcription factor is involved in the development and invasion of malignant melanoma. Cell Mol Life Sci 2004;61(1):118–28.

36. Nakayama T., Ito M., Ohtsuru A. et al. Expression of the Ets-1 proto-oncogene in human colorectal carcinoma. Mod Pathol 2001;14(5):415–22.

37. Span P.N., Manders P., Heuvel J.J. et al. Expression of the transcription factor Ets1 is an independent prognostic marker for relapse-free survival in breast cancer. Oncogene 2002;21(55):8506–9.

38. Puzovic V., Brcic I., Ranogajec I., JakicRazumovic J. Prognostic values of ETS-1, MMP-2 and MMP-9 expression and coexpression in breast cancer patients. Neoplasma 2014;61(4):439–46.

39. Hahne J.C., Okuducu A.F., Kaminski A. et al. Ets-1 expression promotes epithelial cell transformation by inducing migration, invasion and anchoragein-dependent growth. Oncogene 2005;24(34):5384–8.

40. Stamatkin C., Ratermann K.L., Overley C.W. et al. Inhibition of class IA PI3K enzymes in non-small cell lung cancer cells uncovers functional compensation among isoforms. Cancer Biol Ther 2015;16(9):1341–52.

41. Sui X., Zhu J., Zhou J. et al. Epigenetic modifications as regulatory elements of autophagy in cancer. Cancer Lett 2015;360(2):106–13.

42. Rodrigues M.F., Carvalho É., Pezzuto P. et al. Reciprocal modulation of histone deacetylase inhibitors sodium butyrate and trichostatin a on the energy metabolism of breast cancer cells. J Cell Biochem 2015;116(5):797–808.

43. Song J., Noh J.H., Lee J.H. et al. Increased expression of histone deacetylase 2 is found in human gastric cancer. APMIS 2005;113(4):264–8.

44. Brock M.V., Hooker C.M., Ota-Machida E. et al. DNA methylation markers and early recurrence in stage I lung cancer. N Engl J Med 2008;358(11):1118–28.

45. Sterlacci W., Tzankov A., Veits L. et al. A comprehensive analysis of p16 expression, gene status, and promoter hypermethylation in surgically resected non-small cell lung carcinomas. J Thorac Oncol 2011;6(10):1649–57.

46. Ibanez de Caceres I., Cortes-Sempere M., Moratilla C. et al. IGFBP-3 hypermethylation-derived deficiency mediates cisplatin resistance in non-smallcell lung cancer. Oncogene 2010;29(11):1681–90.

47. Kaimori A., Potter J.J., Choti M. et al. Histone deacetylase inhibition suppresses the transforming growth factor beta1induced epithelial-to-mesenchymal transition in hepatocytes. Hepatology 2010;52(3):1033–45.

48. Chung C.L., Sheu J.R, Chen W.L. et al. Histone deacetylase inhibitor mcarboxycinnamic acid bis-hydroxamide attenuates plasminogen activator inhibitor-1 expression in human pleural mesothelial cells. Am J Respir Cell Mol Biol 2012;46(4):437–45.

49. Hanahan D., Weinberg R.A. Hallmarks of cancer: the next generation. Cell 2011;144(5):646–74.

50. Ortega S., Malumbres M., Barbacid M. Cyclin D-dependent kinases, INK4 inhibitors and cancer. Biochim Biophys Acta 2002;1602(1):73–87.

51. Choi Y.J., Li X., Hydbring P. et al. The requirement for cyclin d function in tumor maintenance. Cancer Cell 2012;22(4):438–51.

52. Schutte M., Hruban R.H., Hedrick L. et al. DPC4 gene in various tumor types. Cancer Res 1996;56(11):2527–30.

53. Aso T., Lane W.S., Conaway J.W., Conaway R.C. Elongin (SIII): a multisubunit regulator of elongation by RNA polymerase II. Science 1995;269(5229):1439–43.

54. Cockman M.E., Masson N., Mole D.R. et al. Hypoxia inducible factor-alpha binding and ubiquitylation by the von Hippel–Lindau tumor suppressor protein. J Biol Chem 2000;275(33):25733–41.

55. Jalava S.E., Porkka K.P., Rauhala H.E. et al. TCEB1 promotes invasion of prostate cancer cells. Int J Cancer 2009;124(1): 95–102.

56. Zhao X., Chen M., Tan J. Knockdown of ZFR suppresses cell proliferation and invasion of human pancreatic cancer. Biol Res 2016;49(1):26.

57. Lim Y.S., Tang B.L. The Evi5 family in cellular physiology and pathology. FEBS Lett. 2013; 587(12):1703–10.


Для цитирования:


Шевченко В.Е., Брюховецкий И.С., Никифорова З.Н., Ковалев С.В., Кудрявцев И.А., Арноцкая Н.Е. Трансформирующий фактор роста бета-1 в онкогенезе аденокарциномы легкого человека. Успехи молекулярной онкологии. 2017;4(3):67-74. https://doi.org/10.17650/2313-805X-2017-4-3-67-74

For citation:


Shevchenko V.E., Bryukhovetskiy I.S., Nikiforova Z.N., Kovalev S.V., Kudryavtsev I.A., Arnotskaya N.E. The transforming growth factor beta-1 in the oncogenesis of human lung adenocarcinoma. Advances in molecular oncology. 2017;4(3):67-74. (In Russ.) https://doi.org/10.17650/2313-805X-2017-4-3-67-74

Просмотров: 275


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2313-805X (Print)
ISSN 2413-3787 (Online)