[albert52]

Продолжим.

Эпигенетические изменения, ведущие к прогрессированию SCLC

NFIB, член семейства факторов транскрипции ядерного фактора I (NFI), связывается с областями промотора, энхансера и сайленсера в геноме и регулирует множество генов почти во всех тканях во время развития. Изменения NFIB были вовлечены в злокачественные новообразования; в частности, он амплифицирован в опухолях SCLC человека (15%) и клеточных линиях (34%) с Rb / p53 -мутантном GEMM.
Эти исследования показали, что амплификация и избыточная экспрессия Nfib более распространены в метастазах, чем в первичных опухолях, причем увеличение Nfib было достаточным и необходимым для множественных стадий метастазирования в лимфатические узлы и печень. Nfib, однажды связанный с элементами ДНК-мишени, инициирует и стабилизирует доступную конфигурацию хроматина, которая способствует экспрессии генов, необходимых для метастазирования. Так, согласованные действия генов-мишеней Nifb вызывают метастазирование SCLC главным образом за счет изменения клеточной адгезии и движения.

EZH2 представляет собой гистон-метилтрансферазу, которая вместе с EED и SUZ12 образует репрессивный комплекс polycomb 2 (PRC2). Она опосредует триметилирование гистона H3 по лизину 27 (H3K27me3) в дискретных промоторных островках CpG, что приводит к репрессии транскрипции (подробнее в новой теории рака). В дополнении к своей роли в содействии формирования гетерохроматина и молчания генов в процессе развития и дифференциации, повышенная экспрессия EZH2 была связана с многочисленными типами рака, включая рак легкого. В раковых клетках высокая активность EZH2 приводит к долговременной репрессии генов-супрессоров опухолей, в частности сверхэкспрессия EZH2 способствует развитию K-Ras-зависимого НМРЛ.

Поскольку EZH2 является известной мишенью фактора транскрипции E2F, полная потеря RB при SCLC, вероятно, приводит к нарушению регуляции экспрессии EZH2. Функционально EZH2 играет роль в гомеостазе клеток SCLC, так как его нокдаун увеличивает апоптотическую активность за счет активации проапоптотических факторов, таких как PUMA и BAD, и за счет повышения уровня белка P21.
Одним из потенциальных биомаркеров активности Ezh2 является SLFN11 (член семьи Schlafen 11, предполагаемой ДНК / РНК - хеликазы), экспрессия которого может повышать чувствительность клеток к ДНК-повреждающим агентам. SLFN11 является прогностическим биомаркером чувствительности к PARP-таргетной терапии при SCLC и ингибирование EZH2 в сочетании с ингибированием PARP восстановило SLFN11, тем самым восстанавливая химиочувствительность.

Комплекс MLL1 / 4 (KMT2A / B) метилирует H3K4, а MLL2 / 3 (KMT2D / C) - H3K27. Мутации семейства MLL, впервые обнаруженные при злокачественных новообразованиях крови с делецией домена SET, приводящей к гипометилированию H3K4 и транскрипционной инактивации, являются одними из наиболее частых изменений при раке. При SCLC в генах, кодирующих MLL, были обнаружены множественные типы мутаций, включая миссенс-мутации и усечения; эти мутации были связаны с низким уровнем белка и глобальным снижением монометилирования гистона H3 лизина 4 (H3K4me1), маркера хроматина энхансеров транскрипции.

LSD1 (лизин-специфическая деметилаза 1), также известная как KDM1A деметилаза моно- и диметилирует лизин 4 гистона H3 (H3K4me1 / 2), тем самым эпигенетически регулируя активацию или репрессию экспрессии генов в различных контекстах. LSD1 сверхэкспрессируется при гематологических злокачественных новообразованиях и солидных опухолях, включая SCLC.
Два низкомолекулярных ингибитора LSD1, обозначенные как GSK2879552 и T-3775440, оказывают противоопухолевое действие на клетки SCLC in vitro и in vivo. Механически GSK2879552 вызывает широко распространенное гипометилирование, которое изменяет экспрессию ряда генов, включая ZEB1 и IGFBP2, а T-3775440 нарушает взаимодействие между LSD1 и факторами транскрипции домена SNAG (SNAIL / GFI1) INSM1 и GFI1B, тем самым подавляя экспрессию NE -ассоциированных генов, таких как ASCL1.

CREBBP [белок, связывающий элемент ответа цАМФ (CREB)] и EP300 (связанный с E1A p300) обладают внутренней активностью гистонацетилтрансферазы (HAT) и играют критическую роль в эмбриональном развитии, контроле роста и гомеостазе путем связывания ремоделирования хроматина с фактором транскрипции. При SCLC значительная часть опухолей пациентов несет мутации в генах, кодирующих эти факторы.
Характер кластеризации миссенс-мутаций в экзонах, кодирующих домен HAT, указывает на важность каталитической функции для подавления опухоли и, вместе с взаимной исключительностью мутаций CREBBP и EP300, также предполагает, что мутации, влияющие на домен HAT, могут иметь доминантно-отрицательные функции.

Механически CREBBP / EP300 ацетилирует H3K27 в энхансерных областях генов-мишеней по всему геному, чтобы способствовать транскрипции, которая, вместе с комплексом деметилазы MLL3 / 4-UTX, противостоит PRC2-опосредованному метилированию гистонов, которое обычно подавляет экспрессию генов. В контексте опухолевых клеток с измененной активностью CREBBP / EP300 модификация H3K27 нарушается, и пораженные гены, вероятно, супрессоры опухоли, сильно метилированы и подавлены. Отметим однако, что инактивация как CREBBP, так и EP300 усиливает метилирование H3K27, но также вызывает снижение экспрессии MYC; последний оказывается губительным для клеток НМРЛ. Следовательно, взаимоисключающий паттерн мутации CREBBP и EP300 может указывать не только на функциональную избыточность этих паралогов, но и на их синтетические летальные отношения.

Компоненты комплексов BAF-SWI / SNF и PBAF-SWI / SNF вовлечены в SCLC; при этом мутации были обнаружены в ARID1A / B (AT-богатый домен взаимодействия 1 A и B), PBRM1 (polybromo 1; также известный как BAF180) и BRG1 (SMARCA4). CHD7 (ДНК-связывающий белок 7 хромодомена геликазы), о котором известно, что он взаимодействует с PBRM1-содержащим комплексом PBAF, также мутирует в SCLC. В совокупности эти мутации обнаруживаются в значительных частях SCLC, предполагая роль эпигенетической регуляции, опосредованной SWI / SNF, в развитии SCLC.

BRG1 регулирует экспрессию MAX, партнера по димеризации MYC, и взаимодействует с MYC / MAX в экспрессии общего набора генов в SCLC. Но истощение BRG1 вызывает летальность конкретно в MAX-дефицитных клетках, значительно влияя на MYC в экспрессии генов. Кроме того, BRD4 (белок 4, содержащий бромодомен), белок, который связывается с ацетилированными гистонами и рекрутирует модификаторы хроматина и факторы транскрипции, представляет собой молекулярную мишень, представляющую интерес, поскольку ингибитор бромодомена JQ1 ингибирует рост раковых клеток со значительно более высокой эффективностью в MYC-амплифицированных линиях SCLC.