Reseptorityrosiinikinaasit (RTKs) ovat transmembraanireseptoriryhmä, joka välittää keskeisiä signalointireittejä vastauksena kasvutekijöihin, sytokiineihin, hormoneihin ja muihin solunulkoisiin signalointimolekyyleihin. RTKs ajaa monenlaisia olennaisia prosesseja, kuten solujen proliferaatiota, solujen muuttoliikettä, erilaistumista ja selviytymistä . RTK-perheeseen kuuluvat muun muassa epidermaaliset kasvutekijäreseptorit (EGFR), fibroblastikasvutekijäreseptorit (fgfrs), insuliinin ja insuliinin kaltaiset kasvutekijäreseptorit (IR ja IGFR), trombosyyttipohjaiset kasvutekijäreseptorit (pdgfrs), verisuonten endoteeliset kasvutekijäreseptorit (vegfrs), hepatosyyttien kasvutekijäreseptorit (hgfrs) ja proto-onkogeeni C-KIT . Näillä reseptoreilla on samankaltainen molekyyliarkkitehtuuri: solunulkoisessa domeenissa on ligandeja sitova alue, transmembraanikierre, ja sytoplasmainen alue, joka sisältää tyrosiinikinaasidomeenin . Niiden aktivaatio johtuu ligandien aiheuttamasta dimerisaatiosta, joka johtaa spesifisten tyrosiinijäämien reseptoriautofosforylaatioon solunsisäisessä domeenissaan. Nämä fosforylaatiotapahtumat luovat telakointipaikkoja Src-homologia 2 (SH2)-domeenia sisältäville proteiineille, jotka puolestaan ohjaavat erilaisia solunsisäisiä signalointireittejä, kuten mitogeeniaktivoituja proteiinikinaaseja (MAPK), fosfatidyylinositoli-3-kinaasia (PI3K), fosfolipaasi C-γ (PLCy) ja JAK/STAT (Fig. 1).

Kaavamainen esitys Reseptorityrosiinikinaasista ja sen jälkeisestä MAPK-reitistä. RTK koostuu solunulkoisessa domeenissa olevasta ligandeja sitovasta alueesta, transmembraanikierteestä ja sytoplasmasta, joka sisältää tyrosiinikinaasidomeenin. Sen aktivoituminen johtuu ligandin aiheuttamasta dimerisaatiosta, joka johtaa spesifisten tyrosiinijäämien reseptorin auto-fosforylaatioon sen solunsisäisessä domeenissa. GRB2-adapteriproteiini sitoutuu fosforyloituneeseen RTK: hon ja nukleotidien vaihtotekijään SOS, joka toimii RAS: n positiivisena säätelijänä mahdollistaen sen vuorovaikutuksen RAF-perheen seriini-treoniinikinaasien kanssa, mikä aktivoi MEK: n, joka puolestaan aktivoi ERK: n. ERKILLÄ on monia substraatteja, jotka kontrolloivat proliferaatiota, erilaistumista, eloonjäämistä ja migraatiota

geneettisiä muutoksia, jotka muuttavat RTK: n aktiivisuutta, runsautta, solujakautumista tai säätelyä, havaitaan monenlaisissa maligniteeteissa . EGFR: n jäseniin vaikuttavat geenimutaatiot on yhdistetty useisiin syöpiin. Rintasyövässä HER2: n (Human Epidermal Growth Factor Receptor 2) yliekspressiota esiintyy noin 10-30%: lla potilaista . EGFR-geeniin vaikuttavat mutaatiot aiheuttavat sen yli-ilmentymistä 30-50%: lla glioblastoomasta , 25-82%: lla paksusuolen syövästä ja 5-20%: lla ei-pienisoluisesta keuhkosyövästä . Pdgfra-geenin mutaatioita on todettu 5%: ssa ruoansulatuskanavan stroomasyövistä (GIST) ja pdgfra-geenin monistumista on raportoitu 5-10%: ssa glioblastoma multiformesta, oligodendrosytoomassa, ruokatorven okasolusyövässä ja valtimoiden intimaalisarkoomissa . Kit-mutaatioita esiintyy enimmäkseen leukemiassa, ruoansulatuskanavan stroomakasvaimissa (gist), kivesten sukusolukasvaimessa (TGCT) ja melanoomassa . Nämä RTKs: ään vaikuttavat mutaatiot lisäävät solujen proliferaatiota, selviytymistä, invaasiota ja etäpesäkkeitä aktivoimalla alajuoksun reittejä, kuten MAPK-reittiä ja PI3K-reittiä.

MAPK-reitti on yksi säännöstelemättömimmistä signalointikaskadeista ihmisen syövässä . RTK lähettää signaaleja MAPK-reitille Ras-perheen pienten Gtpaasien kautta. GRB2-adapteriproteiini sitoutuu SH2-domeeninsa kautta fosforyloituneeseen RTK: hon ja SH3-domeeniensa kautta sevenlessin nukleotidinvaihtotekijään Son (Sos). SOS toimii RAS: n positiivisena säätelijänä edistämällä nukleotidiguanosiinidifosfaatin (GDP) vaihtoa nukleotidiguanosiinitrifosfaatiksi (GTP). Tämä vaihto aktivoi RAS: n ja mahdollistaa sen vuorovaikutuksen useiden efektorien kanssa, erityisesti RAF-perheen seriini-treoniinikinaasien kanssa, jotka aktivoivat KARTTAKINAASEJA (MEK), jotka puolestaan aktivoivat KARTTAKINAASEJA (erk). ERKILLÄ on monia substraatteja, jotka kontrolloivat proliferaatiota, erilaistumista, selviytymistä ja muuttoliikettä (Kuva. 1).

Rapamysiinin PI3K -, AKT-ja nisäkäskohteen (mTOR) määrittelemä PI3K-reitti kontrolloi useimpia syövän tunnusmerkkejä, mukaan lukien proliferaatiota, eloonjäämistä ja liikkuvuutta, ja edistää syöpää edistäviä kasvainympäristön näkökohtia, kuten angiogeneesiä . Se aktivoituu rtks: n alajuoksulla kahdella mekanismilla. Ensinnäkin reseptorissa oleva fosforyloitu tyrosiinijäämä toimii telakointipaikkana PI3K: n P85-säätelyalayksikölle, joka värvää PI3K: n katalyyttisen alayksikön p110 plasman kalvoon. Toiseksi aktivoitu RAS RTK: n alajuoksulla indusoi PI3K: n P110-alayksikön kalvojen translokaation ja aktivaation . Aktivoitunut PI3K muuttaa fosfatidyylinositoli 4,5-fosfaatin (PIP2) fosfatidyylinositoli 3, 4, 5-fosfaatiksi (PIP3), joka on fosfoinositoliriippuvaisen kinaasi-1: n (PDK1) ja AKT: n pleckstriinihomologian (PH) domeeni. Tämän jälkeen AKT fosforyloidaan treoniini 308: lla (Thr308) pdk1: llä ja seriini 473: lla (Ser473) mTOR-kinaasilla mTOR-kompleksista 2 (mTORC2) (Kuva. 2). mTOR-kinaasi toimii yhdessä eri proteiinijoukkojen kanssa muodostaen kaksi erillistä kompleksia, mTORC1 (mTOR-kompleksi 1) ja mTORC2, jotka ovat suuria komplekseja, joissa on useita proteiinikomponentteja. Molemmat kompleksit jakavat mTOR-kinaasin, mLST8: n (tunnetaan myös nimellä GbL), DEPTORIN ja Tti1/Tel2-kompleksin. mTORC1 sisältää myös Rapamysiinin (RAPTOR) ja Pras40: n Nisäkäskohteen sääntelyyn liittyvää proteiinia, kun taas mTORC2 sisältää mTOR: n (RICTOR), mSIN1: n ja Protor1/2: n (kuva. 2). MTORC1: een verrattuna mTORC2 ei ole herkkä Rapamysiinille, johtuen sen tukiproteiini RICTORISTA. Suurin osa tutkimuksista on keskittynyt mTORC1: een; tämän vuoksi mTORC2: n asetukset ja tehtävät sekä RICTORIN erityismekanismi mTORC2: n ja muiden toimintojen säätelyssä ovat vähemmän ymmärrettäviä . mTORC2 on keskeinen komponentti PI3K-AKT-reitissä fosforyloimalla AKT: tä ser473: ssa aiheuttaen sen aktivoitumisen . Muita mTORC2: n substraatteja ovat AGC-kinaasit, SGK ja PKC, joilla on useita toimintoja solujen eloonjäämisen, metabolisen säätelyn ja sytoskeletaalisen organisaation säätelyssä .

Schematic representation of an RTK and the downstream PI3K / AKT Trail. PI3K aktivoituu rtks: n alajuoksulla kahdella mekanismilla. Ensinnäkin reseptorissa oleva fosforyloitu tyrosiinijäämä toimii telakointipaikkana PI3K: n P85-säätelyalayksikölle, joka värvää PI3K: n katalyyttisen alayksikön p110 plasman kalvoon. Toiseksi aktivoitu RAS RTK: n alajuoksulla indusoi PI3K: n P110-alayksikön kalvon translokaation ja aktivaation. aktivoitu PI3K muuntaa PIP2: n PIP3: ksi, joka on pdk1: n ja AKT: n telakointipaikka. AKT fosforyloituu Thr308: ssa PDK1: llä ja Ser473: ssa mTOR-kinaasilla mTOR-kompleksista 2 (mTORC2). mTORC2 on määritelty sen telineproteiini RICTORIN avulla ja se edistää AKT: n, SGK: n ja PKC: n vakautta ja aktivoitumista. AKT aktivoi solujen proliferaatioon, erilaistumiseen, eloonjäämiseen ja migraatioon liittyviä signaaleja alavirtaan

RICTOR on mTORC2: n keskeinen komponentti ja sitä tarvitaan mTORC2: n toimintaan, mikä näkyy RICTOR knockdownin merkittävänä AKT: n aktivoitumisen estona . Siksi PI3K/AKT-reitin kriittisenä säätelijänä RICTORILLA on tärkeä rooli RTK-muutosten ajamissa kasvaimissa. Lisäksi RICTOR-geenin on viime aikoina osoitettu vahvistuvan syövässä, mikä korostaa sen roolia syövän kehityksessä ja sen mahdollisuuksia terapeuttisena kohteena.

RTK: n aiheuttaman tuumorigeneesin taustalla olevan molekyylimekanismin yksityiskohtainen ymmärtäminen on välttämätöntä tehokkaiden hoitostrategioiden kehittämiseksi tälle kasvainten alaryhmälle. Tässä katsauksessa korostetaan RICTORIN tärkeää roolia RTK: n loppupäässä tumoraalisoluissa ja rictorin/mTORC2: n kohdennetun eston potentiaalia kasvainten hoidossa RTK-signaloinnin muutoksilla.

RICTOR-geenin monistuminen ja yli-ilmentyminen syövässä

useat tutkimukset ovat osoittaneet RICTOR-geenin monistumisen tai sen proteiinin yli-ilmentymisen eri syöpätyypeissä. RICTOR-vahvistetuista näytteistä yleisimpiä kasvaintyyppejä ovat neuroendokriininen eturauhassyöpä (18%) ja keuhkojen okasolusyöpä (16%), joita seuraavat sarkooma (12%) sekä ruokatorven ja vatsan syöpä (10%). Mielenkiintoista RTK muutokset on myös tunnistettu näissä kasvaimissa ja analyysi käytettävissä tietokantojen kautta cBioPortal syövän genomiikka osoittaa taipumus yhteisesiintyminen RICTOR ja RTK muutoksia näissä kasvaimissa (katso Tcga Data Portal; (Kuva. 3).

frekvenssit RICTORIN, EGFR: n, ERBB2: n, KIT: n, PDGFRA: n ja PDGFRB: n muutoksissa useissa kasvaintyypeissä. Suluissa näkyy taipumus rictor-ja RTK-muutosten yhteisvaikutukseen. Kun samanaikainen ilmaantuvuus on tilastollisesti merkitsevää, se merkitään * (p < 0,05) tai ** (P < 0,01). Tiedot on johdettu julkisesti saatavilla olevista Tcga-tietokokonaisuuksista ja saatu cBioPortal for Cancer Genomics-menetelmän kautta. Ei-pienisoluinen keuhkosyöpä. SCC: Levyepiteelisyöpä

RICTOR todettiin useimmin monistetuksi geeniksi (~ 14% potilaista) metastaattisen pienisoluisen keuhkosyövän (SCLC) kohortissa, jossa RICTOR-kopioluvun vaihtelu korreloi RICTOR-proteiinin ilmentymisen kanssa SCLC-soluissa. Rictor-monisteisuutta sairastavien pienisoluista keuhkosyöpää sairastavien potilaiden kokonaiselinaika väheni merkitsevästi . Lisäksi analyysi Cancer Genome Atlas (TCGA) tietokanta RICTOR muutos osoitti, että RICTOR monistettiin noin 13% (132/1016) potilaista, joilla keuhkosyöpää, mukaan lukien 10.3% keuhkojen adenokarsinoomassa (53 / 515) ja 15, 8% (79 / 501) okasolusyövässä . Mielenkiintoista on, että 85 tapauksessa, joissa RICTOR amplification, 41% (35/85) esitti vähintään yhden muutoksen RTK-geenissä (EGFR, HGFR, FGFR, ALK, KIT jne.) . Tutkimus, johon osallistui 640 potilasta, joilla oli metastasoituneita kiinteitä kasvaimia (pääasiassa maha-ja keuhkosyövissä), vahvistaa RICTOR-monistumisen keuhkosyövässä ja osoitti, että RICTOR-monistuminen oli harvinaista, mutta uusiutuvaa mahasyövässä (GC). NGS: n havaitsema ja kalojen vahvistama RICTOR-monistumisen yleisyys potilailla, joilla oli GC, oli 3.8% (6/160) . Kohonnut RICTOR expression todettiin myös GC ja korreloi suoraan kasvaimen koko, hyökkäys mahan seinämän, tunkeutumisen imusolmuke ja alusten, kasvaimen vaihe ja erilaistuminen. Nämä tulokset viittaavat siihen, että RICTOR liittyy kasvaimen etenemiseen ja huonoon ennusteeseen potilailla, joilla on GC, ja sitä voidaan siksi käyttää uutena biomarkkerina ennusteessa . Kohortissa 201 tapauksessa ruokatorven okasolusyöpä (ESCC) RICTOR expression arvioitiin immunohistokemian ja liittyy klinikopatologiset parametrit. RICTOR-positiivisen ilmaisun osuus oli 70,6% (142/201), mikä korreloi positiivisesti ESCC-potilaiden AJCC (American Joint Committee on Cancer) – vaiheen kanssa ja liittyi huonoon ennusteeseen. Rictorin ilmentyminen ja AJCC: n lavastus III tai IV olivat itsenäisiä riskitekijöitä ESCC: lle . CGH arrayn tekemä tutkimus RICTOR-lokuksesta sarjassa 43 melanoomaviljelmää osoitti, että RICTOR monistui 19: ssä 43: sta melanoomasolulinjasta (44%) ja että monistuminen oli riippumaton BRAF-ja NRAS-mutaatiotilanteesta, joka on melanooman yleisin mutaatio. RICTOR mRNA: n kvantifiointi 22 melanooman lyhytkestoisessa viljelmässä vahvisti, että RICTOR locus-vahvistus liittyi RICTOR mRNA-tason nousuun . Rintasyövissä RICTOR rikastui HER2-monistetuilla näytteillä ja korreloi AKT: n lisääntyneeseen fosforylaatioon s473: ssa, mikä vastaa mTORC2: n mahdollista roolia HER2-monistetuissa rintasyövissä. Invasiivisissa rintasyöpänäytteissä RICTORIN ilmentymä oli huomattavasti suurempi kuin ei-pahanlaatuisissa kudoksissa . Keuhkosyövän, ESCC: n, melanooman, GC: n ja rintasyövän lisäksi RICTOR-yliekspressiota raportoitiin myös glioblastoomissa, hepatosellulaarisissa karsinoomissa ja haiman duktaalisessa adenokarsinoomassa (PDAC) .

koska RICTORILLA on keskeinen rooli mTORC2: n muodostumisessa ja AKT: n aktivoitumisessa, sillä voi olla keskeinen rooli myös muuttuneen RTK: n tumorigeenisessa potentiaalissa. RICTOR sääntelyn purkamisella voi olla merkittäviä vaikutuksia kasvaimen kehitykseen joko siksi, että se tekee yhteistyötä muuttuneiden RTKs muuttaa soluja tai kriittisenä säätelijänä merkittävä polku alavirtaan RTKs.

RICTOR-vaikutukset solujen proliferaatioon, solujen eloonjäämiseen ja angiogeneesiin

rictor-yliekspression, kasvaimen etenemisen ja huonon eloonjäämisen välinen korrelaatio erilaisissa syövissä viittaa siihen, että RICTOR-monistumisella on merkitystä solujen proliferaatioon, solujen eloonjäämiseen tai kasvaimen mikroympäristöön. Tiivistämme alla viimeaikaista tutkimusta rictor-signaloinnin biologiasta syövissä, joissa RTK-signaloinnilla on merkittävä rooli.

rintasyöpä

PI3K/AKT-signaloinnin merkitys on hyvin dokumentoitu HER2-monistetuissa rintasyöpämalleissa ja RICTOR / mTORC2: n rooli on yhä selvemmin tiedostettu. MTOR-kinaasin estäjät PP242 ja OSI-027 tai RICTOR knockdown estivät tehokkaasti AKT: n (S473) fosforylaatiota ja rintasyöpäsolujen proliferaatiota ja migraatiota. Se myös edisti seerumin nälänhätää eli sisplatiinin aiheuttamaa apoptoosia ja esti rintakasvaimen kasvua In vivo ksenografttimallissa . RICTOR / mTORC2 on myös todettu välttämättömäksi HRG: n (EGF: n kaltainen kasvutekijä) kyvylle edistää HRG-herkkien rintasyöpäsolujen muuntumista. Rictorin knockdownin kautta kulkevan mTORC2-haaran häiriö heikensi merkittävästi HRG: n kykyä edistää HER2-riippuvaista onkogeneesiä . Nämä tulokset vahvistettiin HER2 / Neu-hiirimallissa rintasyövästä, jossa RICTOR ablaatio vähensi AKT S473: n fosforylaatiota, solujen proliferaatiota ja viivästynyttä kasvaimen latenssia, taakkaa ja penetranssia, mikä viittaa siihen, että RICTOR edistää HER2: n yli-ilmentävien kasvainten syntyä . Siksi HER2-monistettu rintasyöpä käyttää RICTOR / mTORC2 signalointi ajaa kasvaimen muodostumista, kasvainsolujen selviytymistä ja vastustuskykyä HER2-kohdennettu hoito. mTORC2-inhibitio voi tarjota lupaavan terapeuttisen strategian HER2-monistettujen rintasyöpien hävittämiseksi, erityisesti kasvaimissa, jotka ovat vastustuskykyisiä HER2-kohdennetulle hoidolle tai joissa AKT-signalointi aktivoituu.

Keuhkosyövät

RICTOR-monistumista on raportoitu keuhkosyövässä, ja se liittyi kokonaiselinajan heikkenemiseen. RICTOR-kopioluvun vaihtelu korreloi RICTOR-proteiinin ilmentymisen kanssa SCLC-soluissa . Sen onkogeeniset roolit viittasivat keuhkosyöpäsolujen kasvun vähenemiseen sekä in vitro että In vivo RICTOR ablaatiolla ja rictorin kykyyn muuttaa Ba/F3-solua . SCLC-solulinjoja, joissa on eritasoisia RICTOR-kopiolukuja (CN), käytettiin analysoimaan sen loppupään vaikutuksia solujen kasvuun ja siirtymiseen. Kirjoittajat osoittivat, että SCLC solulinjojen kanssa RICTOR CN voitto siirtynyt nopeammin verrattuna soluihin, joilla ei ole hyötyä RICTOR CN, liittämällä RICTOR vahvistus lisääntynyt solujen liikkuvuutta . Rictor-monisteiset keuhkosyöpäsolut osoittivat lisääntynyttä herkkyyttä mTORC1/2-estäjille, kun taas rictor-monistettujen solujen vaimentaminen teki RICTOR-monistetuista soluista huomattavasti vastustuskykyisempiä mTORC1 / 2-estäjille, mikä osoitti, että rictor oli kohde kyseisissä soluissa . Mielenkiintoista solulinjassa, jossa yhdistyvät RICTOR ja PDGFR-vahvistus, RICTOR knockdown liittyi merkittävästi vähentyneeseen proliferaatioon in vitro ja In vivo, mikä vastaa RICTORIN roolia onkogeenisenä kuljettajana pdgfr: n loppupäässä . Keuhkosyöpäpotilaiden alajoukko, jolla on RICTOR-vahvistus, voi hyötyä mTORC1/2-lääkkeisiin kohdistuvista lääkkeistä. Itse asiassa potilas, jolla oli keuhkojen adenokarsinooma, jossa oli RICTOR-vahvistus, osoitti kasvaimen stabiloituvan 18 kuukauden ajan, kun hoitoa annettiin mTORC1 / 2-estäjillä .

haimasyöpä

PI3K/mTOR-reitti toimii RAS: n alajuoksulla, joka on mutatoitunut 90%: ssa PDAC: stä, ja sillä on keskeinen rooli IR / IGFR-signaloinnissa, joka yliekspressoituu haimasyöpäkudoksissa. RICTOR/mTORC2 tunnustetaan yhä tärkeiksi toimijoiksi haimasyövän kehityksessä. RICTORIN ilmentyminen PDAC: ssa on yhteydessä heikentyneeseen eloonjäämiseen potilailla . RICTORIN Knockdown by RNA interferenssillä ihmisen haimasyöpäsolulinjoissa on estävä vaikutus kasvaimen kasvuun in vitro ja In vivo . Käyttämällä PDAC geenimuunneltu hiiri malli (GEMM), osoitettiin myös, että RICTOR poisto dramaattisesti viivästytti kasvaimen muodostumista, kun taas hiiret mediaani eloonjääminen lähes kaksinkertaistui RICTOR-poistetut hiiret verrattuna kontrollihiiriin . RICTORIN knockdown kahdessa primaarisessa PanIN – (haimakasvaimen esiasteessa) solulinjassa, jotka on perustettu hiiristä, joilla oli varhainen PanIN, vähensi proliferaatiota molemmissa solulinjoissa ja paransi vanhenemiseen liittyvän beeta-galaktosidaasin ilmentymistä . Farmakologinen esto mTORC1 / 2 viivästytti kasvaimen muodostumista ja pidensi eloonjäämistä myöhäisvaiheen kasvaimessa. Yhteenvetona voidaan todeta, että nämä tulokset antavat näyttöä siitä, että mTORC2/ RICTOR on houkutteleva uusi kohde ihmisen PDAC: n hoidossa.

Paksusuolisyövät

PI3K/AKT / mTOR-signalointireitin aktivoituminen liittyy paksusuolen syövän kasvuun ja etenemiseen. Tarkemmin, lisääntynyt ilmentyminen RICTOR liittyy kasvaimen etenemistä ja huono eloonjääminen CRC (32), ja mTOR aktiivisuus ja monimutkainen jakautuminen ovat riippumattomia ennustavia tekijöitä paksusuolen karsinooma . MTORC1/2–signaloinnin estäminen pharmalogisten inhibiittorien avulla tai mTORC1/Raptorin ja mTORC2/RICTORIN knockdown, CRC-solujen migraation ja invaasion vaimentaminen, mesenkymaali-epiteelisiirtymän indusointi ja CRC-solujen kemosensitiivisyyden parantaminen oksaliplatiiniksi . Torc1/2: n selektiiviset estäjät estivät kasvua CRC-soluissa in vitro ja In vivo ja tehostivat doksorubisiinin syöpälääkitystä kolorektaalisessa ksenograftissa hiirimalleissa . CRC-soluissa RICTOR-ilmentymistä säätelee myös mir-424/503-klusteri, joka edistää kasvaimen etenemistä. RICTOR on upregulated kautta tukahduttaminen mir-424/503 klusterin paksusuolen syöpäsolulinjat että satama C-SRC upregulation. MiR-424/503: n uudelleenilmaantuminen aiheutti RICTORIN säätelyn vähenemistä ja näiden solujen tuumorigeenisuuden ja invasiivisuuden vähenemistä. Lisäksi mir-424/503: n alasääntely liittyy rictor upregulaatioon paksusuolen syöpäkudoksissa . Lopuksi, autofagian ja RTK-aktivaation välinen suhde mTORC2-signaloinnin kautta havaittiin äskettäin CRC-soluissa. c-METILLÄ on kasvainta edistävä rooli CRC: ssä, ja sitä on luonnehdittu RESISTENSSIMEKANISMIKSI EGFR-täsmähoidolle. Basaalinen autofagia säätelee positiivisesti C-MET-aktivaatiota mTORC2-välitteisen mekanismin kautta . Nämä löydökset perustelevat mTORC1/2-estäjien sisällyttämistä osaksi kroonista munuaistautia sairastavien potilaiden hoito-ohjelmaa.

glioblastooma

EGFR: ää koodaavan geenin monistumista esiintyy yleisesti glioblastoomassa (GBM), joka on aikuisten yleisin pahanlaatuinen primaarinen aivokasvain. EGFR-yliekspressio johtaa alavirtakinaasien aktivoitumiseen, mukaan lukien PI3K/AKT/mTOR-reitti. mTORC2 aktivoituu usein GBM: ssä ja sekä EGFR että RICTOR ovat yhteydessä lisääntyneeseen proliferaatioon, invaasioon, etäpesäkkeisiin ja huonoon ennusteeseen. . mTORC2-signalointi edistää GBM: n kasvua ja selviytymistä EGFR: n alajuoksulla. mTORC2 aktivoi NF-kB: n, joka tekee GBM-soluista ja kasvaimista vastustuskykyisiä kemoterapialle AKT-riippumattomalla tavalla. mTORC2: n esto kumoaa solunsalpaajaresistenssin in vivo . EGFR: n ja RICTORIN samanaikainen vaimentaminen GBM-solulinjoissa vähensi solujen siirtymistä ja lisäsi herkkyyttä vinkristiinille ja temotsolomidille. EGFR: n tai RICTORIN vaimentaminen yksinään ei vaikuttanut merkittävästi ksenograftin kasvaimeen in vivo, mutta EGFR: n ja RICTORIN vaimentaminen johti samanaikaisesti kasvainten täydelliseen hävittämiseen, mikä viittaa siihen, että EGFR: n ja RICTORIN yhdistetyn hiljentämisen pitäisi olla tehokas keino GBM: n hoidossa . Äskettäin kehitettiin pieni molekyyli, joka erityisesti estää rictorin ja mTOR: n vuorovaikutuksen, mahdolliseksi mTORC2-aktiivisuuden estäjäksi GBM: ssä. In vitro se esti mTORC2-kinaasin aktiivisuutta submikromolaarisina pitoisuuksina ja solututkimuksissa erityisesti inhiboi mTORC2-substraattien fosforylaatiota vaikuttamatta mTORC1-substraatin fosforylaatiotilaan. Tämä inhibiittori osoitti merkittäviä inhibitorisia vaikutuksia solujen kasvuun, liikkuvuuteen ja invasiivisuuteen GBM-solulinjoissa, ja herkkyys korreloi suhteellisen RICTORIN tai SIN1: n ilmentymisen kanssa. GBM: n ksenografttitutkimuksissa tämä pieni molekyyli osoitti merkittäviä kasvainten vastaisia ominaisuuksia . Nämä tulokset korostavat mTORC2: n kriittistä roolia GBM: n patogeneesissä, mukaan lukien kasvaimet, joissa EGFR on muuttunut. Nämä löydökset viittaavat siihen, että terapeuttiset strategiat, joilla tähdätään mTORC2: een, yksinään tai yhdessä kemoterapian tai EGFR: n eston kanssa, voisivat olla tehokkaita GBM: n hoidossa.

Mahasyövät

kohonnut RICTOR-ekspressio liittyy kasvaimen etenemiseen ja huonoon ennusteeseen potilailla, joilla on GC, kun taas mTORC1: n aktiivisuuden ja klinikopatologisten piirteiden tai ennusteen välillä ei ole merkittävää yhteyttä, mikä viittaa siihen, että mTORC2: lla on mTORC1: tä tärkeämpi rooli mahalaukun kasvaimen etenemisessä . Stabiili sh-RNA välitti RICTORIN alasäätelyä, esti merkittävästi GC-solujen proliferaatiota, migraatiota ja invaasiota sekä paransi apoptoosia . Lisäksi RICTOR amplification määrittelee kehittyneen GC: n osajoukon, joka osoitti lisääntynyttä herkkyyttä dual mTORC1/2-estäjälle, AZD2014: lle, ja dual PI3K/mTOR-yhdisteelle, BEZ235: lle, kun taas AKT-estäjä AZD5363: lla oli vähäisemmät vaikutukset rictor-monistettuun potilaan solukasvuun. RICTOR knockdown oli riittävä kumoamaan AZD2014: n solujen kasvua estävät vaikutukset rictor-vahvistuksen toiminnallisen merkityksen mukaisesti . Yhdessä nämä tiedot tukevat RICTOR-monistuksen onkogeenisyyttä ja antavat perusteet sekä mTORC1: n että mTORC2: n kohdentamiselle osana GC: n terapeuttista strategiaa.

kasvaimen mikroympäristö

edellä kuvattujen suorien tumoraalisoluihin kohdistuvien vaikutusten lisäksi RICTORILLA on myös rooli kasvaimen etenemisessä säätelemällä tumoraalisen mikroympäristön toimintaa joko angiogeneesin tai strooman uudelleenmuodostuksen kautta. Haimakasvaimissa osoitettiin, että RICTOR-tukos johti hypoksian indusoiman tekijä-1α (HIF-1α)-ekspression estoon ja sen alajuoksun kohdekasvutekijä-A: n (VEGF-a) merkittävään vähenemiseen, joka on stroomasolujen rekrytointiin liittyvä kriittinen syöpää edistävä tekijä . Samoin eturauhassyövässä osoitettiin, että miR-218 esti eturauhassyöpäsolujen kasvainangiogeneesiä in vitro ja In vivo RICTOR-ekspression säätelyn kautta. RICTOR knockdown phenocopied miR – 218-yliekspressio eturauhassyövän angiogeneesin estämisessä. Nämä havainnot paljastivat RICTOR/VEGF-akselin merkittävän osuuden kasvaimen etenemisessä angiogeneesin mekanismin kautta . Melanoomassa, jossa RICTORIN monistuminen ja yliekspressio ovat yleisiä, shRNA: n RICTORIN alasäätely vaikeutti merkittävästi vaskulogeenisen mimicryn (VM) muodostumista AKT-MMP-2/9-reitin kautta. Patologinen tutkimus osoitti, että melanoomakudokset yli-ilmentävät RICTORIA ovat alttiita muodostamaan VM-kanavia, ja tähän muodostumiseen liittyi AKT-kalvon translokaatio ja MMP-2/9-erityksen lisääntyminen . Nämä tulokset tukevat hypoteesia, jonka mukaan RICTOR säätelee VM: n muodostumista.

yhdessä nämä tutkimukset todistavat, että RICTOR amplifikaatiolla ja yli-ekspressiolla on osuutta kasvaimen kasvuun ainakin osittain tumoraalistrooman verisuonittumisen ja uudismuodostuksen kautta.

RICTOR terapeuttisena kohteena

PI3K/AKT / mTOR-reitin merkitys syövässä on tiedetty jo vuosia, mutta RICTORIN keskeinen rooli tässä kulkureitissä alkaa vasta hahmottua. Monissa syöpätyypeissä osoitettiin, että rictor-yliekspressio tumoraalisoluissa johtaa solujen proliferaation ja eloonjäämisen lisääntymiseen ja solujen apoptoosin vähenemiseen syöpäsoluissa sekä strooman uudestisyntymiseen, jotka kaikki suosivat kasvaimen kehittymistä. Mielenkiintoista on, että RICTORIN yliekspressio oli positiivisesti yhteydessä kasvaimen etenemiseen ja heikkoon eloonjäämiseen kolorektaalisyövässä , hepatosellulaarisessa karsinoomassa , endometriumsyövässä , aivolisäkkeen adenoomassa ja PDAC: ssa . RICTORISTA onkin tulossa tärkeä toimija syöpädiagnostiikassa, ennusteessa ja hoidossa.

rictor on kasvainsoluissa usein yliekspressoitunut, mikä johtuu usein geenien monistumisesta. Lisäksi, jos geenien monistumista ei ole, RICTOR-yliekspressio voi liittyä myös Mirna-ekspression purkamiseen tuumorisoluissa, kuten mir-218: ssa eturauhas-ja suusyövissä, mir-424/503-klusterissa paksusuolen syövissä ja Mir-196b: ssä melanoomassa ja hepotosellulaarisessa karsinoomassa . Geenien monistumisen ja mirnan lisäksi RICTOR-yliekspressio voi liittyä myös transkriptiotekijöihin ja epigeneettisiin modifikaatioihin. Esimerkiksi transkriptiotekijä FoxO nostaa RICTORIN ilmentymistä, mikä johtaa lisääntyneeseen mTORC2-aktiivisuuteen estäen samalla mTORC1: tä, jolloin AKT aktivoituu. FoxO voi toimia REOSTAATTINA, joka ylläpitää homeostaattista tasapainoa AKT-ja mTOR-kompleksien toiminnan välillä . Myös histonidimetyylitransferaasi WHSC1: n osoitettiin äskettäin transkriptioiden avulla säätelevän RICTOR-ilmaisua AKT: n aktiivisuuden lisäämiseksi eturauhassyövän etäpesäkkeiden edistämiseksi korostaen AKT/WHSC1/RICTOR-kaskadin roolia eturauhassyövän maligniteetissa .

vaikka useimmat raportit osoittavat RICTORIN tärkeän roolin RTK-PI3K/AKT-reitin aktivoinnin kautta, mTORC2 / RICTORILLA on myös AKT-riippumattomia toimintoja, joilla voi olla merkitystä RICTORIN onkogeenisessä potentiaalissa. On osoitettu, että adapteri PRICKLE1 vuorovaikutuksessa RICTOR, ohjaa aktiinin sytosqueleton organisaatio ja edistää rintasyövän solujen leviämistä . PRICKLE1-RICTOR-yhteisvaikutuksen häiriintyminen heikensi voimakkaasti rintasyöpäsolujen jakautumista ksenografttimäärityksissä. Lisäksi osoitettiin, että PIIKKI1: n ylisääntely on yhteydessä AKT: n signalointiin ja huonoon ennusteeseen tyvipotilaiden rintasyövissä . Toisessa tutkimuksessa osoitettiin, että mTORC2 käyttää kahta koordinoitua reittiä rintasyövän etäpesäkkeiden ajamiseen, joista toinen on AKT-riippuvainen ja toinen AKT-riippumaton, jotka molemmat yhtyvät RAC1: een. AKT-signalointi aktivoi RAC1: n RAC-GEF TIAM1: n kautta, kun taas PKC-signalointi vaimensi endogeenisen RAC1-inhibiittorin, RHOGDI2: n ilmentymistä . RICTORIN on myös osoitettu olevan tärkeä osa FBXW7 E3-ligaasikompleksia, joka osallistuu C-MYC: n ja sykliini E-proteiinin ubikitinaation ja hajoamisen säätelyyn sekä RICTORIN stabiiliuteen . Lopuksi RICTOR ei ainoastaan toimi IGF-IR/InsR: n alajuoksulla, vaan näyttää myös säätelevän IGF-IR/InsR: n aktivointia. Tuore tutkimus osoitti, että mTORC2-kompleksilla on kaksiosainen spesifisyys-kinaasiaktiivisuus ja se edisti suoraan IGF-IR/InsR-aktivaatiota . Näiden AKT: stä riippumattomien rictor/mTORC2-toimintojen rooli syövän kehityksessä ei ole vielä täysin selvä, ja se on vahvistettava.

keskeisenä signalointisolmuna ja RTKs: n kriittisenä efektorina RICTOR / mTORC2: sta on tullut arvokas terapeuttinen kohde. Ensimmäisen sukupolven mTOR-inhibiittorit (rapamysiini ja rapalogit; Taulukko 1) kohdistuivat vain mTORC1: een. Niiden käyttö syöpien hoidossa on osoittanut rajallisen vasteen osittain johtuen voimakkaasta takaisinkytkennästä mTORC1: n ja AKT: n välillä, joka aktivoi jälkimmäisen. Toisen sukupolven ATP-kompetitiiviset mTOR-estäjät, jotka kohdistuvat sekä mTORC1: een että mTORC2: een (Taulukko 2), ovat osoittautuneet rapalogeja tehokkaammiksi syövän hoidossa. P3K/PDK1: n ja AKT: n (Thr308) mTORC1-inhibition aiheuttama negatiivinen takaisinkytkentäaktivaatio saattaa kuitenkin olla riittävä solujen eloonjäämisen edistämiseksi . Viimeaikaiset tutkimukset, jotka osoittavat, että mTORC2: n aktiivisuus on välttämätön useiden syöpien kehittymiselle, antavat perusteen kehittää erityisesti mTORC2: een kohdistuvia inhibiittoreita, jotka eivät häiritse mTORC1: stä riippuvia negatiivisia takaisinkytkentäsilmukoita ja joilla on hyväksyttävämpi terapeuttinen ikkuna. Tähän mennessä ei ole saatavilla spesifisiä mTORC2-inhibiittoreita, ja rictorin kohdentaminen on edelleen vaikeaa sen entsymaattisen aktiivisuuden puutteen vuoksi. RICTOR on kuitenkin ribosomaalisen proteiinin S6-kinaasi-1 (S6 K1) suora kohde, joka fosforyloi sen thr1135: ssä ja välittää 14-3-3: n sitoutumisen RICTORIIN indusoiden konformaatiomuutoksen, joka estää mTORC2: ta fosforyloimasta AKT: tä (41). mTORC2: n inhibitiota Rictor-fosforylaatiolla thr1135: llä voitaisiin käyttää uutena strategiana erityisesti mTORC2: n inhiboimiseksi. Lisäksi on kehitetty pieniä molekyylejä, jotka erityisesti estävät RICTORIN ja mTOR: n vuorovaikutusta, ja niitä voidaan käyttää rictor/mTORC2: n spesifisinä estäjinä ja vaihtoehtona mTORC1/2: n estäjille . Rictorin rooli RTK-ajetuissa kasvaimissa on alkanut purkautua, ja rictorin/mTORC2: n kohdentamisella voisi olla terapeuttinen vaikutus näissä kasvaimissa. RICTOR / mTORC2-inhibitio voi siksi tarjota lupaavan hoitostrategian RTK-muuttuneiden kasvainten hoitoon, erityisesti niiden, jotka ovat resistenttejä RTK-kohdennetuille hoidoille.

Conclusions and perspectives

As a key player in mTORC2 formation and AKT activation, RICTOR plays a significant role downstream of RTK. Rictorin merkitys RTK: n loppupäässä syövässä korostuu sillä, että rictorin ja RTK: n muutokset voivat esiintyä joissakin kasvaimissa, mutta myös RICTORIN ilmentyminen on välttämätöntä RTK: n, kuten HER2: n, PDGFR: n tai EGFR: n onkogeenisen potentiaalin mahdollistamiseksi. Vaikka merkittävää edistystä on tapahtunut pienimolekyylisten inhibiittorien ja monoklonaalisten vasta-aineiden kehittämisessä, jotka kohdistuvat syövän RTK-signalointireittien komponentteihin, syöpäsolujen kyky sopeutua näihin inhibiittoreihin kehittämällä resistenssiä on edelleen tärkeä este. Inhibiittorit kohdistaminen RICTOR/mTORC2 voivat olla arvokkaita työkaluja hoitoon RTK-muuttunut kasvaimia, jotka ovat vastustuskykyisiä hoitoja kohdistaminen RTKs.