Receptortyrosinkinaser (RTK) är en familj av transmembranreceptorer som förmedlar viktiga signalvägar som svar på tillväxtfaktorer, cytokiner, hormoner och andra extracellulära signalmolekyler. RTK: er driver en mängd olika väsentliga processer som cellproliferation, cellmigration, differentiering och överlevnad . RTK-familjen inkluderar bland annat epidermala tillväxtfaktorreceptorer (EGFR), fibroblasttillväxtfaktorreceptorer (FGFRs), insulin-och insulinliknande tillväxtfaktorreceptorer (IR och IGFR), trombocyt-härledda tillväxtfaktorreceptorer (PDGFRs), vaskulära endoteltillväxtfaktorreceptorer (VEGFRs), hepatocyttillväxtfaktorreceptorer (HGFRs) och proto-onkogen c-KIT . Dessa receptorer delar en liknande molekylär arkitektur, med en ligandbindande region i den extracellulära domänen, en transmembranhelix och en cytoplasmatisk region, som innehåller en tyrosinkinasdomän . Deras aktivering beror på en ligandinducerad dimerisering som resulterar i receptorautofosforylering av specifika tyrosinrester i dess intracellulära domän. Dessa fosforyleringshändelser skapar dockningsplatser för src-homologi 2 (SH2) domäninnehållande proteiner, som i sin tur styr olika intracellulära signalvägar såsom mitogenaktiverade proteinkinaser (MAPK), fosfatidylinositol 3-Kinas (PI3K), fosfolipas C-Xiaomi (PLCy) och JAK/STAT (Fig. 1).

Schematisk representation av ett receptortyrosinkinas och nedströms MAPK-vägen. RTK består av en ligandbindande region i den extracellulära domänen, en transmembranhelix och en cytoplasmatisk region, som innehåller en tyrosinkinasdomän. Dess aktivering beror på en ligandinducerad dimerisering som resulterar i receptorautofosforylering av specifika tyrosinrester i dess intracellulära domän. GRB2-adapterproteinet binder till den fosforylerade RTK och till nukleotidbytesfaktorn SOS som fungerar som en positiv regulator för RAS som möjliggör dess interaktion med serin/treoninkinaserna i RAF-familjen, vilket aktiverar MEK, vilket i sin tur aktiverar ERK. ERK har många substrat som kontrollerar proliferation, differentiering, överlevnad och migration

genetiska förändringar som förändrar aktiviteten, överflöd, cellulär distribution eller reglering av RTK observeras i en mängd olika maligniteter . Genmutationer som påverkar EGFR-medlemmar har associerats med flera cancerformer. Vid bröstcancer finns överuttryck av HER2 (Human Epidermal tillväxtfaktorreceptor 2) hos cirka 10-30% av patienterna . Mutationer som påverkar EGFR-genen resulterar i dess överuttryck i 30-50% glioblastom , 25-82% i kolorektal cancer och 5-20% i icke-småcellig lungcancer . Mutationer i pdgfra-genen har hittats i 5% av gastrointestinal stromal cancer (GIST) och amplifieringar av PDGFRa rapporterades i 5-10% av glioblastoma multiforme, i oligodendrocytom, esophageal plavocellkarcinom och artärintimal sarkom . Mutationer i KIT finns mestadels i leukemi, gastrointestinala stromala tumörer (GIST), testikulär bakteriecelltumör (TGCT) och melanom . Dessa mutationer som påverkar RTK resulterar i ökad cellproliferation, överlevnad, invasion och metastas genom att aktivera nedströms vägar såsom MAPK-vägen och PI3K-vägen.

MAPK-vägen är en av de mest avreglerade signalkaskaderna i mänsklig cancer . RTK sänder signaler till MAPK-vägen genom de små Gtpaserna i RAS-familjen. GRB2-adapterproteinet binder till den fosforylerade RTK genom sin SH2-domän och till nukleotidbytesfaktorn Son of Sevenless (SOS) av dess SH3-domäner. SOS fungerar som en positiv regulator av RAS genom att främja utbytet av nukleotid guanosindifosfat (BNP) till nukleotid guanosintrifosfat (GTP). Denna utbyte aktiverar RAS, vilket möjliggör dess interaktion med ett antal effektorer, i synnerhet serin/treoninkinaserna i RAF-familjen, som aktiverar MAP-kinaskinaser (MEK), som i sin tur aktiverar MAP-kinaserna (ERK). ERK har många substrat som styr proliferation, differentiering, överlevnad och migration (Fig. 1).

PI3K-vägen definierad av PI3K, AKT och däggdjursmål för Rapamycin (mTOR) kontrollerar de flesta kännetecken för cancer, inklusive proliferation, överlevnad och rörlighet, och bidrar till cancerfrämjande aspekter av tumörmiljön, såsom angiogenes . Den aktiveras nedströms RTKs av två mekanismer. Först fungerar en fosforylerad tyrosinrest på receptorn som en dockningsplats för P85-regulatorisk subenhet av PI3K som rekryterar den katalytiska subenheten av PI3K, p110, till plasmamembranet. För det andra inducerar aktiverad RAS nedströms RTK membrantranslokationen och aktiveringen av P110-underenheten av PI3K . Aktiverad PI3K omvandlar fosfatidylinositol 4,5 fosfat (PIP2) till fosfatidylinositol 3, 4, 5 fosfat (PIP3), som är en dockningsplats för pleckstrin-homologi (PH)-domänen för fosfoinositolberoende Kinas-1 (PDK1) och AKT. AKT fosforyleras sedan på treonin 308 (Thr308) av PDK1 och på serin 473 (Ser473) av mTOR-Kinas från mTOR-komplexet 2 (mTORC2) (Fig. 2). mTOR-Kinas fungerar i samband med olika uppsättningar proteiner för att bilda två distinkta komplex, mTORC1 (mTOR-Komplex 1) och mTORC2, som är stora komplex med flera proteinkomponenter. Båda komplexen delar mTOR-Kinas, mLST8 (även känd som GbL), DEPTOR och tti1/Tel2-komplexet. mTORC1 innehåller också regulatoriskt associerat Protein av Mammalian Target of Rapamycin (RAPTOR) och PRAS40, medan mTORC2 innehåller Rapamycin-okänslig följeslagare av mTOR (RICTOR), mSIN1 och Protor1/2 (Fig. 2). Jämfört med mTORC1 är mTORC2 okänslig för Rapamycin på grund av dess ställningsprotein RICTOR. Majoriteten av studierna har fokuserat på mTORC1; därför är reglerna och funktionerna för mTORC2 och den specifika mekanismen för RICTORS reglering av mTORC2 och andra funktioner mindre väl förstådda . mTORC2 är den centrala komponenten i PI3K-AKT-vägen, fosforylerande AKT vid Ser473, vilket orsakar dess aktivering . Andra substrat av mTORC2 är AGC-kinaser, SGK och PKC, som har flera funktioner för att kontrollera cellöverlevnad, metabolisk reglering och cytoskeletal organisation .

Schematisk representation av en RTK och nedströms PI3K / AKT-vägen. PI3K aktiveras nedströms RTK av två mekanismer. Först fungerar en fosforylerad tyrosinrest på receptorn som en dockningsplats för P85-regulatorisk subenhet av PI3K som rekryterar den katalytiska subenheten av PI3K, p110, till plasmamembranet. För det andra inducerar aktiverad RAS nedströms RTK membrantranslokationen och aktiveringen av P110-underenheten av PI3K. aktiverad PI3K omvandlar PIP2 till PIP3, som är en dockningsplats för PDK1 och AKT. AKT fosforyleras sedan på Thr308 av PDK1 och på Ser473 av mTOR-Kinas från mTOR-komplexet 2 (mTORC2). mTORC2 definieras av dess ställningsprotein RICTOR och främjar stabiliteten och aktiveringen av AKT, SGK och PKC. AKT aktiverar nedströmssignaler som är involverade i cellproliferation, differentiering, överlevnad och migration

RICTOR är en nyckelkomponent i mTORC2 och krävs för mTORC2-funktion, vilket visas genom signifikant hämning av aktiveringen av AKT genom RICTOR knockdown . Därför spelar RICTOR som en kritisk regulator för PI3K/AKT-vägen en viktig roll i tumörer som drivs av RTK-förändringar. Dessutom har RICTOR-genen nyligen visat sig förstärkas i cancer, vilket belyser dess roll i cancerutveckling och dess potential som ett terapeutiskt mål.en detaljerad förståelse av den molekylära mekanismen som ligger till grund för RTK-inducerad tumörgenes är väsentlig för utvecklingen av effektiva terapeutiska strategier för denna delmängd av tumörer. Denna översyn belyser den viktiga roll som rictor spelar nedströms RTK i tumörceller och potentialen för målinriktad hämning av RICTOR/mTORC2 vid behandling av tumörer med förändringar av RTK-signalering.

rictor-förstärkning och överuttryck i cancer

flera studier har visat en förstärkning av RICTOR-genen eller ett överuttryck av dess protein i olika cancertyper. Bland RICTOR-förstärkta prover är de vanligaste tumörtyperna neuroendokrin prostatacancer (18%) och lungskivepitelcancer (16%), följt av sarkom (12%) och matstrupe och magcancer (10%). Intressant har RTK-förändringar också identifierats i dessa tumörer och analys av tillgängliga databaser genom cBioPortal för Cancergenomik visar en tendens till samtidig förekomst av RICTOR-och RTK-förändringar i dessa tumörer (se TCGA-dataportal; (Fig. 3).

frekvenser av förändringar av RICTOR, EGFR, ERBB2, KIT, PDGFRA och PDGFRB i flera tumörtyper. Parenteser indikerar en tendens till samtidig förekomst av rictor-och RTK-förändringar. När samtidig förekomst är statistiskt signifikant indikeras den med * (P < 0,05) eller * * (P < 0,01). Data härrör från de offentligt tillgängliga TCGA-datamängderna och erhålls genom cBioPortal för Cancergenomik. NSCLC: icke småcellig lungcancer. SCC: Skivepitelcancer

RICTOR identifierades som den mest förstärkta genen som observerades (~ 14% patienter) i en kohort av metastatisk småcellig lungcancer (SCLC), där rictor-kopianummervariation korrelerade med RICTOR-proteinuttryck i SCLC-celler. Den totala överlevnaden hos SCLC-patienter med rictor-amplifiering minskade signifikant . Dessutom visade analys av databasen Cancer Genome Atlas (TCGA) för rictor-förändring att RICTOR förstärktes hos cirka 13% (132/1016) av patienter med lungcancer, inklusive 10.3% i lungadenokarcinom (53/515) och 15,8% (79/501) i skivepitelcancer . Intressant nog presenterade 41% (35/85) i en delmängd av 85 fall med RICTOR-amplifiering minst en förändring i en RTK-gen (EGFR, HGFR, FGFR, ALK, KIT etc.) . En studie av 640 patienter med metastatiska solida tumörer (främst gastrointestinala och lungcancer) bekräftar amplifieringen av RICTOR i lungcancer och visade att RICTOR-amplifiering var sällsynt men återkommande i magcancer (GC). Förekomsten av rictor-amplifiering detekterad av NGS och bekräftad av FISH, hos patienter med GC var 3.8% (6/160) . Förhöjt RICTOR-uttryck hittades också i GC och korrelerades direkt med tumörstorlek, invasion av magväggen, infiltration av lymfkörtel och kärl, tumörstadium och differentiering. Dessa resultat tyder på att RICTOR är associerad med tumörprogression och dålig prognos hos patienter med GC och kan därför användas som en ny biomarkör för prognos . I en kohort av 201 fall av esophageal squamous cell carcinoma (ESCC) uppskattades RICTOR-uttryck med immunhistokemi och associerades med klinikopatologiska parametrar. Andelen RICTOR-positivt uttryck var 70,6% (142/201), vilket korrelerade positivt med ESCC-patienternas AJCC-Stadium (American Joint Committee on Cancer) och var förknippat med en dålig prognos. Uttryck av RICTOR och AJCC staging III eller IV var oberoende riskfaktorer för ESCC . En studie av RICTOR locus av CGH array i en serie av 43 melanom kortvariga kulturer visade att RICTOR förstärktes i 19 av 43 melanomcellinjer (44%) och att amplifiering var oberoende av BRAF-och NRAS-mutationsstatus, de vanligaste mutationerna i melanom. Kvantifiering av RICTOR mRNA i 22 melanom kortvariga kulturer bekräftade att RICTOR locus amplifiering var associerad med en ökning av RICTOR mRNA-nivå . Vid bröstcancer berikades RICTOR i HER2-förstärkta prover och korrelerades med ökad fosforylering av AKT vid S473, vilket överensstämmer med en potentiell roll för mTORC2 i HER2-förstärkta bröstcancer. I invasiva bröstcancerprover uppreglerades RICTOR-uttrycket signifikant jämfört med icke-maligna vävnader . Förutom lungcancer, ESCC, melanom, GC och bröstcancer rapporterades också RICTOR-överuttryck i glioblastom, hepatocellulära karcinom och pankreatisk duktal adenokarcinom (PDAC) .

eftersom RICTOR spelar en nyckelroll i mTORC2-bildning och AKT-aktivering, kan det också spela en nyckelroll i tumörgenpotentialen hos förändrad RTK. RICTOR avreglering kan ha viktiga effekter i tumörutveckling antingen för att den samarbetar med förändrade RTK för att omvandla celler eller som en kritisk regulator för en viktig väg nedströms RTK.

RICTOR effekter på cellproliferation, cellöverlevnad och angiogenes

korrelationen mellan RICTOR överuttryck, tumörprogression och dålig överlevnad i en mängd olika cancerformer tyder på att RICTOR amplifiering spelar en roll på cellproliferation, cellöverlevnad eller tumörmikromiljö. Vi sammanfattar nedan den senaste forskningen om biologi av RICTOR-signalering i cancer där RTK-signalering spelar en viktig roll.

bröstcancer

vikten av PI3K / AKT-signaleringen är väl dokumenterad i HER2-förstärkta bröstcancermodeller och rollen som RICTOR/mTORC2 blir alltmer erkänd. Hämning av mTORC1 / 2, av mTOR-kinashämmare PP242 och OSI-027 eller RICTOR knockdown, undertryckte effektivt fosforylering av AKT (S473) och bröstcancercellsproliferation och migration. Det främjade också serumsvält-eller cisplatininducerad apoptos och förhindrade brösttumörtillväxt in vivo i en xenograftmodell . RICTOR / mTORC2 har också visat sig vara avgörande för HRG (EGF-liknande tillväxtfaktor) förmåga att främja omvandling av HRG-känsliga bröstcancerceller. Störning av mTORC2-armen i vägen via knockdown av RICTOR, dämpade signifikant hrgs förmåga att främja HER2-beroende onkogenes . Dessa resultat bekräftades i en HER2 / Neu-musmodell av bröstcancer, där RICTOR-ablation minskade AKT s473-fosforylering, cellulär proliferation och fördröjd tumörfördröjning, börda och penetrans vilket tyder på att RICTOR främjar uppkomsten av HER2-överuttryckande tumörer . Därför använder HER2-förstärkta bröstcancer RICTOR / mTORC2-signalering för att driva tumörbildning, tumörcellsöverlevnad och resistens mot HER2-riktad terapi. mTORC2-hämning kan erbjuda en lovande terapeutisk strategi för att hjälpa till att utrota HER2-förstärkta bröstcancer, särskilt i tumörer som är resistenta mot HER2-riktad terapi eller där AKT-signalering aktiveras.

lungcancer

rictor-amplifiering har rapporterats vid lungcancer och var associerad med en minskning av total överlevnad. Rictor kopianummervariation korrelerad med RICTOR proteinuttryck i SCLC-celler . Dess onkogena Roller föreslogs av minskad lungcancercelltillväxt både in vitro och in vivo med RICTOR-ablation och rictors förmåga att omvandla Ba/F3-cell . SCLC – cellinjer med olika nivåer av RICTOR copy number (CN) vinst användes för att analysera dess nedströms effekter på celltillväxt och migration. Författarna visade att SCLC – cellinjer med RICTOR CN-förstärkning migrerade snabbare jämfört med celler utan vinst i RICTOR CN, associerar RICTOR-förstärkning med ökad cellmotilitet . Lungcancerceller med rictor-förstärkning visade ökad känslighet för mTORC1/2-hämmare, medan tystnad av RICTOR gjorde rictor-förstärkta celler markant mer resistenta mot mTORC1 / 2-hämmare, vilket visar att RICTOR var målet i dessa celler . Intressant i en cellinje som kombinerar rictor och pdgfr-förstärkning var RICTOR knockdown associerad med signifikant minskad proliferation in vitro och in vivo, i överensstämmelse med RICTORS roll som en onkogen förare nedströms PDGFR . Delmängden av lungcancerpatienter med rictor-förstärkning kan dra nytta av läkemedel riktade mot mTORC1/2. Faktum är att en patient med lungadenokarcinom som presenterar en RICTOR-amplifiering visade tumörstabilisering i 18 månader efter behandling med mTORC1/2-hämmare .

bukspottkörtelcancer

PI3K/mTOR-vägen fungerar nedströms RAS, som muteras i 90% av PDAC, och spelar en nyckelroll i IR / IGFR-signalering som är överuttryckt i vävnader i bukspottkörtelcancer. RICTOR / mTORC2 erkänns alltmer som viktiga aktörer i utvecklingen av bukspottkörtelcancer. Uttryck av RICTOR i PDAC är förknippat med minskad överlevnad hos patienter . Knockdown av RICTOR genom RNA-interferens i humana pankreascancercellinjer har en hämmande effekt på tumörtillväxt in vitro och in vivo . Med hjälp av en PDAC genetiskt konstruerad musmodell (GEMM) visades det också att rictor-radering dramatiskt fördröjde tumörbildning, medan möss med medianöverlevnad nästan fördubblades i RICTOR-raderade möss jämfört med kontrollmöss . Knockdown av RICTOR i två primära PanIN (pankreas tumörprekursor) cellinjer etablerade från möss med tidig PanIN, minskad proliferation i båda cellinjerna och förbättrade uttrycket av senescensassocierat beta-galaktosidas . Farmakologisk inhibering av mTORC1 / 2 fördröjd tumörbildning och långvarig överlevnad i tumör i sent stadium. Sammanfattningsvis ger dessa resultat bevis för mTORC2 / RICTOR som ett attraktivt nytt mål för behandling av human PDAC.

koloncancer

aktivering av PI3K/AKT / mTOR-signalvägen är associerad med tillväxt och progression av kolorektal cancer (CRC). Mer specifikt är ökat uttryck av RICTOR associerat med tumörprogression och dålig överlevnad i CRC (32), och mTOR-aktivitet och komplex distribution är oberoende prognostiska faktorer i kolorektal karcinom . Hämning av mTORC1/2–signalering, med användning av pharmalogical inhibitors eller knockdown av mTORC1/RAPTOR och mTORC2 / RICTOR, dämpad migration och invasion av CRC-celler, inducerade en mesenkymal-epitelial övergång och förbättrad kemosensitivitet hos CRC-celler till oxaliplatin . Selektiva hämmare av TORC1 / 2 orsakade tillväxtundertryckning i CRC-celler in vitro och in vivo och förbättrade doxorubicins anticanceraktiviteter i kolorektala xenograftmusmodeller . I CRC-celler regleras RICTOR-uttrycket också av Mir-424/503-klustret, vilket bidrar till Tumörprogression. RICTOR uppregleras via förtrycket av Mir-424/503-klustret i koloncancercellinjer som har c-SRC-uppreglering. Återuttrycket av miR – 424/503 orsakade nedreglering av RICTOR och minskade tumörgenicitet och invasiv aktivitet hos dessa celler. Vidare är nedreglering av miR-424/503 associerad med RICTOR-uppreglering i tjocktarmscancer vävnader . Slutligen identifierades nyligen ett samband mellan autofagi och RTK-aktivering genom mTORC2-signalering i CRC-celler. c-MET har en tumörfrämjande roll i CRC och har karakteriserats som en resistensmekanism för EGFR-riktad terapi. Basal autofagi reglerar positivt c-MET-aktivering via en mTORC2-medierad mekanism . Dessa fynd ger motiveringen för att inkludera mTORC1 / 2-hämmare som en del av den terapeutiska behandlingen för CRC-patienter.

glioblastom

förstärkning av genen som kodar för EGFR förekommer vanligtvis i glioblastom (GBM), den vanligaste maligna primära hjärntumören hos vuxna. EGFR-överuttryck leder till aktivering av nedströms kinaser, inklusive PI3K/AKT/mTOR-vägen. mTORC2 aktiveras ofta i GBM och både EGFR och RICTOR är associerade med ökad proliferation, invasion, metastas och dålig prognos. . mTORC2-signalering främjar GBM-tillväxt och överlevnad nedströms EGFR. mTORC2 aktiverar NF-kB, vilket gör GBM-celler och tumörer resistenta mot kemoterapi på ett AKT-oberoende sätt. mTORC2-hämning reverserar kemoterapiresistens in vivo . Samtystnaden av EGFR och RICTOR i GBM-cellinjer resulterade i minskad cellmigration och ökad känslighet för vincristin och temozolomid. Medan tystnaden av EGFR eller RICTOR ensam inte hade någon signifikant effekt på xenograft-tumörtillväxt in vivo, resulterade tystnad av EGFR och RICTOR samtidigt i en fullständig utrotning av tumörer vilket tyder på att den kombinerade tystnaden av EGFR och RICTOR bör vara ett effektivt sätt att behandla GBM . Nyligen utvecklades en liten molekyl, som specifikt blockerar interaktionen mellan RICTOR och mTOR, som en potentiell hämmare av mTORC2-aktivitet i GBM. In vitro hämmade den mTORC2-kinasaktiviteten vid submikromolära koncentrationer och, i cellulära analyser, inhiberade specifikt fosforylering av mTORC2-substrat utan att påverka fosforyleringsstatusen för mTORC1-substratet. Denna hämmare visade signifikanta hämmande effekter på celltillväxt, motilitet och invasivitet i GBM-cellinjer och känslighet korrelerad med relativ RICTOR-eller SIN1-uttryck. I GBM xenograft-studier visade denna lilla molekyl signifikanta antitumöregenskaper . Dessa resultat belyser mTORC2: s kritiska roll i patogenesen av GBM, inklusive tumörer med förändrad EGFR. Dessa fynd tyder på att terapeutiska strategier riktade mot mTORC2, ensamma eller i kombination med kemoterapi eller EGFR-hämning, kan vara effektiva vid behandling av GBM.

gastrisk cancer

ett förhöjt RICTOR-uttryck är associerat med tumörprogression och dålig prognos hos patienter med GC medan ingen signifikant koppling observeras mellan mTORC1-aktivitet och klinikopatologiska Egenskaper eller prognos, vilket tyder på att mTORC2 spelar en viktigare roll än mTORC1 i gastrisk Tumörprogression . Stabil sh-RNA-medierad nedreglering av RICTOR, signifikant inhiberad GC-cellproliferation, migration och invasion och förbättrad apoptos . Vidare definierar RICTOR amplification en delmängd av avancerad GC som visade ökad känslighet för den dubbla mTORC1/2-hämmaren, AZD2014 och den dubbla PI3K / mTOR-föreningen, BEZ235, medan AKT-hämmaren AZD5363 hade mindre effekter på RICTOR-förstärkt patient-härledd celltillväxt. Rictor knockdown var tillräcklig för att upphäva de hämmande effekterna av AZD2014 på celltillväxt, i överensstämmelse med den funktionella betydelsen av RICTOR amplifiering . Tillsammans stöder dessa data onkogeniciteten hos RICTOR-amplifiering och ger motiveringen för att rikta både mTORC1 och mTORC2 som en del av den terapeutiska strategin för GC.

Tumörmikromiljö

förutom dess direkta effekter på tumörceller som beskrivs ovan spelar RICTOR också en roll i Tumörprogression genom att reglera tumörmikromiljön antingen genom angiogenes eller genom ombyggnad av stroma. I bukspottskörteltumörer visades det att RICTOR-blockering ledde till en hämning av hypoxi-inducerad faktor-1 kg (HIF-1 kg) uttryck och en signifikant minskning av dess nedströms mål vaskulär-endotel tillväxtfaktor-A (VEGF-A), en kritisk cancerfrämjande faktor involverad i rekryteringen av stromala celler . På liknande sätt demonstrerades i prostatacancer att miR-218 inhiberade tumörangiogenesen av prostatacancerceller in vitro och in vivo via reglering av RICTOR-uttryck. RICTOR knockdown phenocopied miR-218 överuttryck för att hämma prostatacancer angiogenes. Dessa fynd avslöjade ett viktigt engagemang av RICTOR / VEGF-axeln i Tumörprogression via mekanismen för angiogenes . I melanom, där RICTOR-förstärkning och överuttryck är frekventa, nedreglering av RICTOR med shRNA försämrade kraftigt bildandet av vaskulogen mimik (VM) via AKT-MMP-2/9-vägen. Den patologiska undersökningen visade att melanomvävnader som överuttrycker RICTOR är benägna att bilda VM-kanaler, och denna bildning åtföljdes av akt-membrantranslokation och en ökning av MMP-2/9 utsöndring . Dessa resultat stöder hypotesen att RICTOR reglerar VM-bildning.tillsammans intygar dessa studier att RICTOR-förstärkning och överuttryck spelar en roll i tumörtillväxt, åtminstone delvis via vaskularisering och ombyggnad av tumörstroma.

RICTOR som ett terapeutiskt mål

vikten av PI3K/AKT / mTOR-vägen i cancer har varit känd i många år men RICTORS centrala roll i denna väg börjar bara dyka upp. I många cancertyper visades det att RICTOR-överuttryck i tumörceller leder till en ökning av cellproliferation och överlevnad, och en minskning av cellapoptos i cancerceller samt en ombyggnad av stroma, som alla gynnar tumörutveckling. Intressant nog var överuttryck av RICTOR positivt associerat med tumörprogression och dålig överlevnad i kolorektal cancer , hepatocellulärt karcinom , endometrial karcinom , hypofysadenom och PDAC . RICTOR blir därför en viktig aktör inom cancerdiagnos, prognos och behandling.

RICTOR är ofta överuttryckt i tumörceller, ofta på grund av genförstärkning. Dessutom, i frånvaro av genförstärkning, kan RICTOR-överuttryck också associeras med avreglering av miRNA-uttryck i tumörceller såsom miR-218 i prostata-och orala cancerformer, mir-424/503-klustret i koloncancer och miR-196b i melanom och hepotocellulärt karcinom . Förutom genförstärkning och miRNA kan RICTOR-överuttryck också kopplas till transkriptionsfaktorer och epigenetiska modifieringar. Exempelvis höjer transkriptionsfaktorn FoxO uttrycket av RICTOR, vilket leder till ökad mTORC2-aktivitet samtidigt som man hämmar mTORC1 och därigenom aktiverar AKT. FoxO kan fungera som reostat som upprätthåller homeostatisk balans mellan AKT-och mTOR-komplexaktiviteter . Även histondimetyltransferas WHSC1 visade sig nyligen transkriptionellt uppreglera RICTOR-uttryck för att ytterligare förbättra AKT-aktivitet för att främja prostatacancermetastas, vilket belyser AKT/WHSC1/RICTOR-kaskadens roll i malignitet i prostatacancer .

Även om de flesta rapporter visar RICTORS viktiga roll via RTK-PI3K / AKT-vägaktivering, uppvisar mTORC2 / RICTOR också AKT-oberoende aktiviteter, vilket kan spela en roll i rictors onkogena potential. Det har visats att adaptern PRICKLE1 interagerar med RICTOR, kontrollerar aktin cytosqueleton organisation och bidrar till spridning av bröstcancerceller . Störning av PRICKLE1-RICTOR-interaktionen resulterade i en stark försämring av spridningen av bröstcancerceller i xenograftanalyser. Det visades också att uppreglering av PRICKLE1 är associerad med AKT-signalering och dålig prognos vid basal bröstcancer . I en annan studie visades det att mTORC2 använder två samordnade vägar för att driva bröstcancermetastaser, en AKT-beroende och en AKT-oberoende, som båda konvergerar på RAC1. AKT-signalering aktiverad RAC1 genom RAC-GEF TIAM1, medan PKC-signalering dämpade uttrycket av den endogena RAC1-hämmaren, RHOGDI2 . RICTOR har också visat sig vara en viktig komponent i fbxw7 E3 ligas komplex deltar i regleringen av c-MYC och cyklin E protein ubiquitination och nedbrytning, och även i RICTOR stabilitet . Slutligen verkar RICTOR inte bara nedströms IGF-IR/InsR, utan verkar också reglera aktivering av IGF-IR/InsR. En ny studie visade att mTORC2-komplexet har en dubbel specificitetskinasaktivitet och direkt främjade IGF-IR/InsR-aktivering . Rollen för dessa AKT-oberoende aktiviteter av RICTOR / mTORC2 i cancerutveckling är inte helt klar ännu och kommer att behöva valideras.

som en nyckelsignalnod och kritisk effektor för RTK har RICTOR / mTORC2 blivit ett värdefullt terapeutiskt mål. Den första generationen av mTOR-hämmare (rapamycin och rapalogs; Tabell 1) riktade endast mTORC1. Deras användning för behandling av cancer har visat en begränsad svarsfrekvens delvis på grund av en stark återkopplingsslinga mellan mTORC1 och AKT, vilket aktiverade den senare. Den andra generationen av ATP-konkurrerande mTOR-hämmare som riktar sig mot både mTORC1 och mTORC2 (Tabell 2) har visat större effektivitet än rapalogs för cancerbehandling. Emellertid kan mTORC1-inhiberingsinducerad negativ återkopplingsaktivering av PI3K / PDK1 och AKT (Thr308) vara tillräcklig för att främja cellöverlevnad . De senaste studierna som visar att mTORC2-aktivitet är väsentlig för utvecklingen av ett antal cancerformer ger en motivering för att utveckla hämmare som specifikt riktar sig mot mTORC2, som inte stör de mTORC1-beroende negativa återkopplingsslingorna och har ett mer acceptabelt terapeutiskt fönster. Hittills är mTORC2-specifika hämmare inte tillgängliga och inriktning på RICTOR är fortfarande svårt på grund av dess brist på enzymatisk aktivitet. RICTOR är emellertid ett direkt mål för det ribosomala proteinet S6-Kinas – 1 (S6 K1) som fosforylerar det på Thr1135 och förmedlar 14-3-3-bindning till RICTOR, vilket inducerar en konformationsförändring som förhindrar mTORC2 från fosforylering AKT (41). mTORC2-hämning genom RICTOR-fosforylering på Thr1135 kan användas som en ny strategi för att specifikt hämma mTORC2. Dessutom har små molekyler, som specifikt blockerar interaktionen mellan RICTOR och mTOR, utvecklats och kan användas som specifika hämmare av RICTOR/mTORC2 och ett alternativ till mTORC1/2-hämmare . Rictors roll i RTK-drivna tumörer har börjat unraveled, och inriktning på RICTOR/mTORC2 kan ha terapeutisk effekt i dessa tumörer. Rictor / mTORC2-hämning kan därför erbjuda en lovande terapeutisk strategi för att behandla RTK-förändrade tumörer, särskilt de som är resistenta mot RTK-riktade terapier.

Conclusions and perspectives

As a key player in mTORC2 formation and AKT activation, RICTOR plays a significant role downstream of RTK. Betydelsen av RICTOR nedströms RTK i cancer framhävs av det faktum att inte bara förändringar av RICTOR och RTK kan förekomma i vissa tumörer, utan också att RICTOR-uttryck är viktigt för att tillåta den onkogena potentialen hos RTK som HER2, PDGFR eller EGFR. Även om betydande framsteg har gjorts när det gäller att utveckla små molekylhämmare och monoklonala antikroppar som riktar sig mot komponenter i RTK-signalvägarna i cancer, kvarstår ett viktigt hinder i cancercellernas förmåga att anpassa sig till dessa hämmare genom att utveckla resistens. Hämmare riktade mot RICTOR / mTORC2 kan vara värdefulla verktyg för att behandla RTK-förändrade tumörer som är resistenta mot terapier riktade mot RTK.