文摘
神经母细胞瘤(NB)是最常见的和侵略性的儿科癌症,特点是一个了不起的表型多样性和较高的恶性肿瘤。异构的临床行为,从自发缓解到致命的转移性疾病,可归因于NB生物学和遗传学。尽管在治疗重大进展,NB仍与高发病率和死亡率相关。因此,新颖的诊断、预后和治疗方法是必需的,主要是为了提高高危NB的患者的治疗结果。在神经上皮的癌症,NB是研究最多的肿瘤PPAR配体而言。PPAR配体被赋予antitumoral效果,主要作用于癌症干细胞,并构成可能附加疗法抑制成长的药物,特别是与不利预后NB。在讨论临床背景,本文将提供一个大纲的主要研究PPAR表达式在NB,关注降糖药物的潜在好处,thiazolidinediones和二甲双胍,减少肿瘤复发的发生以及再生在NB的病人。
1。介绍
(1)神经母细胞瘤。神经母细胞瘤(NB)是一个发展中交感神经系统的肿瘤在儿童早期,它的特点是广泛的临床行为,从完整的回归到死亡。
NB代表第二个最常见的儿童颅外的恶性肿瘤,占8 - 10%的儿童癌症(NB患病率大约是7000 - 10000活产)的一桩案件中,大约15%的儿童死亡恶性条件(1]。
群众NB范围从无症状的临床表现主要肿瘤导致关键疾病由于局部侵犯及/或广泛传播疾病。最主要NB(65%)通常出现在腹部地区,经常在肾上腺髓质。其他常见疾病的网站包括颈部和头部(5%),胸部(20%),和骨盆(5%)(1]。
NB的疾病sympaticoadrenal血统的神经嵴,源于发展中周围神经系统(成神经细胞2]。
近年来,它已经表明,NB肿瘤发生依赖于癌症干细胞的存在(二者),也被隔绝NB细胞系(3,4]。二者被认为是在NB也负责转移和复发患者(5,6]。
细胞异质性NB结节的特征,这些肿瘤的预后取决于他们分化水平(7]。有趣的是,从几个人类细胞系建立NB保留类似细胞的异质性。
Biedler等人描述三个细胞亚型,通常明显还在NB细胞行文化,基于细胞形态学、生化特性,和增长模式(8]:(i) n型(neuroblastic:聚合、差,和圆形细胞神经突短);(2)年代(substrate-adherent和nonneuronal细胞);和(3)i类型(中间:温和的贴壁细胞,显示标记干细胞特征,代表人口癌症干细胞样细胞,并被认为是S - n型细胞)(7]。
多项研究表明,这些细胞来源于一个共同前体和双向分化。这之间的双向转换定义良好的分化神经嵴的血统被称为“分化转移”[9]。
因为分化转移过程还可以允许恶性二者的区分良性的表型,介绍了癌症生物学中一个新颖的概念:“诱导分化”可能的治疗(例如,使用类维生素a治疗NB和急性早幼粒细胞白血病(10])。
NB发展尚不清楚发生的原因主要是零星的疾病也罕见(约占所有病例的1%)家族病例报告(1]。基因组的改变与NB开发和/或进展,其中许多已被证明是相关的临床结果。研究最广泛的细胞遗传学改变,预后不良在NB,包括N-myc致癌基因扩增、损失或重排的染色体的短臂上的远端部分1 (1 p31-term) 3(3第22位),11 (11 q23处),收益的染色体臂1 q或17 q, TrkB生成受体的表达及其配体(34- - - - - -38]。其他细胞遗传学和分子异常可能参与NB发病机理及其识别可能是有用的诊断、预后和治疗病人NB。
NB的传统治疗方法包括手术、化疗、放疗、和生物疗法34]。然而,大多数的NB病人(50%)有可怜的结果和复发,剩余的临床挑战。
不幸的是,在许多情况下,这种疾病诊断的时候,通常已经蔓延。在这些情况下,主要的治疗方法是频繁密集的方案包括组合高剂量的化疗(39),通常伴随着不可接受的毒性高、没有长期的改进。创新方法因此需要这种疾病。NB目前正在接受调查的新治疗方案包括靶向放疗和类维生素a的化合物(NB细胞诱导终端分化),免疫治疗,如使用antidisialoganglioside 2有或没有与细胞因子(gm - csf, - 2),反血管增生,neurotrophin-signaling抑制剂,proapoptotic代理、同种异体haemopoietic干细胞移植,新的化疗(34,39]。
(2)PPARs。过氧物酶体proliferator-activated受体配体依赖性转录因子(PPARs)属于核受体超家族。
PPARs被激活的脂肪酸、二十烷类、其他膳食脂质及其代谢产物或合成配体(40),药物用于几种疾病,使PPARs有吸引力的治疗靶点。
有三个PPAR亚型(α,,γ)由单独的基因编码41),表示在不同发展阶段的产前(42]。
通过调节多种基因的表达43],PPARs控制几个生理过程,包括细胞增殖,形态发生、分化和细胞内稳态44,45,涉及不同hyperlipedimia等人类疾病,糖尿病、肥胖、炎症、神经退行性疾病,心血管疾病和癌症46- - - - - -49]。
尽管所有PPAR亚型显示部分重叠光谱的活动,基本上只要脂质和能量代谢的控制而言,它们在不同组织的表达模式和功能角色(50- - - - - -52]。
PPAR -α主要是表现在代谢活跃的组织,如肝脏、骨骼肌、心脏、肠道粘膜,棕色脂肪组织,肾上腺,胰腺和肾脏。这种受体调节脂肪酸的分解代谢,促进脂类分解和脂肪酸氧化53- - - - - -56]。
PPAR -α内源性配体(脂肪酸和一些fatty-acid-derived化合物)或合成药物受体激动剂(fibrate药物,WY14643和GW7647)已确定(57),其中一些目前用于治疗高甘油三酯血症和心血管疾病(58]。
PPAR -β/δ是广泛表达特别是肝、肠、肾、腹部脂肪组织,骨骼肌和巨噬细胞。它调节能量消耗,参与脂肪酸氧化和调节血液中胆固醇浓度和葡萄糖水平(41,54,59]。
PPAR -β/δ内皮受体激动剂是PGI2、油酸和合成剂,如GW501516 GW7842, GW0742,减弱肝脂肪变性60]。
PPAR -γ脂肪组织内表达,大肠、脾、骨骼肌、肝脏、胰腺、内皮细胞、免疫细胞、各种癌症细胞,大脑(61年- - - - - -63年]。
它调节能源存储和脂肪酸代谢和血糖稳态的关键作用(55,64年- - - - - -66年)、线粒体生物起源和活性氧代谢(67年,68年]。许多脂类,包括类花生酸和环戊烯酮前列腺素15-deoxy-Δ12,14-prostaglandin J2 (15-deoxy-PGJ2)是内源性PPAR -γ配体,合成受体激动剂包括thiazolidinediones噻唑烷二酮类),GI262570, GW1929, GW7845 [69年]。PPAR -γ已被广泛研究为药物目标在一些疾病。
服用tzd是最合适的药理PPAR -γ受体激动剂,其中,吡格列酮和罗格列酮已被FDA批准用于治疗II型糖尿病(70年- - - - - -72年]。
此外,另一个口服降糖药物,二甲双胍,直接提高了胰岛素的行动,调制AMPK活性(关键能源监管机构),增加PPAR -γ信使rna水平(73年),类似于罗格列酮(74年]。
2。PPARs在神经母细胞瘤
有趣的是,有人建议使用PPARs作为癌症治疗的目标,特别是一些PPAR激动剂作用于PPAR -γ,代表有前途的治疗工具antitumoral代理(75年];PPAR -γ据报道受体激动剂抑制细胞生长和诱导细胞凋亡在几个癌症细胞系在体外和在活的有机体内(76年- - - - - -86年),包括NB细胞(87年,88年]。
所有三个PPARs亚型已确定在NB,尽管人类NB细胞系表达PPAR -α(信使核糖核酸或蛋白质)在非常低的水平11,89年- - - - - -91年],PPAR -β/δ表达数据仍然是不完整的(11,92年]。相反,PPAR -γ在NB细胞系中表达的高度11,12和在初级NB细胞培养75年),主要定位在细胞核表达而不是在细胞质中,特别是在显示神经节细胞分化[11,89年]。
此外,它已经证明,胚胎大鼠的大脑和神经干细胞有更高浓度的PPAR -γ比成年鼠大脑(42,93年]。在神经干细胞,PPAR -γ参与增殖和分化的调控94年]。
有趣的是,PPAR -γNB的表达式相关的成熟阶段,因此,NB病人的结果(85年],PPAR -γ受体激动剂诱导NB细胞分化,抑制癌细胞增殖,神经突产物,并减少N-myc水平(11]。
2.1。PPARs受体激动剂在神经母细胞瘤
几项研究已经评估了PPAR -的活性γ在NB,评估一些天然或合成配体的影响细胞增殖,凋亡和分化(表1)。
15-deoxy-Δ12 14-prostaglandin J2 (15-deoxy-PGJ2)的高亲和性的天然配体PPAR -γ,抑制在体外增长和NB细胞发生凋亡11- - - - - -16),通过PPAR -γ端依赖ERK2激活,尽管PPAR -γ独立的影响15-deoxy-PGJ2一直还描述了(14]。
此外,Rodway等人发现NB增长的抑制作用可以减少由15-deoxy-PGJ2培养基中血清lysolipids[的存在14),而Emmans等人报道,PPAR激活的程度,由于15-deoxy-PGJ2, NB细胞系,减毒在视网膜母细胞瘤(Rb)蛋白的存在和恢复治疗组蛋白脱乙酰酶抑制剂trichostatin (TSA)。联合治疗15-deoxy-PGJ2和TSA提高NB增长的抑制作用,表明协同活动的两种化合物13]。此外,15-deoxy-PGJ2促进NB细胞分化,这可能是由p38激酶激活地图和AP-1信号通路(95年]。
合成PPAR -γ配体一直还测试了对比NB细胞生长。
汉和同事首先评估合成配体的影响,GW1929, NB细胞系LA-N-5,发现这种化合物诱导细胞分化和抑制增殖11]。
GW1929 prodifferentiating效果证明是依赖PPAR -γ激活,可以通过使用特定的对手(96年]。
2005年,情人节等人服用tzd的影响四个测试(troglitazone ciglitazone,吡格列酮,罗格列酮)7 NB细胞系(即。、凯利、LAN-1 LAN-5 LS, IMR-32 SK-N-SH, SH-SY5Y) (17]。所有的配体,特别是ciglitazone和罗格列酮剂量依赖性地抑制细胞增殖和生存能力,与不同的细胞系中药物的有效性。此外,药物效能与PPAR -γ蛋白质在NB细胞系,而是各种细胞条件与受体相关的函数。
罗格列酮的抗增殖效果证实了同一组体内,在转移性异种移植小鼠模型(18),尽管它的抗肿瘤效果是非常有限的。
Ciglitazone也用于协会15-deoxy-PGJ2 Rb蛋白过表达和抑制PPAR -γ活动,减少NB细胞生长(13]。
Servidei等人测试15-deoxy-PGJ2和罗格列酮8 NB细胞系,与不同的表型,包括N -和年代12]。这两个PPAR -γ配体抑制细胞生长在所有的细胞系,和敏感性似乎更比PPAR -细胞表型γ表情:的确,n型细胞更容易比年代细胞治疗,部分是因为他们经历凋亡的能力更高。
许多研究证明,服用tzd的抑制性影响神经母细胞瘤细胞增长部分是由于增加细胞凋亡。事实上,troglitazone诱导PPAR -γ端依赖NB-1细胞凋亡(19)和谢普NB (20.]。相比之下,只有两项研究中,据我们所知,罗格列酮保护NB细胞凋亡的影响报道受到边际产量+全身的线粒体损伤减少ROS生产(21,22]。
Proapoptotic罗格列酮的影响也被报道(23]。这PPAR -γ配体显著抑制细胞粘附和侵袭性和凋亡,更有效地在SK-N-AS SH-SY5Y细胞系。两个NB细胞系的不同响应是可能由于减少了PPAR -的磷酸化γ因此在SK-N-AS细胞的活动增加。Cellai也和同事评估了在活的有机体内服用tzd的影响在NB异种移植模型中,确认他们之前在体外观察(24]。事实上罗格列酮(150毫克/公斤/天)4周显著降低肿瘤的生长(−70%)比控制老鼠(24]。
此外,罗格列酮诱导分化,增加大鼠初级皮层神经元的树突棘密度(25]。
此外,在神经干细胞(NSC)成年哺乳动物的大脑,吡格列酮和罗格列酮直接调控分化、细胞增殖和迁移26]。
因此,Miglio等人描述了吡格列酮对SH-SY5Y NB细胞的影响,这种受体激动剂可以促进分化和细胞过程的产物,在剂量依赖性的方式27]。2014年,蒋介石等人评价罗格列酮的影响在鼠标NB神经2 (N2A)细胞系。这种受体激动剂刺激神经结果和显著增加的人口neurite-bearing细胞,通过PPAR -γ通路(28]。
所有这些观察结果与先前的研究一致表明PPAR -γ激活导致神经元分化(11,94年- - - - - -99年]。
虽然PPAR -γ激活主要在增殖细胞,导致细胞凋亡促进PPAR -β/δ自然(即。,oleic acid) and synthetic (i.e., GW0742) agonists induce G1 cell cycle arrest, reduce cell migration and invasiveness, and increase neuronal differentiation in SH-NH-5YSY [29日]。
总之,这些结果表明可能使用PPAR激动剂作为新的治疗NB,但迄今为止尚未进行临床试验(http://www.who.int/topics/clinical_trials/en/)。
2.2。二甲双胍和神经母细胞瘤
服用tzd之外,二甲双胍是另一种降糖药物能够调节PPAR表达式或活动,尽管这些影响,而细胞特定的主要间接介导的激活AMPK。
二甲双胍与著名的安全性,主要用作口服抗糖尿病药(One hundred.,101年),有前途的抗癌活性是最近发现的102年]。证据确凿,二甲双胍抑制肿瘤的生长在体外和在活的有机体内临床癌症模型(103年- - - - - -110年),和各种人体临床试验正在进行中(国际临床试验注册平台,http://www.who.int/topics/clinical_trials/en/)。
特别是,二甲双胍似乎有选择地影响癌症干细胞生存,抑制癌症转移,因此代表了一个良好的潜在的化疗辅助剂(如审核(111年])。
然而,二甲双胍作用的分子机制仍未完全定义,虽然这种药物引起的抗增殖机制似乎至少部分不同于调节葡萄糖体内平衡。而后者主要是依赖于AMPK活化,二甲双胍抗肿瘤活性是由抑制mTOR / AKT(也包括AMPK), TK活动的抑制,或氯通道的规定112年- - - - - -116年]。
至于二甲双胍PPAR活动的影响,进行了一些研究,但结果是非常依赖于受体亚型的细胞分析。例如,二甲双胍PPAR -增加β/δ表达在肌肉细胞和内皮细胞的活动(117年,118年),降低ER应激的影响,增加一氧化氮的生物利用度119年]。另一方面,二甲双胍抵消antiosteogenic PPAR -γ罗格列酮激活的骨髓祖细胞(120年),PPAR -γ和PPAR -α活动在肝癌细胞(121年]。最后,PPAR -α二甲双胍的激活作用被发现增加GLP-1受体水平(122年]。
然而,尽管在几个模型,证明PPAR表达式的调制的作用和/或活动二甲双胍在神经母细胞瘤的抗增殖作用尚未解决。
二甲双胍在NB的影响首先证明了我们的团体(30.]。
我们报道了二甲双胍治疗的影响在人类SKNBE2和SH-SY5Y NB细胞系增殖率显著降低,细胞生存能力,由于一种蛋白激酶磷酸化的抑制和增加细胞死亡,通过apoptosis-independent通路。SKNBE2这些效果更明显,分化较低,高度比SH-SY5Y细胞增殖的细胞。值得注意的是,二甲双胍的影响是不同的根据区分刺激,被视黄酸废除,但却会使NDM29的过度表达,非编码RNA影响NB恶性肿瘤,但这两种情况被neuron-like分化表型特征(30.,123年- - - - - -128年]。
这些在体外结果一致与Kumar和同事评价二甲双胍对神经母细胞瘤的抗肿瘤活性在活的有机体内(31日]。口服二甲双胍,SH-SY5Y和SK-N-BE异种移植NB小鼠模型,显著抑制肿瘤的生长。NB细胞生存能力是减少二甲双胍,也干扰了3 d球体形成文化,证实其抗肿瘤效应也可能涉及CSC的抑制自我更新。此外,在这项研究中,这是证实SKNBE2细胞更容易受到比SH-SY5Y二甲双胍的细胞。此外,研究底层信号机制,他们强调,调制Rho-GTPases和MAP激酶激活调节二甲双胍对NB细胞生存的影响。
同年,Vujic等人成功应用二甲双胍抑制细胞增殖和诱导细胞凋亡在国家管制当局方面突变NB细胞系(SK-N-AS和chp - 212),在这国家管制当局方面通过PI3K / AKT信号持续活跃/ mTOR途径[32]。
Mouhieddine, 2015年和他的同事们发现二甲双胍降低扩散率,可行性,侵入性的潜力NB细胞系SH-SY5Y [33]。
有趣的是,专注于二甲双胍对干细胞群的影响在一个3 d的文化模式,这些作者报告说,这种药物可以减少,但不能阻止细胞sphere-forming能力,明显的目标,可能降低癌症干细胞/祖细胞群,从而防止复发。
还值得注意的是,二甲双胍降低MMP-2,蛋白参与细胞外基质降解,有利于转移和癌症进展(33]。
由于高度选择性和细胞毒性的影响二甲双胍NB细胞和干细胞数量(表2NB),这些研究表明,高危患者可能通过使用二甲双胍的好处增加疾病预后和建议也可以使用这种药物作为小说对神经母细胞瘤治疗代理。然而,目前,没有临床试验评价二甲双胍疗效治疗NB(国际临床试验注册平台,http://www.who.int/topics/clinical_trials/en/)。
3所示。结论
尽管进步标准治疗协议,NB的预后尚未取得重大进展,特别是关于利率的转移,复发的发生率,和长期生存,这都是与二者的存在。
最近,许多团体在PPARs集中他们的注意力,这几个PPAR激动剂的使用降糖药物,目前用于NB治疗。有趣的是,很多在体外和在活的有机体内研究报道的成功使用PPAR激动剂,特别是服用tzd、NB细胞增殖和肿瘤生长的抑制作用,诱导的细胞死亡,在促进细胞分化。这些影响PPAR-dependent,即使一些PPAR-independent影响。值得注意的是,PPAR激动剂也减少二者的可行性,NB复发的肿瘤细胞亚群负责。类似的结果与其他降糖药物,二甲双胍,行为也通过调制PPAR活动。在未来,这将是重要的研究的贡献PPARs二甲双胍的抗增殖活动和可能的协同效应与已知选择性PPAR激动剂或小说。
但进一步的研究在体外以及在活的有机体内是必须的,这些降糖药物可能代表现实的新的治疗方法作为良好的辅助化疗药物注治疗。
相互竞争的利益
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
图里奥弗洛里奥和阿尔多Pagano同样导致了研究和应被视为高级作者。
确认
di圣保罗银行的金融支持。奥尔多Pagano得到了IRCCS-AOU圣Martino-IST热那亚意大利(Progetto 5×1000),由热那亚大学的热那亚,意大利(Progetti di Ricerca di Ateneo, 2013),和Associazione Italiana每拉许多al神经母细胞瘤/基金会神经母细胞瘤(意大利热那亚)。