[albert52]

Даю частично измененный и дополненный вариант предыдущей заметки.

Для меланомы характерен высокий уровень мутаций, значительно выше, чем у других опухолей (меланома, таким образом, как бы чемпион по мутациям). Это связано с тем, что меланома находится как бы посредине между раком и саркомой - с одной стороны, у меланомы нет характерной для эпителиальных тканей так наз. "строевой дисциплины", подавляющей большинство мутаций в зародыше. С другой стороны, меланоциты находятся на поверхности тела и подвергаются воздействию такого мощного мутагенного фактора, как ультрафиолетовые лучи.

В связи с этим так важно значение мастер-генов (см. выше) - основных стражей идентичности клеток. Для меланоцитов таким мастер-геном является MITF (связанный с микрофтальмией фактор транскрипции), который является основным регулятором развития и дифференцировки в меланоцитарной линии. Впрочем, в эмбриогенезе важную роль играют белки пути Wnt, включая Wnts, такие как Wnt6 и Wnt8, которые контролируют экспрессию множества ключевых белков, включая Slug и Snail.

Wnt1 и Wnt3A также способствуют развитию клеток нервного гребня в пигментные клетки. Когда в клетках истощаются эти два белка, они становятся нейрональными, а не пигментированными клетками. Wnt1 передает сигнал меланобластам паракринным образом, чтобы увеличить количество меланоцитов, тогда как Wnt3а и β-catenin могут определять клетки нервного гребня в направлении меланоцитов. Супрессором MITF является DKK1 (Dickkopf), и фибробласты, секретирующие DKK1, могут ингибировать продукцию меланина в соседних меланоцитах.

Отметим, что передача сигналов Wnt5а может противодействовать передаче сигналов Wnt1 / 3а. Это может указывать на то, что там, где каноническая передача сигналов Wnt важна для позиционирования и дифференцировки меланобластов, неканоническая передача сигналов Wnt, возможно, посредством подавления β-катенина, может вызывать дедифференцировку меланоцитов и других типов клеток до состояния, более похожего на стволовые клетки.

Это подтверждается данными и гематопоэтической системы, показывающими, что Wnt5A поддерживает гемопоэтические стволовые клетки (HSC) в состоянии покоя, тем самым увеличивая как краткосрочную, так и долгосрочную репопуляцию HSC. Каноническая передача сигналов Wnt необходима для дифференцировки этих HSCs, и Wnt5а противодействует каноническим путям передачи сигналов Wnt для поддержания плюрипотентности HSCs.

Отметим кстати, что в коже стволовые клетки можно найти в трех основных областях - выпуклости волосяного фолликула, в межфолликулярном эпидермисе и в сальных железах. Фактические данные указывают на то, что каждая из этих популяций стволовых клеток имеет различные характеристики. Стволовые клетки, обнаруженные в волосяном фолликуле, представляют собой недифференцированные меланобласты. Коммитированные предшественники меланоцитов от фолликула распостраняются по эпидермису.

Поддержание стволовых клеток меланоцитов (MSC) зависит от тонкого взаимодействия между факторами MITF, Pax3, SOX10 и DCT, и регуляция стволовых клеток довольно сложна. Например, Pax3 играет двойную роль в регуляции транскрипции ниже MITF: обычно действует как репрессор, но в присутствии канонической передачи сигналов Wnt Pax3 может передавать сигнал для активации MITF и вызывать увеличение транскрипции DCT(L-дофахром таутомеразы) и усиление дифференцировки MSC.

Отметим, что строго регулируемый выход из клеточного цикла и повторный вход в него зависят от баланса передачи сигналов Wnt, о чем свидетельствует способность канонической передачи сигналов Wnt управлять транскрипцией MITF, а также высокие уровни ингибиторов Wnt, которые присутствуют в стволовых клетках меланоцитов. Поскольку Wnt5а может подавлять каноническую передачу сигналов Wnt, вполне возможно, что Wnt5а участвует в поддержании покоя MSC, так же как он важен для поддержания HSC.

Пациентов с меланомой можно разделить на высокометастатическую когорту на основе высокого Wnt5а, низкого профиля MITF и менее метастатическую когорту с высоким профилем MITF и низким Wnt5а, то есть между MITF и Wnt5а в зрелых клетках существуют антагонистические отношения. Поэтому активизация неканонического пути Wnt ( и Wnt5а соответственно) приводит к резкому снижению пигментации клеток меланомы, что, возможно, позволяет этим клеткам ускользать от раннего обнаружения врачами, как это часто бывает с амеланотическими меланомами.

Отметим, что усиление канонической передачи сигналов Wnt в меланоцитах ведет к их повышенной пролиферации и клоногенному выживанию. Важно отметить, что β-катенин способствует уходу меланоцитов от старения посредством инактивации p16, что приводит к их иммортализации. В целом, хотя мутации ß-катенина редки при меланоме, активация ß-катенина является ключевым этапом в начальном превращении меланоцитов в меланому.

Таким образом, каноническая передача сигналов Wnt важна на ранних стадиях развития опухоли во время превращения меланоцитов в меланому в радиальной фазе роста (RGP), но его продолжающаяся экспрессия на более поздних стадиях, таких как меланома в вертикальной фазе роста (VGP) и метастазы, из-за его продвижения дифференцировки, может подавлять метастазирование.

Передача сигналов Wnt5а, с другой стороны, отсутствует на ранних стадиях опухоли, и обработка меланоцитов с помощью Wnt5а вызывает их апоптоз, а не трансформацию. Также в других видах рака Wnt5а может действовать как опухолевый супрессор. Однако после трансформации меланоцитов активация Wnt5A снижает уровень β-катенина и способствует метастазированию.

Кстати, невусы экспрессируют довольно высокие уровни Wnt5а. Подавляющее большинтво пигментированных невусов имеют мутантный B-Raf, также парадоксально (сильная пигментация) подавляющий экспрессию MITF. Как и Wnt5а, экспрессия B-Raf высока в невусах, снижена в меланоме на стадии RGP и повышена в VGP, как и в других метастатических опухолях.

При колоректальном раке (CRC) устойчивость к вемурафенибу при лечении BRAF-мутантный CRC опосредуется экспрессией EGFR, которая является следствием эпителиального происхождения CRC. Усиленная экспрессия EGFR индуцирует повышение уровня ингибиторов клеточного цикла, включая p21 Cip1 (CDKN1A), p27 Kip1 (CDKN1B), а также активированный белок ретинобластомы(RB). Было показано, что пути передачи сигнала EGFR являются частью той же транскрипционной программы, что и WNT5a.

Вернемся к MITF. Клиницистами выдвинута модель реостата, предполагающая, что разные уровни MITF определяют различные клеточные фенотипы. Низкие уровни MITF вызывают дедифференцировку, что приводит к фенотипу, подобному стволовым клеткам, промежуточные уровни MITF способствуют пролиферации клеток, а более высокие уровни MITF приводят к старению, опосредованному дифференцировкой меланоцитов. Низкая активность MITF придает устойчивость к ингибиторам MAPK-пути в клеточных линиях BRAF- мутантной меланомы, в том числе и к вемурафенибу (см. выше).

Более того, WNT5а-экспрессирующие клетки с задержкой роста опухоли при лечении вемурафенибом обладают повышенной инвазивностью. Это и не удивительно: метастазирующим клеткам не до размножения. Вот когда опухолевые клетки освоятся на новом месте, тогда можно и размножаться.