文摘
乳腺癌(BC)仍然是潜在的威胁生命的恶性肿瘤,导致高死亡率的女性。科学研究在这一领域的重点是深入了解公元前的发病和进展,为了发展相关的诊断和改善治疗治疗。多功能细胞因子TGF -β1的众多因素之一,对BC病理生理学有直接的影响。表达TGF -β1,规范中的信号通路,诱导和突变基因编码TGF -β1及其受体与致癌活性的细胞因子。在公元前的早期阶段细胞因子抑制上皮细胞周期进程和促进细胞凋亡,显示肿瘤抑制效果。然而,在晚期,TGF -β1是与肿瘤进展,增加细胞的活性更高,癌症侵袭性和转移。也参与肿瘤微环境改造和促进上皮间充质转变(EMT)。本文总结了当前知识这一现象称为“TGF -β1悖论”,显示,更好的理解TGF -β1函数可以一步发展新的治疗方法。根据目前的知识一些药物对TGF -β1开发并在临床前或临床研究的早期阶段。
1。介绍
乳腺癌(BC)是最常见的和致命的癌症在世界范围内,具有高发病率和死亡率的女人。排在第二位的癌症死亡率(1),导致死亡的大约350000名妇女在发达国家和发展中国家(每年2]。超过90%的致死率在癌症患者是由转移,和远处转移的发生严重影响乳腺癌患者的预后3]。乳腺癌患者的5年生存率从个人与局部疾病的98%急剧下降23%患有转移性疾病4]。许多因素参与公元前的发病和进展,包括遗传、生物和环境因素,以及生活方式(2]。细胞因子属于生物因素,发挥关键作用的调制细胞增长、成熟、分化、和癌症进展。负责监管的细胞因子之一是转化生长因子,细胞行为β(TGF -β),已被广泛地研究过了关于它的各种效应对上皮细胞和导数癌细胞群在体外和在活的有机体内。TGF -β已表现出抑制上皮细胞周期进展,促进细胞凋亡。这些影响显著贡献的肿瘤抑制作用TGF -β在癌起始和进展。TGF -β也能够促进上皮间充质转变(EMT),为了调节免疫系统和肿瘤微环境,已与肿瘤细胞活性增加有关,入侵和转移(5- - - - - -8]。在人类癌,几种类型的突变或杂合性丢失(LOH)的中心组件TGF -β通路已经被观察到(9,10]。功能性见解TGF -β通路在癌症发展新的治疗方法至关重要。这本刊物的影响集中在TGF -β对人类乳腺癌病理生理学。
2。TGF -β特征
总科的TGF -β细胞因子由40多个蛋白质,包括:鉴定及(β)、苯丙酸诺龙(AB, B, C, E),抑制素(A、B),骨形成蛋白(bmp)和增长/分化因素(gdf) [11,12]。TGF -β是一种多肽(112 AA),由一个基因编码位于19号染色体的长臂(19个问题)在人类13]。TGF -β发生在五个异构形式(60 - 80%的同源性),β1到β5、由可变剪接。TGF -β1 - 3被发现在人类、其他哺乳动物和鸟类(12]。TGF -β1活动是多效性的。对于人类来说,这是一个主要对碘氧基苯甲醚合成了几乎所有的细胞,主要是由血小板,Treg细胞,单核细胞/巨噬细胞,淋巴细胞,成纤维细胞,上皮细胞,树突状细胞(12]。TGF -β1在细胞增长的调制中扮演关键角色,成熟和分化,ECM(细胞外基质)形成,体内平衡,内皮细胞可塑性,免疫调节,细胞凋亡,血管生成和癌症进展(14- - - - - -19]。TGF -β检测到1、2和3-specific mrna在多数原发性乳腺癌[20.]。TGF -等离子体水平β也有报告称,在乳腺癌患者升高。这些水平与疾病阶段,减少后切除原发肿瘤(20.]。TGF -的成员β家人都预测化疗反应差在公元前的女性(21]。
TGF -β1是为(25 kDa分子量),释放细胞不活跃的前兆,与前肽latency-associated蛋白质(圈)。TGF -β1是由二硫化物键连接通过与潜在的TGF圈β结合蛋白(LTBP)。LTBP1-4 ECM的一个组成部分,有必要对合成TGF -β1及其存储[12]。血小板反应蛋白- 1 (TSP-1), ECM蛋白质,允许释放TGF -β1在一个活跃的形式通过改变LTBP的构象。增加TGF -β1活动观察血管紧张素ⅱ,低密度脂蛋白(LDL)、葡萄糖、血栓素A2,整合素,calpain,组织蛋白酶D, chymase,弹性蛋白酶,endoglycosidase F,激肽释放酶,MMP-9,神经氨酸酶,胞浆素,TSP-1。在已知的抑制剂——卵泡细胞因子是过分生长,decorin,α2-macroglobulin [5,12]。
研究对小鼠模型进行显示及家庭成员的一个关键的角色(TGF -β1,-β2,β3)建立适当的乳腺结构,调节干细胞动力学,维持乳腺上皮功能未分化状态,和诱导细胞凋亡的五保供养腺[11]。TGF -β1抑制乳腺上皮细胞(mec)扩散以自动/旁分泌的方式(11]。这是表示在乳腺发育的各个阶段,在哺乳期间表达水平最低的。研究啮齿类动物和人类乳房癌细胞影响泌乳素,生长激素(GH), EGF, IGF-I作为抑制剂TGF -β1表达mec,而生长激素抑制素和性激素刺激表达式所示。表达TGF -β1也是负面由ECM监管。转录TGF -β1是高在缺乏ECM和相当低的存在内生合成时基底膜(22]。
3所示。TGF -β1信号
TGF -β1信号通路取决于组织上下文(23]。需要特定的膜结合受体的信号活动TGF -β1的细胞。最著名的是二聚的蛋白质,TβRI (53 kDa), TβRII (75 kDa), TβRIII (280 kDa)。TβRI(也称为激活素受体激酶5 ALK5)和TβRII是跨膜受体,serine-threonine激酶活性的胞内域。T细胞外的部分βRII是通过结合配体激活细胞内部分(自身磷酸化)。那么复杂的连接和新兵Tβ国际扶轮,这决定了TGF的特异性β识别。激活TβRII激酶磷酸化丝氨酸的片段序列TTSGSGSG GS域(域富含g和Ser)的Tβ国际扶轮,从而导致serine-threonine激酶的活化受体,从而启动细胞内信号转导级联(5,8,12,23,24]。完整的heterodimeric复杂需要正确的信号转导。不存在的β国际扶轮TGF -β1可以绑定到TβRII,但转导不发生。在缺乏TβRII,细胞对TGF -的作用β。TβRIII betaglycan结构,没有酶活性(12]。这是一个coreceptor呈现TGF -β到另一个受体。TβRIII也可能的信号传导抑制剂防止TGF -β1结合TβRII和Tβ国际扶轮机制独立的配体结合,所以在这种情况下它施加监管功能(5,12,23,25]。
进一步参与信号转导与原子核发生细胞质蛋白质,转录因子和细胞内发射机Smad家族。经过活化的Tβ国际扶轮,信号激活Smad2 Smad3蛋白(R-Smad子类;受体调节Smad)绑定到受体磷酸化的c端(SXS的主题)残留。磷酸化R-Smad可以分开连接蛋白的受体和萨拉(Smad锚受体激活)。莎拉是一种胞质蛋白锚定在细胞膜结合R-Smad和heteromeric TGF复杂β1受体。它认识到nonphosphorylated R-Smad、连接复杂,然后水解。下一步是形成功能由磷酸化R-Smad三聚物的复杂和co-Smad(普通合伙人Smad),即Smad4,然后这个复杂的是转移到细胞核,它调节转录的TGF -β1-dependent基因,因此Smads转录因子的活动(5,24,26,27]。Smad4配合与其他转录因子,如FoxH1、搅拌机、Runx-related蛋白质,和E2F转录辅活化因子(例如,p300和CBP)和辅阻遏物(例如,滑雪,平,prooncoproteins)在目标基因的调控5,26]。
TGF -的活性β信号通路是由负监管反馈回路由I-Smads (Smads抑制剂):Smad 6和7。他们能够与膜受体激活T形成稳定的复杂β国际扶轮,从而削弱他们的交互与R-Smad(磷酸化的抑制)。Smad7表达式是由TGF -β,从而抑制细胞因子的细胞反应(26]。Smad7已经被证明可以促进招聘E3泛素连接酶(包括Smad泛素调节因素(SMURF1, SMURF2, PRAJA、WWP1 Nedd4-2)受体复杂(8]。绑定Smad7和蓝精灵受体复杂也导致Smad2/3绑定到T的竞争性抑制作用βRI (25]。TGF -β1信号也减其他蛋白质,与Smad7交互,如皮带或YAP65 [5]。因此,有一个负面反馈的自动调整机制。Anti-TGF -β活动可以否定Smad7 AMSH2或Arkadia [28]。在疾病情况下,Smads还与其他信号通路,如增殖蛋白激酶(MAPK)和核因子-κB (NF -κB)通路(29日,30.]。
众所周知,TGF -β1也Smad-independent方式信号(不在经典里的路径),通过诱导其他途径,如细胞外signal-regulated激酶1/2 (ERK1/2)和p38激酶(p38 MAPK)[地图5,18]。MAPK信号转导通路显示直接函数的TGF -β1-modulated细胞迁移和入侵1]。目前,已知Smad-independent通路包括ShcA, RhoA-Rock1, RAC / CDC42, RAS, TRAF6-TAK1-p38 /物,PI3 K, PAR6, MAP3 K1, DAXX, PP2A [5,6,8,18,28]。RhoA-Rock1信号TGF -订婚β1是所需的EMT (9,31日]。
4所示。TGF -β1悖论在癌症
TGF的作用β1在癌症的发展过程中已被证明是多方面的,根据肿瘤的阶段。这种细胞因子作为强有力的生长抑制剂。它已经被证明可以抑制上皮细胞周期进展,促进细胞凋亡,大大有助于肿瘤抑制作用在癌起始和进展5,25,32,33]。然而,TGF -的能力β1诱导和促进EMT的同事这个细胞因子与肿瘤细胞活性增加和入侵34]。因此,TGF -β1也被认为是一个转移诱导物,参与恶性进展和血管生成1,5,14,25,27,33,35- - - - - -37]。这些对比,二分TGF -β1行为在癌症发展和发展被称为“TGF -β1悖论”[17,18]。
目前肿瘤进展和修改肿瘤微环境之间的联系(癌的细胞之间的相互作用和相邻细胞群)正在深刻的调查。TGF -的作用β1在这种背景下研究,许多研究小组(5]。的一个主要stromal-epithelial轴,与癌症恶化的规定,涉及carcinoma-immune细胞相互作用在肿瘤微环境(38]。具体来说,TGF -β1已经被证明可以抑制T细胞的抗肿瘤活性,NK细胞,中性粒细胞,单核细胞和巨噬细胞,已知一个重要的角色在肿瘤恶化的规定(39]。
TGF -肿瘤抑制和肿瘤促进活动β1已经清楚地演示了各种转基因老鼠的线条,TGF -β信号通路是熔化的或修改(136]。这些研究支持一个模型,其中TGF -β1抑制早期的发展,良性病变,但促进入侵和转移,肿瘤抑制活动时被致癌突变在其他途径(5,10,36]。生长因子及其受体的表达变化可以发挥重要作用在肿瘤形成和肿瘤进展。
5。TGF -β在肿瘤进展的早期阶段1的作用
在正常生理条件下,TGF -β1是一个强有力的抑制剂的增长许多细胞类型(抑制细胞生长的影响以及对细胞凋亡的影响),包括肿瘤细胞(26]。TGF -β1抑制细胞生长的主要目标G1事件的响应,通过调节多个基因的表达促进细胞周期阻滞。在正常上皮细胞,TGF -β1 p15Ink4b的诱导表达,抑制细胞周期蛋白D-Cdk 4/6复合物,p21,抑制细胞周期素E / A-Cdk2复合物。为了应对TGF -β激活Smad-FoxO (FoxO1、FoxO3 FoxO4)转录复合体p21目标区域的启动子和调解p21的感应。另一方面,TGF -β1感应激活的p15Ink4b Smad-FoxO复合物另外需要C / EBPβ政府为应对TGF -β1 (26]。TGF -β1抑制细胞生长的影响还包括转录镇压的刺激经济的分化转录因子原癌基因和抑制剂(ID 1、2、3)8,9]。TGF -β1会使原癌基因的表达在mec和人类皮肤角化细胞。原癌基因的镇压是由绑定的转录镇压包含Smad复杂,E2F4/5 p107 C / EBPβTGF -β1抑制近端地区元素[26]。
在癌症的早期阶段开发中,癌细胞应对TGF -抗有丝分裂的影响β1。TGF -β控制细胞增殖通过G1-arrest主要通过抑制细胞周期进展,通过诱导或激活cdk抑制剂如p16INK4A分子,p15INK4B p21CIP1和/或p27Kip1 [6,8]。当肿瘤细胞进入无法控制增长的阶段,他们中的大多数将失去抑制作用的敏感性(40]。令人惊讶的是,发生这种情况尽管TGF -的存在β1在肿瘤细胞膜受体。此外,这些癌细胞也开始分泌TGF -β1。另一方面,它已经指出,在早期发展增加TGF -β1表达导致乳腺上皮产物抑制在活的有机体内(41]。的发病率降低感染小鼠乳腺肿瘤病毒引起的肿瘤发生与TGF -乳腺上皮细胞β据报道[1表达41]。
间接调控肿瘤抑制的TGF -β1可以与堵塞的旁分泌因子生产(SDF-1基质细胞衍生因子- 1)在肿瘤间质。基质成纤维细胞的影响在肿瘤恶化以来已知的乳腺癌的早期研究,TGF -的作用β在这个过程中出现了TGF -从小鼠模型β信号在基质成纤维细胞受损(9]。
TGF -β1-dependent免疫抑制活性刺激血管生成,增加肿瘤细胞细胞粘附分子的亲和力,并创建一个微环境有利于肿瘤生长及其metastasis-increasing癌细胞侵袭性。此外,TGF -β1诱导周围的健康细胞的死亡,从而消除了旨在抑制肿瘤生长的影响。看来,癌细胞需要更高的TGF -β1浓度比正常细胞接收TGF -β1-anti-mitotic刺激(12]。临床和实验研究的结果表明,细胞的分子背景缺乏应对TGF -β1在恶性突变T转换βRII Smad内受体和/或蛋白质(26,40]。
6。TGF -β1、TβR和Smad突变失活
许多调查中发现不同的人群有不同的突变TGF -β1 (13]。阿玛尼et al。13)报道,第一次,TGF -β公元前1单体型“GTGCCGC”可能与伊朗的女人。几个扰乱TGF体细胞突变β1-Smad信号通路在人类乳腺肿瘤(已报告26,42,43]。这些突变可能影响公元前的不同方面,包括其发生、进展、转移,预后。基因的单核苷酸多态性(SNP)被广泛研究。29 t→C编码cSNP (Leu10Pro rs1800470)主要是在公元前领域研究,这是最普遍的多态性TGF -β1。Pro-allele被认为是一个“个”(hypermorphic)等位基因比Leu-allele [44]。乳腺癌的大型研究协会联盟(BCAC)报告了一个协会的Pro-allele温和,但显著增加,公元前风险(例如,Pro / Pro和亮氨酸/低浓缩铀:或者,1.16;95%置信区间,1.08 - -1.25)。其他研究报告风险增加,一个不变的风险,甚至降低风险Pro-allele [44]。结果通过Taubenschußet al。44]表明,Pro-allele也可能导致更高的TGF -β1分泌在活的有机体内但观察影响血清和异构比不太明显在体外。在这项工作44]的L10P SNPTGFβ1274年基因分型乳腺癌患者和252名女性控制。Pro-allele的频率是40.0%的患者和42.3%的控制。职业/专业BC患者的基因型略少比控制(16.1%和19.0%,resp)。Pro / Pro基因型患者的比例往往是增加在一些病人组与晚期癌症进展和/或预后不良。在其他的研究可以找到相同的结论45- - - - - -47]。这可能是证据TGF -的双重角色β1在不同癌症的阶段和子类。有人建议,Pro-allele与减少的风险原位肿瘤,但公元前入侵的风险增加;公元前或降低早期入侵的风险,但与晚期(公元前的风险增加48]。BCAC研究报告了更高的优势比与Pro-allele患者肿瘤分级和阶段,高- ER和PR状态,尽管只有后者协会在统计学上意义重大。同样,Pro-allele公元前与早期的风险降低有关,但与晚期(公元前的风险增加44]。
大多数tumor-derived突变Smad2和Smad4集群MH2域。他们中的一些已经被证明破坏TGF -β1信号通过阻断受体磷酸化的依赖,或通过扰乱Smads寡聚化。Smad4窝藏的错义突变MH1域展览加速感应泛素依赖的蛋白酶体降解与野生型相比Smad4。Skp2 kinase-associated (s阶段实验研究)是调节在各种人类癌症和促进这些Smad4的ubiquitination-dependent退化癌症突变体(26]。对于Smad3没有发现突变在人类癌症。STAT通路和NF -κB通路诱导Smad7,因此,肿瘤细胞活性高的这些通路可能逃避TGF -βSmad7通过抑制细胞生长的反应过度。重要的TGF -的负调控β1信号是滑雪和平与Smad-2 3和4。增加滑雪或平的表达与雌激素受体阳性的进展(ER +)乳房癌。当滑雪和平表达下调(RNAi) TGF -β公元前1-mediated增长抑制恢复(26]。
目前,大量的相关数据表明,TGF -β1信号组件,包括Tβ国际扶轮TβRII、Smad2和Smad4往往迷失在人类癌症。符合其肿瘤抑制作用,许多癌症失去或减弱TGF -β介导突变失活的TGF - antimitogenic行动β受体或Smads [49]。研究使用转基因小鼠T的条件敲除βRII表明T的损失βRII上下文中的中间多瘤病毒T抗原(PyVmT)表达式结果在缩短平均肿瘤(49]。突变和I型和II型TGF -β1受体表达已发现的最常见的癌症类型,包括那些发生在胆道、膀胱癌、乳腺癌、结肠癌、食道、胃、脑、肝、肺、卵巢、胰腺、前列腺(5,10,27,50]。在人类公元前TGF -的改变β1信号分子相对少见,除了Tβ(差别RII对这些6,51]。病理研究存档乳腺癌样本,包括良性病变,导管癌原位(DCIS)和侵入性乳房癌(IMC),表明,Tβ是与差别RII对这些进展和侵略原位和乳腺浸润性癌52]。最近的研究表明,沉默的TβRII基因可以通过甲基化发生在人类乳腺癌细胞53]。在人类mec和乳房癌细胞系的表达TGF -β1、Tβ国际扶轮,TβRII被甲基化,同时抑制这些基因可以协调reinduced经脱甲基作用[54]。TβRII失活提高癌变前的或低度恶性乳腺肿瘤细胞的侵袭性但减少高档肿瘤的转移(55]。相反的,Tβ公元前RIII可能起到抑制,减少或损失的TβRIII表达发生在公元前大约有90%的在mRNA水平和70%蛋白质水平。此外,TβRIII大幅损失发生在高水平先进,乳腺浸润性癌。因此,其损失可能是一个负面入侵BC(患者的预后因素56]。
7所示。TGF -的作用β1在晚期肿瘤的进展和转移
在肿瘤进展的晚期TGF -β1是改变其行动到肿瘤促进剂。几项研究已经显示广泛的潜在的TGF -β1对癌症转移的影响[21]。疣状分析揭示了TGF -之间的相关性β1的表达和转移的乳腺癌、结肠癌和前列腺癌。此外,TGF -强度β1染色入侵淋巴结转移是更高的乳腺癌和结肠癌的主要肿瘤(9]。转移是一个多步级联的过程,包括EMT,细胞迁移,入侵,从循环内渗,溢出23,26,52,57]。程等。58)演示了使用一个在体外测定肿瘤细胞培养在fibroblast-conditioned介质显示增殖和活性增加,表明基质TGF -的作用β1在肿瘤进展的信号。相反,衰减TGF -癌的细胞反应β1×显性负II型受体转基因(二硝基酚βRII)显著降低肿瘤延迟的TGF -α表达在乳腺上皮细胞52]。这表明特定的TGF -β1信号在细胞癌能促进肿瘤细胞入侵。有人建议Smads参与抗肿瘤过程中,虽然Smad-independent途径参与诱导肿瘤恶化[27,59]。然而,最近的数据也表明,Smad-dependent途径参与肿瘤促进活动的TGF -β1。Smad-3和4是必要的对于转移性骨肿瘤的扩张,而Smad-2在肺、肝、分别和脑部肿瘤(9,60]。大约40%的人类乳腺癌表现出积极的TGF -β基因响应签名,是依赖于上下文,显得更加ER-tumors(与ER +肿瘤)和肺转移(而不是骨转移)8,60]。TGF -机制β诱导肺转移的乳腺癌相关的感应angiopoietin-like 4 (ANGPTL4TGF -)基因βSmad-dependent原发肿瘤的信号,使乳房细胞离开破坏肺毛细血管壁。有孔毛细血管的骨髓的行动没有任何优势ANGPTL4的影响,这可以解释为什么TGF -β针对肺而不是骨转移(6,8,9,27,60]。
至少7基因(IL-11,CTGF,趋化因子受体CXCR4,金属蛋白酶- 1,PTHrP,VEGF,和PTGS2 / COX2)已被确认为人类乳腺癌骨转移的驱动在mda - mb - 231模型中,每个这些基因的转录调控和依赖TGFβ信号在活的有机体内(20.]。TGF -β骨转移是一个主要因素,TGF -β是释放激活破骨细胞,骨基质的降解骨基质。分泌TGF -β刺激其他溶骨的细胞因子的释放,如甲状旁腺激素相关蛋白(PTH-rP) IL-11, CTGF(结缔组织生长因子)转移性细胞维持转移过程。
Micalizzi等的工作。61年]表明Six1可能的一个重要中介TGF -切换β1信号从肿瘤抑制肿瘤的促销。然而,Six1的机制影响着TGF -β1通路尚不清楚。科学家(61年)所示在活的有机体内实验的目标Six1是Tβ国际扶轮,Six1超表达需要开关TGF -β1信号prometastatic表型,表明诱导EMT不足以诱导实验性转移。相反,Tβ国际扶轮upregulation没有Six1过度抑制转移性传播在活的有机体内在一个实验性转移模型。因此,Six1 TGF -被认为是决定因素β公元前1功能。Six1 misexpressed在许多肿瘤包括乳腺癌。在人类公元前Six1与先进的疾病和不良病人结果(62年]。
几项研究在小鼠模型表明,激活TGF - mec的具体表达式β1配体或活跃T的表达式β国际扶轮可以提高BC-associated肺转移在活的有机体内(57]。研究Darakhshan和Ghanbari35)政府与三苯氧胺(TAM)表达下调的tranilast TGF -的表达β1,β2,β3、Tβ国际扶轮和Tβ在乳腺癌细胞RII (MCF-7和人类乳腺癌mda - mb - 231细胞系)。TβRIII是公元前的抑制进展和恢复它的表达时,入侵,抑制血管生成和转移在活的有机体内(56]。研究Darakhshan和Ghanbari35tranilast和TAM略微增加T的表达βRIII。
8。TGF -β1、EMT
公元前开始是当地的疾病,可以转移到遥远的器官。早期肿瘤的转化成侵袭性恶性肿瘤与EMT的激活有关,被定义为从一个上皮一间质细胞表型的变化状态,这是一个基本事件和标志在肿瘤发生[26]。变化从极化上皮表型EMT导致转变拉长成表型,细胞降解ECM,显示入侵行为(63年- - - - - -65年]。
TGF -β函数往往伴随着多和纤维化反应,引起巨大的变化在肿瘤微环境的生物力学特性。基质内住乳房癌的弹性模量是大约10倍的机械刚性比相邻的正常乳腺组织。TGF -β强化这些生物力学反应通过刺激的表达和分泌多种ECM组件,如胶原蛋白我和从基质成纤维细胞纤连蛋白,和ECM的交联酶,如赖氨酰化氧从乳房癌的细胞。这些严格的乳腺肿瘤微环境的形成促进转移性乳腺癌进展,也预测患者不良临床结果窝藏转移性疾病(66年]。
TGF -β1所示在EMT(发挥重要的监管作用8,16,67年]。识别TGF -β作为一个主要EMT来自的诱导物在体外在细胞培养的研究。正常小鼠乳腺上皮细胞的治疗与TGF -β改变了立方形的形状细长轴,伴随着减少上皮间充质标记的标记和增加表达(9,28]。诱发细胞尺寸的增加,蛋白质含量在EMT (mTOR激活的结果)68年- - - - - -70年]。其信号会使claudins, occludins ZO1,其次是紧密连接退化(63年]。TGF -β1也上调integrin-linked激酶(亲属),增加细胞活性(23,63年,69年,71年]。整合蛋白的表达(如α5,αv,β1,β3,β5)结合ECM也增强了TGF -β细胞信号。结扎这些整合蛋白(α2β1:胶原蛋白,α5β1:纤连蛋白,αvβ3或αvβ5:periostin)诱发TGF -的生产β,导致一个前馈循环肿瘤细胞与ECM (72年]。
TGF -β1-induced EMT在很大程度上是研究使用NMuMG小鼠乳腺上皮细胞,因为这些mec接受EMT显而易见TGF -后36小时β1治疗[68年,69年,73年]。在这种EMT规范Smad信号,以及Smad-independent信号(通过小gtpase ERK1/2和p38 MAPK通路)是集成25,28,73年]。增加表达Smad3和Smad4的持续活跃的Tβ国际扶轮提高感应EMT (9]。Smads作为转录因子EMT的监管机构,如蜗牛、蛞蝓/扭曲、Cripto-1, FOXC2, Six1 [6,28,61年,74年]。例如,激活Smad2/3 TGF -β在mec诱发核高机动组的表达A2 (HMGA2),通过刺激Snail1的表达,促进EMT Snail2 /段塞,和扭曲,通过抑制ID2[的表达28]。压抑的TGF -钙粘蛋白的表达β1-mediated SNAIL-Smad3/4复杂的负调节钙粘蛋白在乳腺癌上皮细胞(24,28,75年]。钙粘蛋白也压抑HMGA2 TBX3 (T-box转录因子)(76年)和塔尔·1/2(锌指E-box-binding同源框1/2)(18,25]。此外EMT期间钙粘蛋白丢失和癌症进展(63年,65年]。
刚度矩阵转换TGF -β从proapoptotic分子的诱导物EMT NMuMG和MDCK细胞,增强耦合的TGF -βPI3 K / Akt通路(74年]。Lamouille和Derynck68年)使用NMuMG细胞模型,观察到典型的上皮表型与伴随的纺锤形成表型的收购,诱导的TGF -β伴随着细胞尺寸的增加,蛋白质含量和与快速mTOR激活。作者还观察到,雷帕霉素抑制细胞的迁移和入侵后TGF -β全身的EMT,符合最近的观察雷帕霉素抑制某些肿瘤细胞的诱导活性(28,77年]。PI3 K和mTOR活动通常调节在各种癌症,PI3 K抑制剂雷帕霉素类似物研究了癌症恶化的抑制剂在临床前和临床试验68年,69年]。
研究表明,扭、蜗牛和TGF -β可能诱发细胞表面标记物的表达与肿瘤干细胞,这些细胞比例高同源性骨骨髓来源间充质干细胞(28]。
9。TGF -β全身的EMT和microRNA的监管
之间有一个双重否定反馈回路microRNA: mir - 200(转录·泽的目标),mir - 205,和塔尔·允许细胞的上皮和间充质状态之间存在可塑性(28,74年,78年- - - - - -80年]。此外,相同的小分子核糖核酸经常入侵人类乳腺癌细胞中表达下调,展览mesenchymal-like形态(28]。最近的研究表明,高转移性乳腺癌4 t1细胞更epithelial-like相比同基因的和nonmetastatic 4 t07同行(28]。在许多独特的差异这两个同系的细胞类型的reexpression mir - 200在转移4 t1细胞,导致转移所需metastasis-promoting蛋白质的合成和分泌产物(28,80年]。mir - 200家族相比,转移性乳腺癌被发现优先miR-10b上调表达,既促进恶性mec的浸润和转移在体外和在活的有机体内(28,81年]。
在徐的研究等。78年]TGF -β1分泌导致增加的ZEB1转录水平MCF7细胞,可能会达到一个点,ZEB1转录和蛋白质积累可以克服mir - 200造成的压迫,导致EMT的进展。的差别,对这些基因的旁分泌TGF -β1信号能减少ZEB1 ZEB2表达式,上调mir - 200 b和mir - 200 c,最后抑制EMT的进展。在乳腺癌进展,miR-221/222表达式是增加积极的官腔亚型乳腺癌。在这些肿瘤,miR-221/222直接压制GATA家族转录因子的表达TRPS1, ZEB2的阻遏。这一行动miR-221/222钙粘蛋白的表达,差别是促进对这些和EMT-associated增加细胞迁移和入侵82年]。
相反,作为肿瘤抑制microrna miR-520/373成员,并增加mir - 520 - c或mir - 373表达抑制乳腺癌细胞的入侵行为在体外和在活的有机体内,部分通过瞄准TβRII [83年]。直接压迫Smad7行动中可以看到集群(mir - 106 b - 2584年]。在香港的工作等。85年TGF -管理β正常小鼠mec (NMuMG)诱导mir - 155表达通过Smad4-dependent机制。一旦表示,mir - 155废除MEC的表达RhoA并阻止他们接受EMT的能力以应对TGF -β(28,74年,85年]。mir - 181 a的表达也是高度与公元前转移性疾病的发展有关。在泰勒等人的研究。66年),TGF -β治疗NMuMG细胞诱导EMT导致mir - 181 a的一个重要upregulation表达式。此外,它表明,失活的mir - 181 a预防刺激TGF -钙粘蛋白表达的损失β。
10。TGF -β1和ECM降解
ECM降解是一个重要的转移过程的一部分。在乳腺癌扰动的p53 Mdm2 (E3 ubiquitin-protein连接酶Mdm2) EMT是关键的一步。晚期转移性乳腺癌进展可以与TGF -β1-induced Mdm2的表达。此外,在骨头(公元前常见的网站转移)癌细胞能够激活破骨细胞影响细胞外基质降解、存储和释放生长因子(TGF -βIGF, BMP)。TGF -β1所示为溶骨的细胞因子诱导刺激肿瘤细胞(如PTHrP-stimulator NFκB配体RANKL生产),增强破骨细胞分化[9,26]。肺转移的乳腺癌细胞,TGF -β1在肿瘤微环境信号启动癌细胞对肺转移26,86年]。
必要的监管机构的ECM降解基质金属蛋白酶(MMPs) (63年,65年),其特定抑制剂TIMPs(组织基质金属蛋白酶抑制剂)和膜相关MMP抑制剂(顾虑)。这些分子之间的平衡调节运动型和侵入性能力(1,87年]。MMP-2 MMP-9,公元前MMP-14, TIMP-2与进展[88年,89年]。许多科学报告建议TGF -一个至关重要的功能β1作为一个调制器的基质金属蛋白酶(90年,91年]。TGF -β提高致瘤性和侵袭性乳腺癌细胞的诱导表达基质金属蛋白酶2、9 (28]。戈麦斯et al。1)首次证明TGF -βTIMP 1能够调节MMP,介意表达在人类乳腺癌细胞mda - mb - 231通过ERK1/2 p38MAPK通路。这两种传感器通路TGF -是不可或缺的β1-enhanced迁移和入侵表型;然而,每个TGF -介导的β1信号为基质金属蛋白酶及其抑制剂在一个特定的方式。本研究表明,类似于基质金属蛋白酶,TIMPs,和顾虑,T的表达式β国际扶轮和TβRII高是最激进的细胞系(mda - mb - 231),而微创的,除了TβRI,这也是zr - 75 - 1细胞中高度表达(1]。金和合作者92年)建议TGF -β1也入侵诱发癌变前的乳腺癌细胞(MCF10A),由MMP-2 upregulation和MMP-9 [92年]。后续报告还表示,MMP-2和MMP-9 TGF -至关重要β1-increased入侵MCF10 3 d细胞系列在体外模型(24,93年]。
研究结果表明,TGF -β1可以通过EMT抑制原发肿瘤的生长,同时促进转移的癌的细胞反应。乳房癌的小鼠模型,完整的TGF -消融β1反应在乳腺上皮细胞,观察肿瘤减少延迟。此外,显著提高肺转移也清楚地证明(94年]。在这个模型中损失的TGF -β乳房癌的细胞造成的信号也积极大量平滑肌肌动蛋白基质,增加肿瘤细胞的异质性,肿瘤细胞的生存。此外,TGF -β调节趋化因子表达导致carcinoma-immune细胞,这可能与乳腺细胞癌转移(94年,95年]。TGF -减少肿瘤细胞的反应β信号往往伴随着增加配体的分泌。在乳腺癌患者预后不良(94年),TGF -β1水平经常在等离子体升高,肿瘤细胞,和相关的基质23,96年]。
11。Mesenchymal-Epithelial过渡(遇到)
EMT后,转移性细胞可以恢复和重新获取上皮属性,类似于原发肿瘤细胞(97年]。这个过程称为mesenchymal-epithelial过渡(遇到),也有助于形成组织和器官的发展(82年]。它不如EMT的特点,但遇到可以与建立二级肿瘤转移。有趣的是,mir - 106 b - 25个成员的集群可以促进MET-like流程和增强的感应(诱导多能干细胞)重新编程的细胞则通过目标TβRII [82年),然而,mir - 200家庭被牵涉进促进了通过抑制ZEB1和ZEB2的表达能力,导致调节钙粘蛋白的表达(74年]。
12。TGF -β1、肿瘤微环境中免疫细胞
TGF -β招聘1介导的肿瘤促进骨髓细胞群。乳房癌的细胞特定的TGF -消融β1信号导致增强转移,增加小鼠的骨髓细胞渗透(94年]。还GR1一起+ CD11b +和F4/80 +髓细胞被招募的前沿展示癌肿瘤细胞特定的TGF -消融β1响应[98年]。这是与增加表达式处于受控和Cxcl5 TGF -β1信号缺乏组织在体外和体内。在活的有机体内研究表明,CxcR2信号明显有助于增强metastasisobserved TGF -β1信号不足乳房癌的细胞群,与控制乳房癌相比细胞(98年]。当TGF -β1在肿瘤微环境刺激相邻细胞的数量,包括免疫细胞浸润,它可以在抗肿瘤活性产生重大影响T细胞(5]。依赖- 2 t细胞信号被报道涉及Smad3 - 2生产的镇压行动。TGF -β1也显示调节t细胞生长逮捕(p21Cip1和p27Kip1 TGF -β1目标)的外源性il - 4, - 2,通常会促进增殖。TGF -β1也是抑制t细胞介导肿瘤排斥(3]。TGF -β1可引起宿主巨噬细胞成为抑制CD4 + t细胞增殖。它最近表明,CD4 + CD25 + t细胞监管人口可以提供TGF -的一个重要来源β1,负责衰减的肿瘤抗原扩大CD8 +细胞毒性T细胞(ctl) [27,99年]。目前许多研究已清楚地表明,TGF -β1可以抑制细胞毒性t细胞分化和细胞毒性t细胞介导的细胞溶解细胞癌(One hundred.]。此外,TGF -β1防止granzyme的表达,granzyme B,穿孔素,Fas配体(FasL)和interferon-gamma-promoters ctl细胞毒性(8,One hundred.,101年]。Granzyme B和移行细胞表达直接联系Smad转录因子(101年]。此外,据报道,TGF -β1刺激抑制NK细胞和中性粒细胞效应功能,导致肿瘤恶化在宽松的微环境。此外,TGF -β1可以抑制MHC I和MHC II表达的细胞群。重要的是,TGF -β1依赖减少肿瘤细胞的MHC I的表达导致减少了NK细胞的肿瘤细胞溶解,从而提高肿瘤的生长和转移102年]。TGF -β1是一种最有效的已知人类外周血中性粒细胞化学引诱物,还能抑制抑制肿瘤发生的能力和有说服力地调节中性粒细胞之间的交互和其他肿瘤微环境内细胞群(5]。中性粒细胞功能在肿瘤微环境的识别和破坏癌细胞FasL表达。在TGF -β1)中性粒细胞展览消除这些细胞的能力下降(5]。TGF -β1也促进单核细胞的招募,有人建议,促进单核细胞向巨噬细胞分化[5]。TGF -β1是能够阻止启动干扰素-γ和引发的脂多糖(LPS)的巨噬细胞,有效杀死肿瘤细胞,巨噬细胞的必要条件(5]。相反,肿瘤坏死因子-α(TNF -α)细胞毒性TGF -独立运作β1的影响。TGF -β1预处理癌细胞巨噬细胞的细胞毒性,抑制细胞生长的能力变弱在体外(5]。TGF -β1刺激巨噬细胞已被证明会减弱macrophage-associated抑制CD4 + t细胞增殖的5]。TGF -β1也抑制MIP-1a MIP-2处于受控,il - 1β引发,gm - csf和il - 10的表达。在单核细胞,TGF -β1已经被证明可以促进il - 1和il - 6的表达,抑制氧自由基的生产(5]。它也扮演一个关键的角色在诱导亚群的分化(CD4 + CD25 + Foxp3 +调节性T细胞)(103年),这被认为是回火抗肿瘤免疫和免疫治疗的主要障碍。本地化和公元前渗透模式不同,有不同的对肿瘤恶化的影响但可以为公元前预后因子(8]。
13。针对TGF -抗癌治疗策略β
由于其growth-suppressive效果,在过去,TGF -β一直被视为一个有吸引力的细胞因子治疗癌症。因此,研究开始探索TGF -的潜在作用β作为辅助化疗。TGF -β能保护正常细胞,使敏感肿瘤细胞对常规化疗在一些临床前模型(9]。鉴于TGFβ的多效性的对肿瘤细胞和宿主细胞的影响及其可能的作用在肿瘤转移,TGF的详细评估抗肿瘤效应β拮抗剂只能通过使用模型的转移性乳腺癌:转移性乳腺癌细胞系小鼠4 t1 (Balb / C), EMT6 (Balb / C)和R3T (129 s1),和人类转移mdamb - 231, mda - mb - 435, MCF10ACA1A, MX-1细胞株接种到免疫缺陷小鼠(20.]。
与当前知识的参与TGF -β在癌症进展和转移,有3种不同的方法对TGF -β的治疗潜力。
(1)使用反义分子阻止TGF -β合成配体水平;(2)阻塞中的交互利用配体陷阱(单克隆抗体、可溶性受体)和antireceptor单克隆抗体;(3)抑制在细胞内的信号级联(使用TGF -水平β受体激酶抑制剂和肽寡核苷酸适配子)[6- - - - - -9]。对于每个这些方法,几种药物开发和在临床前或临床研究的早期阶段。几个例子可以发现公元前疗法。
反义分子单链寡核苷酸(这边是核苷酸)8]。自TGF -β生产通常是增加在肿瘤恶化,阻碍其合成和TGF -β介导的基因表达有可能减少过剩TGF -β肿瘤微环境内的水平。反义抑制TGF -介导的β1基因表达已被证明是有效地降低恶性老鼠纤维肉瘤细胞和小鼠4 t1细胞的性质(104年]。目前处于测试阶段的分子被证明是有效的治疗胰腺癌(AP12009 Trabedersen)或前列腺癌(AP11014和AP15012) (8,9,104年]。
配体的陷阱可以控制多余的TGF -β在肿瘤微环境生产。中和单克隆抗体(mAB), 1这里(Genzyme Corp .)、赛诺菲安万特),结合TGF -β1、2和3,导致抑制转移性乳腺癌肺转移的小鼠模型,主要是通过增加CD8 + T细胞的抗肿瘤反应(105年]。也给减少骨质流失减少PTHrP表达式及其监管机构Gli2 [50]。在在体外实验的棕褐色等。20.],它评估了小鼠anti-TGF的功效β单克隆抗体1这里,实验转移模型:bone-tropic和lung-tropic人类乳腺癌细胞mda - mb - 231不同等级(优先转移至肺:mda - 231 - 4175 - tr或骨头:mda - 231 scp2tr和2860 tr)。治疗1这里能够阻止TGFβ全身的磷酸化receptor-associated Smads Smad-2 3,在每一个这些细胞系。而1这里没有对细胞生长的影响在体外,它抑制TGFβ刺激肿瘤细胞迁移和侵袭性基底膜基质。1这里抗体治疗显著降低mda - 231 scp2tr的负担或2860 tr-derived转移至骨骼,以及mda - 231 - 4175 - tr -派生转移到肺~ 40%。
在临床试验中另一个马伯,2七国集团(g7),显示,抑制乳腺癌转移功效提高NK细胞活性和防止辐射诱导加速转移(20.,104年,106年- - - - - -108年]。Genzyme已经开发了三个完全人性化马伯:gc - 1008 (Fresolimumab),猫- 152 (Lerdelimimab),和猫- 192 (Metelimumab),进行临床试验(3,104年]。gc - 1008能够中和所有三个TGF -β亚型。猫- 152是为一些转移性肿瘤(III期临床试验3,59]。gc - 1008 I / II期临床试验中进行了测试。两个gc - 1008试验是在招聘阶段:Fresolimumab和放射治疗转移性乳腺癌(NCT01401062)和安全GC1008和成像研究的神经胶质瘤(NCT01472731)。其他两个癌症患者马伯尚未经过测试。
另一种阻止TGF -β是使用可溶性受体。例如可溶性TβRII和TβRIII检测在临床前研究乳腺癌和胰腺癌转移(104年,109年- - - - - -111年]。Muraoka et al。109年]表明,系统性管理Fc: TβRII原发性乳腺肿瘤细胞凋亡增加表达PyMT(中间多瘤t抗原)和肿瘤细胞活性降低,内渗和肺转移。同样,Fc: TβRII也抑制转移移植4 t1和EMT-6乳腺肿瘤在同源的BALB / c小鼠。表达的可溶性TβRII减少BC和胰腺癌转移。没有进行临床试验,这些可溶性受体直到现在。
在信号转导封锁可以提出两种不同的策略:受体激酶抑制剂的使用,针对细胞内TGF -β信号通路的分子,如Smads肽寡核苷酸适配子(6,8,50]。寡核苷酸适配子是小分子肽含有目标结合位点和脚手架域,阻碍了目标的函数(8]。
针对受体激酶已深入调查,因为这些药物很容易产生,可以口头管理(50]。Ki26894, sd - 208, LY364937 TβRI抑制剂,这似乎是有前途的抑制骨转移。实验使用乳腺癌和胃癌细胞株在体外(112年,113年)和异种移植小鼠模型在活的有机体内(112年,114年]。实验的Ehata et al。112年TGF)治疗Ki26894阻塞β信号在mda - mb - 231 d细胞,这是发现TGF Smad2磷酸化的抑制和抑制β响应目标基因的活动。此外,Ki26894入侵的能动性和降低mda - mb - 231 d细胞TGF引起的β在体外。系统性Ki26894治疗开始前1天mda - mb - 231 d细胞的接种BALB / c的左心室ν/ν雌性老鼠导致减少骨转移和延长生存相比vehicle-treated老鼠。
sd - 208已表现出抑制增长的主要在测试中有两个小鼠乳腺肿瘤和肺转移癌行,R3T和4 t1 (20.,104年]。sb - 431542,使用最广泛的TβR1抑制剂,可以抑制肿瘤转移的乳腺癌[3,115年)、神经胶质瘤和肾细胞癌在临床前阶段(3]。LY2109761是一种小分子抑制激酶活性的Tβ国际扶轮和TβRII。这种化合物可以抑制乳腺癌转移形成的小鼠模型(8,9,104年,116年]。LY2157299(礼来公司& Co)是一个TβRI激酶抑制剂,减少增长的肺癌和乳腺癌细胞系和已被证明抑制Calu6非小肺癌引发的主要肿瘤的生长线和mx₁裸体小鼠乳腺癌行(8,9,104年,117年]。这是唯一的TGF -β受体激酶抑制剂,目前正在进行临床试验。
sd - 093和ly - 580276已经被证明阻止EMT和肿瘤细胞迁移在胰腺癌和鼠乳腺上皮细胞,分别为(118年]。电子战- 7203、电子战- 7195和电子战- 7197抑制Smad / TGF -β信号传导、细胞迁移、入侵和肺转移的乳腺癌细胞mda - mb - 231 4 t1和正交的异种移植小鼠和MMTV / cNeu转基因小鼠。他们抑制EMT TGF -β治疗乳腺癌细胞和4 t1正交的异种移植小鼠。剂量为1.25毫克/公斤的电子战- 7197增加了4 t1-luc的存活时间和4 t1小鼠乳腺肿瘤轴承(119年]。临床前研究电子战- 7197完成。方等。3)展示了一种新型小分子的功效年- 209 T的抑制剂βRI激酶。他们已经检查了290年对乳腺癌的影响细胞迁移和转移在体外(mda - mb - 231细胞,小鼠乳腺肿瘤4 t1细胞,人类乳腺癌细胞Hs578T和bt - 549,和人类的角化细胞细胞系HaCaT)和肿瘤转移小鼠模型。年- 290抑制乳腺癌细胞迁移,引起的入侵,EMT TGF -β剂量依赖性的方式。在三个不同的老鼠肿瘤转移模型年- 290预防和治疗乳腺癌肺和骨转移通过抑制TGF -β途径。年- 290治疗也显著延长小鼠肿瘤的生存。
Trx-SARA肽适配子的一个例子,这减少了TGF -的水平β与Smad-4全身Smad-2 / 3在复杂,抑制后EMT TGF -β刺激在乳腺癌上皮细胞(8,120年]。到目前为止与肽寡核苷酸适配子没有进行临床试验。
14。TGF -β1和癌症干细胞样细胞(二者)
最初反应化疗后很多患者复发耐药的转移性疾病,尤其是在三阴性乳腺癌(TNBCs)。一些研究显示,这些复发可能引起的癌症干细胞样细胞的数量(二者)与自我更新和肿瘤起源的能力。TGF -β1被证明能增加茎状的属性在人类乳腺癌细胞(121年]。波拉et al。121年]分析了RNA表达配对的原发性乳腺癌活检之前和之后的化疗。化疗后的切片显示增加与二者相关的基因的RNA转录和TGF -β1信号。也Shipitsin和他的同事们53]表明,亚种群与CSC特性(CD44 +)在乳腺肿瘤中TGF -β1、TβR1。TGF -β1配体通常富集在TNBC肿瘤微环境,可以由肿瘤细胞或肿瘤相关基质和免疫细胞94年,121年]。这些数据表明TGF -的可能性β通路参与维护二者在乳房癌。在波拉等的研究。121年在TNBC细胞系(159年总和,BT549 SUM149, MDA231)和鼠标异种移植,化疗药物紫杉醇自分泌增加TGF -β1信号并引发表达二者,mammosphere形成和CSC标记所示。Tβ国际扶轮激酶抑制剂LY2157299和SMAD4 paclitaxel-induced siRNA阻塞IL8转录和二者扩张以及paclitaxel-induced SUM159和BT549 mammosphere形成。此外,治疗TNBC与LY2157299阻止异种移植重建紫杉醇治疗后的肿瘤。
控制干细胞增殖通路是癌症治疗的另一个选择。规范化Wnt信号保持干细胞的生长。例如在小肠,TGF -的存在βWnt信号的信号,没有绒毛舱导致快速的细胞周期阻滞和分化。因此,Tcf4(受Wnt信号)和Smad-4构成主导之间切换的增生性祖和过渡祖分化上皮细胞(8]。
15。联合治疗的方法
调查人员在Genzyme公司,检查pan-TGF的抗肿瘤效应β中和抗体,1这里,结合各种常见化疗对乳腺癌模型。1这里的组合与CDDP顺铂导致长期幸存者在4 t1小鼠乳腺癌细胞在实验骨转移分析。最近,同样的调查证明至少添加剂剂量依赖性的影响1这里对一些人类肿瘤异种移植(包括乳腺癌和肾细胞)当结合多种细胞毒性药物,包括紫杉醇,CDDP、阿霉素、CTX(环磷酰胺)。同样,基因泰克的科学家们表明,2七国集团(g7)强化多烯紫杉醇的功效4 t1自发性肺转移化验(20.]。
波拉et al。121年)确定阿霉素的疗效在抑制肿瘤生长和肺转移同时治疗可以有效地改善pyrazole-based Tβ国际扶轮激酶抑制剂(生原体Idec HTS466284,礼来LY364947)。在这些研究中,小鼠乳腺癌4 t1细胞接种到腹股沟Balb / c小鼠的乳腺脂肪垫。这些实验的结果表明,Tβ国际扶轮抑制剂单独未能抑制肿瘤生长,显著提高阿霉素的抗肿瘤活性。
Bandyopadhyay et al。122年)报道,抑制TGF -β使用化学信号在乳腺上皮细胞Tβ我激酶抑制剂减毒ATM(共济失调毛细血管,突变激酶)自身磷酸化及其激酶活性显著降低,同时增加TGF -β1功能恢复ATM和下游DNA损伤反应。这些研究发现了一个关键的激活TGF -之间的联系β1微环境和自动取款机,将上皮细胞基因毒性应激反应,间接地组织的完整性。
赛斯的实验等。123年antagonization TGF -)的影响β结合的溶瘤细胞的作用是传染性adenoviral向量。溶瘤腺病毒表达Fc: TβRII由同源重组。mda - mb - 231和MCF-7人类乳腺癌细胞被感染的转录TGF -β在目标细胞抑制。直接注射的病毒在人类乳腺癌mda - mb - 231异种移植肿瘤引起的回归在85%以上的动物20.,123年]。
16。雌激素,TGF之间的串扰β在乳腺癌细胞信号通路
大量的研究表明,雌激素受体(ER)负(ER−)人类乳腺癌行相对增长抑制了TGF -更加敏感β比ER +线(20.]。例如,雌激素依赖性乳腺癌细胞MCF-7 TGF被发现非常敏感β介导的生长抑制,而estrogen-independent MCF-7不同等级TGF耐火材料β(20.]。增长雌激素受体阳性MCF-7细胞刺激雌二醇和孕酮的方式,存在剂量依赖的相关性,这种效应可以被治疗4-hydroxy-tamoxifen (4-OH-T)。此外,雌二醇或norethindrone-induced增长刺激是伴随着TGF急剧减少β2和3的mRNA水平,而TGF水平β1 mRNA并不影响[20.]。
试训et al。124年)已经证明,即使治疗TGF -β没有影响MCF-7细胞生长在2 d文化中,它抑制集落形成3 d剂量依赖性的方式与4-OH-T学位与观察。此外,生长抑制作用由anti-TGF 4-OH-T完全逆转β抗体。这些观察建议TGFβ可能小TGF行动β响应祖细胞群,至少在3 d文化MCF7细胞。这些发现是类似报道Shipitsin et al。53)研究基因表达和细胞的遗传特征与癌变和正常乳腺组织使用细胞表面标记,CD44和CD24。大多数肿瘤中细胞群,要么是主要ER +,CD44−,CD24+或ER−CD44+,CD24lo。此外,TGFBR2基因选择性表达ER−CD44+,CD24lo乳腺上皮细胞前体,但epigenetically沉默在分化,ER +CD44−,CD24+腔的细胞。因此,分化成腔的细胞似乎与TGF失活有关β信号。
值得注意的是,tamoxifen-responsiveness在活的有机体内可能不仅取决于ER表达在乳腺癌细胞还干细胞群TGF敏感吗β介导的增长被逮捕。因此,在某些情况下,ER +可能成为抗肿瘤抗雌激素,因为肿瘤干细胞TGF不再回应β介导的细胞周期阻滞。在这种情况下,本构失活的TGF -β信号甚至可能有助于抗雌激素电阻(20.]。几个观测的基础上创建了假设,在乳腺癌的早期发展,乳腺上皮干细胞人口增长抑制了TGF -仍敏感β(三苯氧胺,因此,敏感如果有一个ER +分组人口)。在乳腺癌细胞逃避TGF进展β介导生长逮捕,更高水平的TGF -β可以与更大的侵入性和/或转移的潜力和tamoxifen-resistance [20.]。
17所示。相声HER2激酶和TGF之间β信号在乳腺肿瘤的进展
HER2基因扩增在大约25%的转移性breastcancers报道,在与病人相关的结果(125年]。HER2-overexpressing乳腺癌细胞系的研究和人类肿瘤显示本构HER2磷酸化,激活。超表达HER2与乳腺上皮细胞的转化和较短的在乳腺癌患者生存20.,49,125年]。在乳腺癌模型(在体外和在活的有机体内——老鼠表达Neu致癌基因),功能TGF -之间的协同作用β和HER2的特点。外生和转导TGF -β授予能动性和侵袭性感染的细胞MCF10A (HMECs),是显示稳定的转染表达HER2 [125年,126年]。这些实验表明,TGF -β1、TGF -β3的互补配合HER2在诱导细胞运动性和入侵2 d和3 d基底膜的文化。这HER2和TGF -之间的合作β与持续激活AKT、ERK和p38 MAPK和废除了药物抑制PI3 K,兵,或者p38 MAPK。实际上,在这些细胞基因修饰符屏幕识别TGF -β1、TGF -β3分子配合HER2在诱导细胞运动性和入侵49,125年]。证据表明,堵塞HER2: TGF -β相声可以显著提高效率的传统治疗在乳腺癌患者HER2过度(49]。
18岁。TGFβ诱导细胞凋亡在肿瘤抑制
上皮细胞、神经元和造血的细胞,TGF -β通过协调计划限制细胞增殖抑制细胞生长的基因的反应。到目前为止,唯一的TGF -β全身癌细胞凋亡程序的特点是知之甚少(8,9]。在体外研究表明一些Smad-dependent和独立的机制;例如,TGF -β增加的表达死亡相关蛋白激酶(DAPK)在肝癌细胞株126年]。其他凋亡相关基因受到TGF -β通路是DAXX(通常激活p38MAPK), FAS,荡妇(胃癌细胞株)和GADD45β(增长逮捕和DNA损伤诱导45β;在肝细胞)8,9,60]。TGF -最后的目标β全身的细胞凋亡是proapoptotic还和几个BCL2家族成员(7]。确认这些候选人等待生理相关性的实验证明使用在活的有机体内模型系统。
19所示。TGFβ诱导乳腺癌细胞自噬
自噬是一个关键的反应正常和肿瘤细胞对环境的压力和各种刺激引起的(127年,128年]。否则,在肿瘤抑制自噬具有一种内在的功能(129年]。尽管自噬可能使肿瘤细胞代谢压力下生存128年),一些基因的链接出现自噬缺陷与癌症的发展。转移性肿瘤细胞可能通过诱导自噬(女性逃离130年,131年]。BECLIN1monoallelically删除在40%到75%的人类乳腺癌、卵巢癌和前列腺癌,因此被认为是作为一个肿瘤抑制基因(128年,132年,133年]。因此,杂合的删除BECLIN1在小鼠(beclin−1 +)导致自发肿瘤发生率增加128年,132年]。许多乳腺癌细胞系,尽管多倍体17号染色体(beclin117号染色体基因被放置在温度系数),删除一个或多个beclin1alleles13和人类乳腺肿瘤显示Beclin1水平下降与邻近正常组织相比。恢复Beclin1和MCF-7细胞自噬与抑制MCF7-induced裸体小鼠肿瘤发生[128年]。beclin1 + /−小鼠乳腺肿瘤发生率没有增加而是易患淋巴瘤和癌的肺和肝脏经过长时间的延迟134年,135年]。肿瘤形成beclin1 + /−老鼠表达野生型beclin1信使rna和蛋白质,这表明beclin1是一个haploinsufficient肿瘤抑制。
自噬激活的TGFβ1通过Smad和物通路介导[129年]。工作的Kiyono et al。132年]TGF -β治疗诱导的形成GFP-LC3 puncta人类mda - mb - 231细胞和乳腺癌鼠乳腺癌细胞系,JygMC。此外,TGF -β增强的长寿蛋白质降解mda - mb - 231细胞。自噬细胞死亡在anti-estrogen-treated还描述了人类乳房癌MCF-7细胞培养(22]。
自噬的作用可能不同肿瘤发展的某些阶段和方面。各种肿瘤抑制(例如,PTEN、TSC1/2、p53和DAPK)自噬诱导物,而一些自噬抑制剂(例如,一种蛋白激酶和Ras)具有致癌活性(136年]。因为TGF -β主要功能作为一个肿瘤抑制致癌作用的早期阶段,TGF -β全身的自噬可能抑制肿瘤与其他肿瘤抑制启动合作。在晚期的肿瘤恶化,表明新陈代谢强调肿瘤区域的激活自噬。在这种情况下,自噬的激活可能使这些细胞具有生长优势。关于肿瘤促进方面的TGF -β在晚期癌症,TGF -β全身的自噬在某些肿瘤类型,包括乳腺癌,可能与肿瘤促进肿瘤发生的后阶段(132年,137年]。在铃木等人的作品。129年]TGFβ全身的自噬抑制了Smad2/3击倒,Smad4,或DAPK,或抑制物,表明Smad和non-Smad的参与途径。TGFβ1比执行提前激活自噬细胞凋亡和自噬基因的沉默核变弱的细胞周期阻滞和细胞凋亡诱导TGFβ1 HuH7细胞(人类肝癌细胞),表明自噬激活部分应该为TGF作出贡献β介导的抑制增长。
概念用于癌症治疗导致的自噬抑制试验检测自噬抑制剂,如氯喹、无线电,在一些恶性肿瘤化疗增敏剂(138年]。
20.结束语
TGF -的直接影响β1在细胞癌以及监管carcinoma-immune细胞相互作用的细胞因子,设计时必须考虑相关的治疗方法来管理人类癌症进展和转移。的预后效用TGF -β公元前1在人类也被描述。说明负责赋予致癌的分子机制活动的TGF -β1无疑将提供新的治疗缓解转移进展和复发的机会的BC。目前一些anti-TGF——β1治疗正在探索。鉴于调解EMT小分子核糖核酸的作用和TGF -β信号,顺理成章地,识别micro-RNAome受TGF -β在其感应的转移进展也可能提供新的进展提高乳腺癌患者的总体生存。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。