[albert52]

Продолжим.

Многочисленные сигнальные пути через стимулированные рецепторы факторов роста передают свои последующие эффекты через факторы обмена гуанином RAS (RAS-GEFs), которые активируют белки семейства RAS, KRAS, HRAS и NRAS. Напротив, негативные регуляторные пути индуцируют белки-активаторы ГТФазы RAS (RAS-GAP), которые осла***ют передачу сигналов RAS. Онкогенные мутации KRAS - в кодонах 12, 13 и 61 - продуцируют конститутивно активные формы KRAS, устраняя необходимость в восходящих индуцирующих сигналах и делая белок нечувствительным к ингибированию. Активированный KRAS задействует множество эффекторных путей, в частности, киназу, активированную митогеном RAF (MAP-киназу), фосфоинозитид-3-киназу и пути RalGDS.

В дополнение к роли в инициации опухоли, похоже, что активация KRAS необходима для поддержания онкогенного роста установленного PDAC, поскольку нарушение активности KRAS - через интерференцию РНК, антисмысловую РНК или экспрессию доминантно-отрицательного KRASN17 - осла***ет онкогенность клеточных линий PDAC. Следовательно, активность KRAS, по-видимому, необходима на всех этапах канцерогенеза протоков поджелудочной железы, и, таким образом, активированный KRAS или его эффекторы, вероятно, будут подходящими мишенями для профилактики и лечения этого злокачественного новообразования.

Экспрессия онкогенного Kras в ацинарных клетках индуцирует трансдифференцировку в протоковые клетки во время ADM; этот процесс предшествует формированию повреждений PanIN и в конечном итоге вызывает PDAC. Инициация PDAC может также развиваться отдельно от ацинарных или протоковых клеток по PanIN-независимому механизму. Сходным образом экспрессия Kras G12D в сочетании с гаплонедостаточностью Smad4 ведет к последовательному прогрессированию поражений MCN в сторону отдельного класса PDAC.

Ptf1α поддерживает идентичность ацинарных клеток и сдерживает Kras-опосредованный туморогенез. Тем не менее, Ptf1a подавляется во время индуцированного воспалением ADM и в ацинарных клетках, трансформированных совместной активацией KrasG12D и Notch. В частности, подавление Ptf1a является необходимым и ограничивающим скорость шагом в ADM и неопластической прогрессии до PanINs и PDAC. Кроме того Ptf1a эпигенетически замалчивается в клетках ADM и PDAC, несущих онкогенный аллель Kras.

FoxA2 считается пионерским фактором, отвечающим за открытие хроматина регуляторных областей генов. Его сайты связывания расположены в регуляторной области гена Pdx1, за счет чего происходит активация последнего. Активация Pdx1 также может происходить по пути Hnf1β-Hnf6-Pdx1. FoxA2 также влияет на экспрессию гена SOX9, впрочем Pdx1 также связывается с регуляторной областью гена SOX9, и наоборот, что указывает на возможность взаимной регуляции экспрессии друг друга. Однако зависимость экспрессии Pdx1 от SOX9 наблюдается на более поздних стадиях, где Pdx1 не силен. Отмечу, что SOX9 для поджелудочной железы также является пионерским фактором транскрипции. Sox9 и второй фактор протока поджелудочной железы, Onecut1, эктопически экспрессируются в метапластических ацинарных клетках в непосредственной близости от поражений PDAC. Поддержание экспрессии генов SOX9 и Pdx1 может также происходить за счет авторегуляции.

Ген Pdx1 часто подавляется гиперметилированием во время прогрессирования в сторону плоскоклеточного подтипа PDAC. С другой стороны, PDX1 является частью транскрипционной сети, определяющей судьбу клеток энтодермы в сторону поджелудочной железы, и его присутствие приводит к лучшему прогнозу для подтипа предшественников PDAC. Но в целом (и не он один) Pdx1 действует как контекстно-зависимый TF во время инициации и прогрессирования PDAC: он переключается с защиты идентичности ацинарных клеток во время раннего туморогенеза на онкоген после установления ADM.

Экспрессия Sox9 в поджелудочной железе взрослого человека ограничена цитокератин-положительными клетками протока, включая центроацинарные клетки. Во время опухолеобразования было показано, что Sox9 индуцируется в ADM и PanIN и поддерживается в подтипе PDAC предшественника поджелудочной железы (классический вариант). Важно, что ADM и PanINs, происходящие из ацинарного компартмента, нуждаются в эктопической индукции Sox9. Совместная экспрессия онкогенного Kras и Sox9 дикого типа способствует индукции предшественников поражений из ацинарного компартмента. В целом ADM, зависит от комбинированной экспрессии Sox9 и Hnf6, поскольку сверхэкспрессия Hnf6 также запускает ADM.
Сверхэкспрессия SOX9 не влияет на частоту IPMN, но снижает риск образования PDAC, в том числе благодаря тому, что Sox9 является основной нижестоящей мишенью Arid1a (AT-rich interacting domain-containing protein 1A), части комплекса ремоделирования хроматина SWI/SNF (см. выше) и предотвращает прогрессирование опухоли, способствуя протоковой дифференцировке. В конце концов, Sox9 является критическим медиатором идентичности протоков или их предшественников. Из-за его встраивания в множественные сигнальные пути и петли обратной связи в спецификации клеточного типа, его дерегулированная экспрессия в конечном итоге связана с ранним туморогенезом.

В поджелудочной железе взрослых экспрессия Notch мишени Hes1 (hairy and enhancer of split-1) ограничена центроацинарными и протоковыми клетками, при этом регуляция Hes1 с помощью активной передачи сигналов Notch наблюдалась во время формирования ADM и PanIN. Гены Hes кодируют ядерные белки, подавляющие транскрипцию, и Notch-индуцированный Hes1 контролирует рост недифференцированной популяции клеток, а активация Notch сенсибилизирует ацинарные клетки к мутантному Kras-индуцированному инициированию и прогрессированию ADM / PanIN.
Кстати, при потере Hes1 может произойти ускорение онкогенеза PDAC за счет образования опухоли по прямому пути от ADM к PDAC, который пропускает предраковые поражения PanIN.

Таким образом, формирование PDAC зависит от ранних предопухолевых событий, таких как ADM, который основан на подавлении TF, которые контролируют идентичность ацинарных клеток, включая Gata6, Mist1 и Ptf1α, и прироста TF, которые способствуют протоковой спецификации, включая Pdx1, Sox9 и Hes1. Клетки ADM также приобретают свойства, не похожие на протоки, за счет активации Pdx1, приобретая более сходные с клетками-предшественниками характеристики.

Активация определенных нижестоящих медиаторов KRAS способна способствовать переходу к плоскоклеточному (сквамозному) подтипу. Сверхэкспрессия Etv1 (Variant Transcription Factor 1, участвует в хромосомных транслокациях, которые приводят к множественным гибридным белкам) индуцирует все основные EMT-TF и молекулярные маркеры, связанные с мезенхимальным фенотипом (например, Vim, Mmp3 и Mmp9), тогда как нокдаун Etv1 снижает уровни Zeb1. Отметим, что в норме Zeb1 является критичным для спецификации клонов эмбриональных клеток в правильных соотношениях и для тканевого гомеостаза в поджелудочной железе взрослых, а в PDAC способствует метастазированию. Также повышение HAS2 (Hyaluronan Synthase 2) способно подпитывать самоподдерживающуюся петлю обратной связи CD44 и ZEB1, дополнительно способствуя EMT. Отмечу, что гиалуроновая кислота (ГК), рецептором которой и является CD44 (см. выше), обеспечивает межклеточную матрицу, через которую клетки могут мигрировать.

Повышающая регуляция MAPK или инактивация TP53 приводит к сверхэкспрессии KLF7, способствуя росту опухоли и метастазированию. Экспрессия KLF7 стабилизирует целостность аппарата Гольджи и, таким образом, гликозилирование белков для усиления секреции факторов роста, способствующих развитию рака.

Yap1 ( (yes-associated protein 1) это регулятор транскрипции, который является критической нижестоящей регуляторной мишенью в сигнальном пути Hippo и играет ключевую роль в контроле размера органа и подавлении опухоли за счет ограничения пролиферации и стимулирования апоптоза. В сотрудничестве с Myc Yap1 поддерживает экспрессию метаболических генов, необходимых для пролиферации и выживания. При удалении Yap1 подмножество опухолевых клеток было способно восстанавливать уровни Myc, обеспечивая выживание клеток за счет индукции генов, кодирующих EMT-TFs Snail, Zeb2, Twist2 и фактор стволовости Sox2, тем самым компенсируя потерю Yap1.

При а***ции KrasG12D были идентифицированы другие компенсаторные механизмы, включая индукцию репрессора транскрипции Gli2, нижестоящего медиатора пути SHH (Sonic hedgehog). При этом индукция GLI2 способствует переключению сигнатуры гена с панкреатического предшественника на плоскоклеточный подтип, что сопровождается снижением маркеров эпителиальной идентичности (E-кадгерин, ESRP1, GATA6 и SHH) и повышением экспрессии EMT / маркеров стволовости (ZEB1, VIM, CK14, SOX2 и CD44).