A Receptor tirozin-kinázok (RTK-k) a transzmembrán receptorok családja, amelyek a kulcsfontosságú jelátviteli utakat közvetítik a növekedési faktorokra, citokinekre, hormonokra és más extracelluláris jelátviteli molekulákra reagálva. Az RTK-k számos alapvető folyamatot vezérelnek, mint például a sejtproliferáció, a sejtvándorlás, a differenciálódás és a túlélés . Az RTK családba tartoznak többek között az epidermális növekedési faktor receptorok (EGFR), a fibroblaszt növekedési faktor receptorok (fgfrs), az inzulin és az inzulinszerű növekedési faktor receptorok (IR és IGFR), a vérlemezke-eredetű növekedési faktor receptorok (PDGFRs), a vaszkuláris endothel növekedési faktor receptorok (VEGFRs), a hepatocyta növekedési faktor receptorok (HGFRs) és a proto-onkogén c-KIT . Ezek a receptorok hasonló molekuláris architektúrával rendelkeznek, az extracelluláris domén ligandumkötő régiójával, a transzmembrán helixés egy citoplazmatikus régió, amely tirozin-kináz domént tartalmaz . Aktiválódásuk egy ligandum által kiváltott dimerizációnak köszönhető, amely intracelluláris doménjében specifikus tirozin maradványok receptor auto-foszforilációját eredményezi. Ezek a foszforilációs események dokkolóhelyeket hoznak létre az Src homology 2 (SH2) doméntartalmú fehérjék számára, amelyek viszont különböző intracelluláris jelátviteli útvonalakat szabályoznak, mint például a mitogén-aktivált protein-kinázok (MAPK), foszfatidilinozitol-3-kináz (PI3K), foszfolipáz-C-KB (PLCy) és JAK/STAT (ábra. 1).

A Receptor tirozin-kináz és a downstream MAPK útvonal sematikus ábrázolása. Az RTK egy extracelluláris domén ligandumkötő régiójából, egy transzmembrán hélixből és egy citoplazmatikus régióból áll, amely tirozin-kináz domént tartalmaz. Aktiválása egy ligandum által kiváltott dimerizációnak köszönhető, amely intracelluláris doménjében specifikus tirozin maradványok receptor auto-foszforilációját eredményezi. A GRB2 adapter fehérje kötődik a foszforilezett RTK-hoz és az SOS nukleotidcserélő faktorhoz, amely a RAS pozitív szabályozójaként működik, lehetővé téve annak kölcsönhatását a RAF család szerin/treonin kinázaival, ami aktiválja a MEK-et, ami viszont aktiválja az ERK-t. Az ERK-nak számos szubsztrátja van, amelyek szabályozzák a proliferációt, a differenciálódást, a túlélést és a migrációt

genetikai változások, amelyek megváltoztatják az RTK aktivitását, bőségét, sejteloszlását vagy szabályozását, a rosszindulatú daganatok széles körében megfigyelhetők . Az EGFR-tagokat érintő génmutációk számos rákkal társultak. Emlőrákban a HER2 (humán epidermális növekedési faktor Receptor 2) túlzott expressziója a betegek körülbelül 10-30% – ánál fordul elő . Az EGFR gént befolyásoló mutációk a glioblastoma 30-50%-ában , a vastagbélrák 25-82%-ában, a nem kissejtes tüdőrák 5-20% – ában túlzott expresszióját eredményezik . A pdgfra gén mutációit a gastrointestinalis stromalis carcinoma (GIST) 5% – ában találták, és a pdgfra amplifikációját a glioblastoma multiforme 5-10% – ában, oligodendrocytomában, nyelőcső laphámsejtes carcinomában és artéria intimális sarcomában jelentették . A KIT mutációi többnyire leukémiában, gastrointestinalis stromalis tumorokban (GIST), here csírasejt tumorokban (TGCT) és melanomában találhatók . Ezek az RTK-kat érintő mutációk fokozott sejtproliferációt, túlélést, inváziót és metasztázist eredményeznek azáltal, hogy aktiválják a downstream útvonalakat, például a MAPK útvonalat és a PI3K útvonalat.

a MAPK útvonal az emberi rák egyik leginkább deregulált jelátviteli kaszkádja . Az RTK-k a RAS család kis Gtpázjain keresztül továbbítják a jeleket a MAPK útvonalra. A GRB2 adapter fehérje az SH2 doménjén keresztül kötődik a foszforilezett RTK-hoz, valamint az SH3 doménjein keresztül a sevenless son (SOS) nukleotidcserélő faktorhoz. Az SOS a RAS pozitív szabályozójaként működik, elősegítve a nukleotid guanozin-difoszfát (GDP) nukleotid guanozin-trifoszfát (GTP). Ez a csere aktiválja a RAS-t, lehetővé téve annak kölcsönhatását számos effektorral, különösen a RAF család szerin/treonin kinázaival, amelyek aktiválják a MAP kináz kinázokat (MEK), amelyek viszont aktiválják a MAP kinázokat (ERK). Az ERK-nak számos szubsztrátja van, amelyek szabályozzák a proliferációt, a differenciálódást, a túlélést és a migrációt (ábra. 1).

a PI3K, az AKT és az emlős Rapamycin (mTOR) által meghatározott PI3K útvonal szabályozza a rák legtöbb jellemzőjét, beleértve a proliferációt, a túlélést és a motilitást, és hozzájárul a tumor környezetének rákkeltő aspektusaihoz, például az angiogenezishez . Az RTKs-től lefelé két mechanizmus aktiválja. Először is, a receptoron lévő foszforilezett tirozin maradék dokkolóhelyként szolgál a PI85 szabályozó alegységéhez3k a PI3K katalitikus alegységét, p110, a plazmamembránhoz. Másodszor, az RTK-tól lefelé aktivált Ras indukálja a membrán transzlokációt és a PI110 P3K alegység aktiválását . Az aktivált PI3K a foszfatidilinozitol-4,5-foszfátot (PIP2) foszfatidilinozitol-3, 4, 5-foszfáttá (PIP3) alakítja, amely a foszfoinozitol-függő kináz-1 (PDK1) és AKT pleckstrin homológiai (PH) doménjének dokkolóhelye. Az AKT-t ezután a treonin 308-on (Thr308) a PDK1, a szerin 473-on (Ser473) pedig az mTOR kináz az mTOR komplexből 2 (mTORC2) (ábra. 2). az mTOR-kináz különböző fehérjecsoportokkal együtt két különálló komplexet alkot, az mTORC1-et (mTOR-komplex 1) és az mTORC2-t, amelyek nagy komplexek, több fehérjekomponenssel. Mindkét komplex osztozik az mTOR kinázban, az mLST8-ban (más néven GbL), a DEPTORBAN és a Tti1/Tel2 komplexben. az mTORC1 az emlős rapamicin (RAPTOR) és PRAS40 célpontjának Szabályozással összefüggő fehérjét is tartalmaz, míg az mTORC2 az mTOR (RICTOR), az mSIN1 és a Protor1/2 rapamicin-érzéketlen társát tartalmazza (ábra. 2). Az mTORC1-hez képest az mTORC2 érzéketlen a Rapamicinnel szemben, állványfehérje RICTOR miatt. A tanulmányok többsége az mTORC1-re összpontosított; ezért az mTORC2 szabályai és funkciói, valamint az MTORC2 és más funkciók RICTOR szabályozásának sajátos mechanizmusa kevésbé ismert . az mTORC2 a PI3K-AKT útvonal központi komponense, az AKT foszforilezése a Ser473-nál, ami aktiválódását okozza . Az mTORC2 egyéb szubsztrátjai az AGC kinázok, az SGK és a PKC, amelyek több funkcióval rendelkeznek a sejtek túlélésének, a metabolikus szabályozásnak és a citoszkeletális szerveződésnek a szabályozásában .

egy RTK és a downstream PI3K/AKT útvonal vázlatos ábrázolása. A PI3K az RTKs-től lefelé két mechanizmussal aktiválódik. Először is, a receptoron lévő foszforilezett tirozin maradék dokkolóhelyként szolgál a PI85 szabályozó alegységéhez3k a PI3K katalitikus alegységét, p110, a plazmamembránhoz. Másodszor, az RTK-tól lefelé aktivált Ras indukálja a pi110 P3K alegység membrán transzlokációját és aktiválását. az aktivált PI3K a PIP2-t PIP3-vá alakítja, amely a PDK1 és az AKT dokkolóhelye. Az AKT-t ezután a Thr308-on a PDK1, a Ser473-on pedig az mTOR kináz foszforilálja az mTOR komplexből 2 (mTORC2). az mTORC2-t a rictor állványfehérje határozza meg, és elősegíti az AKT, az SGK és a PKC stabilitását és aktiválódását. Az AKT aktiválja a sejtproliferációban, differenciálódásban, túlélésben és migrációban részt vevő downstream jeleket

a RICTOR az mTORC2 kulcsfontosságú összetevője, és szükséges az mTORC2 funkcióhoz, amit az AKT aktiválásának jelentős gátlása mutat a RICTOR leütésével . Ezért a PI3K/AKT útvonal kritikus szabályozójaként a RICTOR fontos szerepet játszik az RTK változások által vezérelt daganatokban. Ezenkívül a RICTOR gént nemrégiben kimutatták, hogy felerősödik a rákban, kiemelve a rák kialakulásában betöltött szerepét és terápiás célpontként való potenciálját.

az RTK által kiváltott tumorigenezis alapjául szolgáló molekuláris mechanizmus részletes megértése elengedhetetlen a hatékony terápiás stratégiák kidolgozásához a daganatok ezen részhalmaza számára. Ez az áttekintés kiemeli a RICTOR fontos szerepét az RTK-tól lefelé a tumorsejtekben, valamint a RICTOR/mTORC2 célzott gátlásának lehetőségét az RTK jelátviteli változásokkal járó tumorok kezelésében.

RICTOR amplifikáció és túlzott expresszió rák esetén

számos vizsgálat igazolta a RICTOR gén amplifikációját vagy a fehérje túlzott expresszióját különböző ráktípusokban. A RICTOR-amplifikált minták közül a leggyakoribb tumortípusok a neuroendokrin prosztatarák (18%) és a tüdő laphámsejtes karcinóma (16%), majd a szarkóma (12%), valamint a nyelőcső-és gyomorrák (10%). Érdekes módon RTK változásokat is azonosítottak ezekben a daganatokban, és a rendelkezésre álló adatbázisok elemzése a Cbioportal-on keresztül a rák Genomikájához tendenciát mutat a RICTOR és az RTK változások együttes előfordulására ezekben a tumorokban (lásd TCGA Adatportál; (ábra. 3).

a RICTOR, EGFR, ERBB2, KIT, PDGFRA és PDGFRB változásainak gyakorisága több tumortípusban. A zárójelek a RICTOR és RTK változások együttes előfordulására utaló tendenciát jeleznek. Ha az együttes előfordulás statisztikailag szignifikáns, akkor azt * (P < 0,05) vagy ** (P < 0,01) jelzi. Az adatok a nyilvánosan elérhető TCGA adatkészletekből származnak, és a Cbioportal for Cancer Genomics-on keresztül származnak. Nem kissejtes tüdőrák. SCC: Laphámsejtes karcinóma

a RICTOR-t azonosították a leggyakrabban megfigyelt amplifikált génként (a betegek~ 14% – a) metasztatikus kissejtes tüdőrák (SCLC) kohorszában, ahol a RICTOR kópiaszám változása korrelált a RICTOR fehérje expressziójával az SCLC sejtekben. A teljes túlélés a RICTOR amplifikációval rendelkező SCLC-s betegeknél szignifikánsan csökkent . Ezenkívül a RÁKGENOM Atlasz (TCGA) adatbázisának elemzése a RICTOR megváltoztatására kimutatta, hogy a RICTOR a tüdőrákos betegek körülbelül 13% – ában (132/1016) amplifikálódott, beleértve 10-et is.3% a tüdő adenocarcinomában (53/515) és 15,8% (79/501) a laphámsejtes carcinomában . Érdekes módon a RICTOR amplifikációval rendelkező 85 eset egy részhalmazában 41% (35/85) legalább egy változást mutatott be egy RTK génben (EGFR, HGFR, FGFR, ALK, KIT stb.) . Egy 640 metasztatikus szolid tumorban (elsősorban gastrointestinalis és tüdőrákban) szenvedő betegen végzett vizsgálat megerősítette a RICTOR amplifikációját tüdőrákban, és kimutatta, hogy a RICTOR amplifikáció ritka, de visszatérő gyomorrákban (GC). A GC-ben szenvedő betegeknél az NGS által kimutatott és Fish által megerősített RICTOR amplifikáció prevalenciája 3 volt.8% (6/160) . Emelkedett RICTOR expressziót is találtak a GC-ben, és közvetlenül korrelált a tumor méretével, a gyomorfal inváziójával, a nyirokcsomó és az erek infiltrációjával, a tumor stádiumával és a differenciálódással. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a RICTOR összefügg a tumor progressziójával és a GC-ben szenvedő betegek rossz prognózisával, ezért új biomarkerként használható a prognózishoz . Egy 201 esophagealis squamous cell carcinoma (ESCC) esetből álló kohorszban a RICTOR expressziót immunhisztokémia alapján becsülték meg, és klinikopatológiai paraméterekkel társították. A RICTOR-pozitív expresszió százalékos aránya 70,6% volt (142/201), ami pozitívan korrelált az ESCC betegek AJCC (American Joint Committee on Cancer) stádiumával, és rossz prognózissal társult. A RICTOR és az AJCC III vagy IV stádium expressziója az ESCC független kockázati tényezői voltak . A RICTOR lokusz CGH array által végzett vizsgálata 43 melanoma rövid távú tenyészet sorozatában azt mutatta, hogy a RICTOR 19-ben amplifikálódott a 43 melanoma sejtvonalból (44%), és hogy az amplifikáció független volt a BRAF és az NRAS mutációs státustól, amely a melanoma leggyakoribb mutációja. A RICTOR mRNS mennyiségi meghatározása 22 melanoma rövid távú tenyészetben megerősítette, hogy a RICTOR locus amplifikáció a RICTOR mRNS szintjének emelkedésével jár . Emlőrákban a RICTOR dúsult HER2-amplifikált mintákban, és korrelált az AKT fokozott foszforilációjával az S473-nál, összhangban az mTORC2 potenciális szerepével a HER2-amplifikált emlőrákban. Invazív emlőrákos mintákban a RICTOR expresszióját jelentősen szabályozták a nem rosszindulatú szövetekhez képest . A tüdőrák, az ESCC, a melanoma, a GC és az emlőrák mellett glioblastoma , hepatocellularis carcinoma és pancreas ductalis adenocarcinoma (PDAC) esetén is jelentettek RICTOR túlzott expressziót .

mivel a RICTOR kulcsszerepet játszik az mTORC2 képződésében és az AKT aktiválásában, kulcsszerepet játszhat a megváltozott RTK tumorg potenciáljában is. A RICTOR deregulációjának fontos hatása lehet a tumor fejlődésében vagy azért, mert együttműködik a megváltozott RTK-kkel a sejtek átalakításában, vagy az RTKs-től lefelé vezető fő út kritikus szabályozójaként.

A RICTOR hatása a sejtproliferációra, a sejtek túlélésére és az angiogenezisre

a RICTOR túlzott expressziója, a tumor progressziója és a rossz túlélés közötti összefüggés a különböző rákos megbetegedésekben azt sugallja, hogy a RICTOR amplifikáció szerepet játszik a sejtproliferációban, a sejt túlélésében vagy a tumor mikrokörnyezetében. Az alábbiakban összefoglaljuk a RICTOR jelátvitel biológiájának legújabb kutatásait olyan rákokban, amelyekben az RTK jelátvitel nagy szerepet játszik.

mellrák

a PI3K/AKT jelátvitel fontossága jól dokumentált a HER2-amplifikált emlőrák modellekben, és a RICTOR/mTORC2 szerepe egyre inkább elismert. Az MTORC1/2 gátlása az mTOR kináz inhibitorok PP242 és OSI-027 vagy RICTOR knockdown által hatékonyan gátolta az AKT (S473) foszforilációját és az emlőrákos sejtek proliferációját és migrációját. Elősegítette a szérum éhezést – vagy ciszplatin-indukálta apoptózist és megakadályozta az emlődaganat növekedését in vivo egy xenograft modellben . A RICTOR/mTORC2 elengedhetetlennek bizonyult a HRG (EGF-szerű növekedési faktor) azon képességéhez is, hogy elősegítse a HRG-érzékeny emlőrákos sejtek átalakulását. Az út mTORC2 karjának megzavarása a RICTOR leütése révén jelentősen gyengítette a HRG képességét a HER2-függő onkogenezis elősegítésére . Ezeket az eredményeket megerősítették az emlőrák HER2 / Neu egérmodelljében, ahol a RICTOR abláció csökkentette az AKT S473 foszforilációját, a sejtproliferációt és a késleltetett tumor latenciát, a terhelést és a penetranciát, ami arra utal, hogy a RICTOR elősegíti a HER2-overexpresszáló daganatok kialakulását . Ezért a HER2-amplifikált emlőrákok RICTOR/mTORC2 jelátvitelt használnak a tumorképződés, a tumorsejtek túlélése és a HER2-célzott terápiával szembeni rezisztencia elősegítésére. az mTORC2 gátlás ígéretes terápiás stratégiát kínálhat a HER2-amplifikált emlőrák felszámolásának elősegítésére, különösen olyan daganatokban, amelyek rezisztensek a HER2 célzott terápiával szemben, vagy ahol az AKT jelátvitel aktiválódik.

tüdőrák

rictor amplifikációt jelentettek tüdőrákban, ami a teljes túlélés csökkenésével járt. A RICTOR kópiaszám változása korrelált a RICTOR fehérje expressziójával az SCLC sejtekben . Onkogén szerepét a csökkent tüdőrákos sejtnövekedés javasolta mind in vitro, mind in vivo RICTOR ablációval, valamint a RICTOR ba/F3-sejt transzformációs képessége . A RICTOR kópiaszám (CN) erősítésének különböző szintjeivel rendelkező SCLC sejtvonalakat használtunk a sejtnövekedésre és migrációra gyakorolt downstream hatásainak elemzésére. A szerzők kimutatták, hogy a RICTOR CN nyereséggel rendelkező SCLC sejtvonalak gyorsabban vándoroltak azokhoz a sejtekhez képest, amelyekben nincs nyereség a RICTOR CN-ben, társítva a RICTOR amplifikációt a megnövekedett sejtmotilitással . A RICTOR amplifikációval rendelkező tüdőrákos sejtek fokozott érzékenységet mutattak az mTORC1/2 inhibitorokkal szemben, míg a RICTOR elnémítása A RICTOR-amplifikált sejteket jelentősen ellenállóbbá tette az mTORC1 / 2 inhibitorokkal szemben, bizonyítva, hogy a RICTOR volt a cél ezekben a sejtekben . Érdekes módon a RICTOR és a PDGFR amplifikációt kombináló sejtvonalban a RICTOR leütése jelentősen csökkent proliferációval járt in vitro és in vivo, összhangban a RICTOR onkogén driver szerepével a PDGFR után . A RICTOR amplifikációval rendelkező tüdőrákos betegek részhalmaza előnyös lehet az mTORC1/2-t célzó gyógyszerekből. Valójában egy tüdő adenokarcinómában szenvedő beteg, amely RICTOR amplifikációt mutat, tumor stabilizációt mutatott 18 hónapig az mTORC1/2 inhibitorokkal történő kezelés után .

hasnyálmirigyrák

a PI3K/mTOR útvonal a RAS-tól lefelé működik, amely a PDAC 90% – ában mutálódik, és kulcsszerepet játszik az IR / IGFR jelátvitelben, amely a hasnyálmirigyrák szöveteiben túlexpresszálódik. A RICTOR/mTORC2-t egyre inkább elismerik a hasnyálmirigyrák kialakulásának fontos szereplőjeként. A RICTOR expressziója a PDAC – ban a betegek túlélésének csökkenésével jár . A RICTOR RNS-interferencia általi leütése az emberi hasnyálmirigyrák sejtvonalakban gátló hatással van a tumor növekedésére in vitro és in vivo . A PDAC géntechnológiával módosított egérmodell (GEMM) alkalmazásával azt is kimutatták, hogy a RICTOR deléció drámai módon késleltette a tumorképződést, míg a medián túlélésű egerek majdnem megduplázódtak a RICTOR által törölt egerekben a kontroll egerekhez képest . A RICTOR leütése két primer PanIN (hasnyálmirigy tumor prekurzor) sejtvonalban, amelyeket korai Paninnal rendelkező egerekből hoztak létre, csökkentette a proliferációt mindkét sejtvonalban, és fokozta az öregedéssel összefüggő béta-galaktozidáz expresszióját . Az mTORC1 / 2 farmakológiai gátlása késleltetett tumorképződést és elhúzódó túlélést a késői stádiumú tumorban. Összefoglalva, ezek az eredmények bizonyítékot szolgáltatnak az mTORC2 / RICTOR számára, mint vonzó új célpont az emberi PDAC kezelésében.

vastagbélrák

a PI3K/AKT / mTOR jelátviteli út aktiválása összefügg a colorectalis rák (CRC) növekedésével és progressziójával. Pontosabban, a RICTOR fokozott expressziója a tumor progressziójával és a CRC (32) gyenge túlélésével jár, és az mTOR aktivitás és a komplex Eloszlás független prognosztikai tényezők a colorectalis carcinomában . Az mTORC1/2 jelátvitel gátlása farmakológiai inhibitorok alkalmazásával vagy az mTORC1/RAPTOR és az mTORC2/RICTOR leütése, a CRC sejtek gyengített migrációja és inváziója mezenchimális–epitheliális átmenetet indukált, és a CRC sejtek fokozott kemoszenzitivitása az oxaliplatinnal szemben . A torc1/2 szelektív inhibitorai in vitro és in vivo növekedés-szuppressziót okoztak a CRC-sejtekben, és fokozták a doxorubicin rákellenes aktivitását colorectalis xenograft egér modellekben . A CRC sejtekben a RICTOR expressziót a Mir-424/503 klaszter is szabályozza, amely hozzájárul a tumor progressziójához. A RICTOR szabályozása a Mir-424/503 klaszter elnyomásával történik a vastagbélrákos sejtvonalakban, amelyek a C-SRC szabályozását hordozzák. A MIR-424/503 re-expressziója csökkentette a RICTOR szabályozását, és csökkentette ezen sejtek tumorigenitását és invazív aktivitását. Ezenkívül a MIR-424/503 leszabályozása a rictor felszabályozásával jár a vastagbélrákos szövetekben . Végül az autofágia és az RTK aktiválás közötti kapcsolatot mTORC2 jelátvitelen keresztül nemrégiben azonosították a CRC sejtekben. a c-MET tumort elősegítő szerepet játszik a CRC – ben, és az EGFR-célzott terápiával szembeni rezisztencia mechanizmusként jellemezték. A bazális autofágia pozitívan szabályozza a c-MET aktiválást egy mTORC2 által közvetített mechanizmuson keresztül . Ezek a megállapítások indokolják az mtorc1/2 inhibitorok felvételét a CRC-betegek terápiás rendjének részeként.

Glioblastoma

az EGFR-t kódoló gén amplifikációja gyakran előfordul glioblastoma (GBM), a felnőttek leggyakoribb rosszindulatú primer agydaganata. Az EGFR túlexpressziója a downstream kinázok aktiválódásához vezet, beleértve a PI3K/AKT / mTOR útvonalat. az mTORC2 gyakran aktiválódik a GBM – ben, és mind az EGFR, mind a RICTOR fokozott proliferációval, invázióval, metasztázissal és rossz prognózissal jár. . az mTORC2 jelátvitel elősegíti a GBM növekedését és túlélését az EGFR után. az mTORC2 aktiválja az NF-kB-t, amely a GBM sejteket és tumorokat akt-független módon rezisztenssé teszi a kemoterápiával szemben. az mTORC2 gátlás in vivo megfordítja a kemoterápiás rezisztenciát . Az EGFR és a RICTOR együttes hangtompítása a GBM sejtvonalakban csökkentette a sejtvándorlást, és fokozta a vinkrisztinnel és a temozolomiddal szembeni érzékenységet. Míg az EGFR vagy a RICTOR önmagában történő elnémítása nem volt jelentős hatással a xenograft tumor növekedésére in vivo, az EGFR és a RICTOR egyidejű elnémítása a daganatok teljes felszámolását eredményezte, ami arra utal, hogy az EGFR és a RICTOR kombinált elnémításának hatékony eszköznek kell lennie a GBM kezelésében . Nemrégiben egy kis molekulát fejlesztettek ki, amely specifikusan blokkolja a RICTOR és az mTOR kölcsönhatását, mint az mTORC2 aktivitás potenciális inhibitora a GBM-ben. In vitro szubmikromoláris koncentrációkban gátolta az mTORC2 kináz aktivitását, celluláris vizsgálatokban pedig specifikusan gátolta az mTORC2 szubsztrátok foszforilációját anélkül, hogy befolyásolta volna az mTORC1 szubsztrát foszforilációs állapotát. Ez az inhibitor szignifikáns gátló hatást mutatott a sejtek növekedésére, mozgékonyságára és invazivitására a GBM sejtvonalakban, és az érzékenység korrelált a relatív RICTOR vagy SIN1 expresszióval. A GBM xenograft vizsgálatokban ez a kis molekula jelentős daganatellenes tulajdonságokat mutatott . Ezek az eredmények kiemelik az mTORC2 kritikus szerepét a GBM patogenezisében, beleértve a megváltozott EGFR-vel rendelkező daganatokat is. Ezek az eredmények arra utalnak, hogy az mTORC2-t célzó terápiás stratégiák önmagukban vagy kemoterápiával vagy EGFR gátlással kombinálva hatékonyak lehetnek a GBM kezelésében.

gyomorrák

a megnövekedett RICTOR expresszió a tumor progressziójával és a GC-ben szenvedő betegek rossz prognózisával jár, míg az mTORC1 aktivitás és a klinikai patológiai jellemzők vagy a prognózis között nem figyeltek meg szignifikáns összefüggést, ami arra utal, hogy az mTORC2 fontosabb szerepet játszik, mint az mtorc1 a gyomor tumor progressziójában . A stabil SH-RNS közvetítette a RICTOR down-szabályozását, jelentősen gátolta a GC sejtek proliferációját, migrációját és invázióját, és fokozta az apoptózist . Továbbá, a RICTOR amplifikáció meghatározza a fejlett GC egy részhalmazát, amely fokozott érzékenységet mutatott a kettős mTORC1/2 inhibitorral, AZD2014ÉS a kettős PI3K / mTOR vegyület, BEZ235, míg az AKT inhibitor AZD5363 kisebb hatással volt a RICTOR-amplifikált betegből származó sejtnövekedésre. A RICTOR leütése elegendő volt az AZD2014 sejtnövekedésre gyakorolt gátló hatásainak megszüntetéséhez, összhangban a RICTOR amplifikáció funkcionális fontosságával . Ezek az adatok együttesen alátámasztják a RICTOR amplifikáció onkogenitását, és indokolják mind az mTORC1, mind az mTORC2 célzását a GC terápiás stratégiájának részeként.

Tumor mikrokörnyezet

a fent leírt tumorsejtekre gyakorolt közvetlen hatása mellett a RICTOR szerepet játszik a tumor progressziójában is a tumoros mikrokörnyezet szabályozásával angiogenezis vagy a sztróma átalakításával. Pancreas tumorokban kimutatták, hogy a RICTOR elzáródása a hypoxia által indukált faktor-1 (HIF-1) expressziójának gátlásához és a downstream cél vaszkuláris-endotheliális növekedési faktor-a (VEGF-A) jelentős csökkenéséhez vezetett, amely a stromális sejtek toborzásában szerepet játszó kritikus rákot elősegítő tényező . Hasonlóképpen, a prosztatarákban kimutatták, hogy a MIR-218 in vitro és in vivo gátolta a prosztata rákos sejtek tumor angiogenezisét a RICTOR expresszió szabályozásával. RICTOR knockdown phenocopied mir-218 túlzott expresszió a prosztatarák angiogenezisének gátlásában. Ezek az eredmények a RICTOR/VEGF tengely fontos részvételét tárták fel a tumor progressziójában az angiogenezis mechanizmusán keresztül . Melanomában, ahol a RICTOR amplifikáció és a túlzott expresszió gyakori, az shRNS-sel rendelkező RICTOR down-regulációja súlyosan károsította a vasculogenic mimicry (VM) kialakulását az AKT-MMP-2/9 útvonalon keresztül. A patológiai vizsgálat kimutatta, hogy a RICTOR túlexpresszáló melanoma szövetek hajlamosak a VM csatornák kialakítására, és ezt a képződést AKT membrán transzlokáció és az MMP-2/9 szekréció növekedése kísérte . Ezek az eredmények alátámasztják azt a hipotézist, miszerint a RICTOR szabályozza a virtuális gép kialakulását.

Ezek a vizsgálatok együttesen igazolják, hogy a RICTOR amplifikáció és a túlzott expresszió szerepet játszik a tumor növekedésében, legalábbis részben a vaszkularizáció és a tumor sztróma átalakulása révén.

RICTOR mint terápiás célpont

a PI3K/AKT / mTOR útvonal fontossága a rákban már évek óta ismert, de a RICTOR központi szerepe ezen az úton csak most kezd kialakulni. Számos ráktípusnál kimutatták, hogy a tumorsejtekben a RICTOR túlzott expressziója növeli a sejtproliferációt és a túlélést, valamint csökkenti a sejt apoptózisát a rákos sejtekben, valamint a sztróma átalakulását, amelyek mind elősegítik a tumor fejlődését. Érdekes módon a RICTOR túlzott expressziója pozitívan társult a tumor progressziójával és a colorectalis rák , a hepatocellularis carcinoma , az endometrium carcinoma , a hipofízis adenoma és a PDAC gyenge túlélésével . A RICTOR ezért fontos szereplővé válik a rák diagnózisában, prognózisában és kezelésében.

a RICTOR gyakran túlexpresszálódik a tumorsejtekben, gyakran a gén amplifikációja miatt. Ráadásul gén amplifikáció hiányában a RICTOR túlzott expressziója összefüggésbe hozható a miRNS expresszió deregulációjával a tumorsejtekben, mint például a Mir-218 prosztata-és szájüregi daganatokban, a Mir-424/503 klaszter vastagbélrákban, és a Mir-196b melanoma és hepotocelluláris karcinóma esetén . A gén amplifikáció és a miRNS mellett a RICTOR túlzott expressziója transzkripciós faktorokhoz és epigenetikai módosításokhoz is köthető. Például a Foxo transzkripciós faktor emeli a RICTOR expresszióját, ami fokozott mTORC2 aktivitást eredményez, miközben gátolja az mTORC1-et, ezáltal aktiválva az AKT-t. A FoxO reosztátként működhet, amely fenntartja a homeosztatikus egyensúlyt az AKT és az mTOR komplexek aktivitása között . Ezenkívül a hiszton-dimetil-transzferáz WHSC1-ről nemrégiben kimutatták, hogy transzkripciósan szabályozza a RICTOR expresszióját, hogy tovább fokozza az AKT aktivitást a prosztatarák metasztázisának elősegítésére, kiemelve az AKT/WHSC1/RICTOR kaszkád szerepét a prosztatarák rosszindulatú daganatában .

bár a legtöbb jelentés bemutatja a RICTOR fontos szerepét az RTK-PI3K/AKT útvonal aktiválásán keresztül, az mTORC2/RICTOR AKT-független tevékenységeket is mutat, amelyek szerepet játszhatnak a RICTOR onkogén potenciáljában. Kimutatták, hogy a prickle1 adapter kölcsönhatásba lép a RICTORRAL, szabályozza az aktin citoszkvelet szervezetét és hozzájárul az emlőrákos sejtek terjedéséhez . A PRICKLE1-RICTOR kölcsönhatás megszakadása az emlőrákos sejtek terjedésének erős károsodását eredményezte xenograft vizsgálatokban. Azt is kimutatták, hogy a PRICKLE1 upregulációja az AKT jelátvitelhez és a bazális emlőrák rossz prognózisához kapcsolódik . Egy másik tanulmányban kimutatták, hogy az mTORC2 két összehangolt utat használ az emlőrák metasztázisának előidézésére, egy AKT-függő és egy AKT-független, mindkettő konvergál a RAC1-re. Az AKT jelátvitel aktiválta a RAC1-et a RAC-GEF TIAM1-en keresztül, míg a PKC jelátvitel tompította az endogén RAC1 inhibitor expresszióját, RHOGDI2 . A RICTOR szintén fontos összetevője az FBXW7 E3 ligáz komplexnek, amely részt vesz a c-MYC és a ciklin E fehérje ubiquitinációjának és lebomlásának szabályozásában, valamint a RICTOR stabilitásában . Végül a RICTOR nemcsak az IGF-IR/InsR után jár el, hanem úgy tűnik, hogy szabályozza az IGF-IR/InsR aktiválását is. Egy nemrégiben készült tanulmány kimutatta, hogy az mTORC2 komplex kettős specificitású kináz aktivitással rendelkezik, és közvetlenül elősegítette az IGF-IR/InsR aktiválást . A RICTOR/mTORC2 ezen AKT-független tevékenységeinek szerepe a rák kialakulásában még nem teljesen világos, ezért validálni kell.

az RTKs kulcsfontosságú jelátviteli csomópontjaként és kritikus effektoraként a RICTOR/mTORC2 értékes terápiás célponttá vált. Az mTOR inhibitorok első generációja (rapamicin és rapalogok; 1.táblázat) csak az mTORC1-et célozta meg. A rák kezelésére való alkalmazásuk korlátozott válaszarányt mutatott, részben az mtorc1 és az AKT közötti erős visszacsatolási hurok miatt, amely az utóbbit aktiválta. Az ATP-kompetitív mTOR inhibitorok második generációja, amelyek mind az mTORC1-et, mind az mTORC2-t megcélozzák (2.táblázat), nagyobb hatékonyságot mutatott, mint a rapalogok a rák kezelésében. Azonban a PI3K/PDK1 és az AKT (Thr308) mtorc1 gátlás által kiváltott negatív visszacsatolás aktiválása elegendő lehet a sejtek túlélésének elősegítéséhez . A legújabb tanulmányok, amelyek azt mutatják, hogy az mTORC2 aktivitás elengedhetetlen számos rák kialakulásához, indokolják a kifejezetten az mTORC2-t célzó inhibitorok kifejlesztését, amelyek nem zavarják az mTORC1-függő negatív visszacsatolási hurkokat, és elfogadhatóbb terápiás ablakuk van. A mai napig nem állnak rendelkezésre mTORC2 specifikus inhibitorok, és a rictor megcélzása enzimatikus aktivitásának hiánya miatt továbbra is nehéz. A RICTOR azonban az S6 kináz-1 (S6 K1) riboszomális fehérje közvetlen célpontja, amely foszforilálja a Thr1135-en, és közvetíti a 14-3-3 kötődést a RICTORHOZ, olyan konformációs változást indukálva, amely megakadályozza az MTORC2 FOSZFORILEZÉSÉT AKT (41). az Mtorc2 gátlása RICTOR foszforilezéssel a Thr1135-en új stratégiaként használható az mtorc2 specifikus gátlására. Továbbá kifejlesztettek olyan kis molekulákat, amelyek specifikusan blokkolják a RICTOR és az mTOR kölcsönhatását, és a RICTOR/mTORC2 specifikus inhibitoraként és az mTORC1/2 inhibitorok alternatívájaként alkalmazhatók . A RICTOR szerepe az RTK által vezérelt daganatokban kezdett feltárni, és a RICTOR/mTORC2 célzása terápiás hatással lehet ezekre a daganatokra. A RICTOR/mTORC2 gátlás ezért ígéretes terápiás stratégiát kínálhat az RTK-megváltozott daganatok kezelésére, különösen azok, amelyek rezisztensek az RTK célzott terápiáival szemben.

Conclusions and perspectives

As a key player in mTORC2 formation and AKT activation, RICTOR plays a significant role downstream of RTK. A RICTOR fontosságát az RTK-tól lefelé a rákban kiemeli az a tény, hogy nemcsak a RICTOR és az RTK változásai fordulhatnak elő egyes daganatokban, hanem az is, hogy a RICTOR expressziója elengedhetetlen az RTK-k, például a HER2, a PDGFR vagy az EGFR onkogén potenciáljának lehetővé tételéhez. Bár jelentős előrelépés történt a kis molekulájú inhibitorok és a monoklonális antitestek kifejlesztésében, amelyek az RTK jelátviteli utak komponenseit célozzák meg a rákban, továbbra is fontos akadály áll fenn a rákos sejtek azon képességében, hogy rezisztencia kialakításával alkalmazkodjanak ezekhez az inhibitorokhoz. A RICTOR/mTORC2-t célzó inhibitorok értékes eszközök lehetnek az RTK-megváltozott daganatok kezelésére, amelyek rezisztensek az RTK-kat célzó terápiákkal szemben.