星形细胞瘤是来源于星形胶质细胞的主要恶性脑瘤。四年级星形细胞瘤和胶质母细胞瘤是一种高度侵袭性肿瘤发生在大脑实质。小gtpase的ρ的家庭,其中包括Rac1, Cdc42 RhoA,是一个重要的家庭成员的入侵和迁移的关键调节胶质母细胞瘤细胞。在本文中,我们描述的ρ家族所扮演的角色gtpase监管的入侵和胶质母细胞瘤细胞的迁移。具体来说,我们关注RhoA所扮演的角色,Rac1, RhoG,和Cdc42细胞迁移通过肌动蛋白细胞骨架的重排,细胞粘附和入侵。最后,我们强调的重要性可能针对ρgtpase治疗胶质母细胞瘤。
原发性脑瘤是良性和恶性肿瘤的混合物来自大脑实质及其周边微环境(
GBM的入侵特性说明了癌细胞的分子表型在一般情况下,包括本构proinvasive通路的激活。本文的重点是讨论的角色ρGTPase家族蛋白质及其上游监管者和下游效应器,调节“绿带运动”的入侵和攻击行为通过肌动蛋白细胞骨架重排,细胞粘附和入侵。此外,ρgtpase的潜在的方法和相关的蛋白质可以针对提高治疗将进一步讨论。
ρgtpase参与调节细胞生长、分化、细胞骨架重排,细胞凋亡,细胞活性(
简而言之,Cdc42继电器环境线索效应蛋白,细胞的方向。Rac和ρ空间管制在相反的方面,这反映了他们的角色在细胞的能动性;前面的细胞,Rac刺激前缘的形成而ρ控制收缩的外观和组织结构后的细胞(
RhoA, RhoB, RhoCρGTPase同系物显示88%的氨基酸序列的相似性。每个同种型有明显影响细胞的结构和迁移特性通过激活不同的下游效应蛋白包括酶和蛋白激酶(
RhoA癌症细胞增殖的关键调节器,进展和转移。多项研究表明,其激活导致压力肌动蛋白纤维的形成和焦通过RhoA-Rho-associated粘连蛋白激酶(岩石)信号通路
RhoA是一种行之有效的ρGTPase,扮演着一个重要的角色在细胞能动性和入侵胶质母细胞瘤和其他肿瘤类型。RhoA激活绑定的胶质母细胞瘤细胞细胞外基质(ECM) (
RhoA诱发粘着斑的形成(FA)通过激活一个丝氨酸/苏氨酸激酶ρ效应p160ROCK。岩石磷酸化myosine轻链(多层陶瓷)通过抑制多层陶瓷磷酸酶。岩石之间的协调和哺乳动物的相同器官的精致的甲酸精(mDia) RhoA效应,刺激应力纤维和粘着斑的形成,增强细胞粘附[
RhoA激活导致整合素集群促进活化的粘着斑激酶(FAK)通过磷酸化酪氨酸397。FAK信号级联调控细胞迁移通过控制焦复杂的装配和拆卸的前缘和焦粘连(FA)拆卸后缘的细胞(
癌细胞的改造ECM和促进入侵,转移和生存,它需要利用基质金属蛋白酶(MMPs),一个家庭的细胞外zinc-dependent蛋白酶(
此外,需要RhoA Rac1-induced lamellipodium形成前缘的入侵细胞(
RhoB在交付过程中发挥作用受体和信号蛋白的质膜通过endosomal贩卖的过程
尽管RhoA RhoC序列相似性高,调节不同的细胞迁移。RhoC可以诱导细胞迁移和入侵从RhoA通过使用一个不同的信号通路。在前列腺癌的一项研究显示,推倒FMNL3,蛋白质发现RhoC的下游信号通路,导致板状伪足的扩大,形态学的去极化,抑制细胞的入侵。此外,FMNL3 RhoC而不是RhoA选择性地结合激活。这项研究还显示,RhoC调节lamellipodium扩大通过限制沿着细胞膜Rac1激活(
胶质母细胞瘤细胞的基因档案显示,其中大部分是有多个副本7号染色体的Rac1基因位于(
增加活动的Rac是多种因素的结果,包括上游监管机构的管制。本构信号通过上皮生长因子受体(EGFR)和其他诸如PDGFR受体酪氨酸激酶
另一种蛋白质的上游Rac1调整受体Fn14,调整TNF-like弱诱导的细胞凋亡。结果表明,调整可以通过绑定扮演一个趋化信号Fn14 Rac1-dependent方式和诱导细胞运动(
ρgtpase的Rac亚科的其他成员也不表现为胶质母细胞瘤的背景下和其他脑部肿瘤但可以扮演一个重要的,但仍不能破译,作用在控制GBM细胞的迁移和入侵。例如,除了Rac1 Rac2 Rac3击倒在恶性胶质瘤干细胞显示一个戏剧性的减少他们的入侵和migrative功能,确认Rac蛋白通常扮演一个至关重要的和必要的角色在GBM细胞的入侵(
Rac总科成员RhoG,调节细胞极性、迁移和入侵。据报道,RhoG,激活表皮生长因子和肝细胞生长因子(HGF)对板状伪足的形成和invadopodia促进胶质母细胞瘤细胞迁移和入侵
发现Rac1扮演的角色在神经胶质瘤细胞迁移和入侵平行Cdc42,对,促进这两个过程,结合域相似,常见的gef被激活,有相同的细胞内的位置(前沿的细胞)。高表达Cdc42 GBM存活率较低有关,因为它被发现促进GBM体内的高度侵袭性的特点(
仔细观察其亚细胞定位显示几个结构和蛋白质这ρGTPase可能相互作用。这样一个蛋白质IQGAP1,脚手架蛋白结合Rac1和Cdc42并帮助重组肌动蛋白细胞骨架结构(
Cdc42也被认为是一个中介的x射线促进入侵胶质母细胞瘤放疗后发生并发症。组织蛋白酶L被发现的强启动子X-ray-induced神经胶质瘤细胞通过调节Cdc42-mediated入侵细胞骨架重塑,这一过程被废除一旦组织蛋白酶L撞倒和Cdc42水平下降(
的另一个重要方面的含义Cdc42 GBM的恶性肿瘤是GBM细胞和其他细胞之间的相互作用在肿瘤环境中,特别是周。在这种背景下,Cdc42发现促进以前未具名的发展结构现在叫flectopodia(由于他们的显著差异从“古典”invadopodia)与周建立通信,这些监管细胞的肿瘤抑制性质转变成肿瘤促进和癌症细胞入侵(扫清了道路
Rac1和Cdc42整个细胞是不一样的。根据生物传感器测定在胶质母细胞瘤细胞,低Rac1和低Cdc42位于后端而高Rac1 Cdc42水平发现前沿的细胞(
ρgef促进GDP三磷酸鸟苷开关激活ρgtpase。的协议我们理解的角色ρgtpase是ρgef参与神经胶质瘤细胞迁移和入侵。这也提供了一个理论依据针对ρ/ρGEF交互作为一种抑制GBM细胞迁移。
表达的三个gef Ect2,三,和Vav3高架在胶质母细胞瘤与较低品位的神经胶质瘤,和任何的损耗的三个足以减少迁移和入侵胶质母细胞瘤(
另一个ρGEF是交换- 70在人类高级神经胶质瘤组织和高级神经胶质瘤患者(
最近,小说ρgef被发现,他们一直与“绿带运动”的激进的表型。过度的PDZ-Rho GEF TROY-expressing胶质母细胞瘤细胞介导RhoA RhoC激活下游的特洛伊受体(
某些肿瘤抑制的损失或失调与Rho-mediated咄咄逼人的行为相关联。我们将简要反思的。这些蛋白质磷酸酶和tensin同族体(PTEN),抑制phosphatidylinositol-3, 4, 5-trisphosphate细胞(PIP3)水平。损失或突变的PTEN与病人的结果“绿带运动”(
ρ差距Rho-negative监管者,抑制ρ活动和废除神经胶质瘤细胞迁移和入侵。Neurofibromin 1 (NF1)的具体差距拉三磷酸鸟苷,它占据了一个重要的信号节点Ras /皇家空军/ MAPK致癌途径以及相声Pi3K途径上游ρ的蛋白质(
在研究ρGTPase在胶质母细胞瘤的作用,治疗着重于寻找制药蛋白质和战略目标与ρgefρGTPase互动,下游效应器,甚至退化。最下面的药物有抗增殖效果,但是在本文的主要重点是细胞迁移。
协同NSC23766 Rac1抑制剂,抑制神经胶质瘤细胞迁移和入侵anti-EGFR药物一起使用时
新的药物可以通过另一个可能的方法是通过下游效应器ρgtpase。在这方面,发现了白藜芦醇抑制胶质母细胞瘤细胞迁移和入侵RhoA /摇滚通路的激活增加(
调节ρGTPase的水平的另一种方法是针对泛素化。在这种背景下,木樨草素被发现促进Cdc42的蛋白酶体降解,导致减少胶质母细胞瘤迁移和入侵体外(
虽然主要限制持续从药物传输的角度,我们假设的未来发展和使用ρGTPase信号传导抑制剂结合标准疗法有可能改善胶质母细胞瘤患者的结果。
胶质母细胞瘤的侵略本性损害大多数尝试旨在遏制疾病进展的患者。研究已经启用的ρgtpase函数的理解癌症和肿瘤与周围环境之间的相互作用。鉴于ρgtpase参与GBM迁移,入侵和侵略性,ρgtpase以及他们的上游监管者和下游效应器新兴作为癌症治疗的强有力的候选人。
作者宣称没有利益冲突。