Сигнальный путь, опосредованный PI3K: PTEN
Одним из наиболее значимых медиаторов передачи сигналов на выживание клетки, защищающим ее от широкого круга индукторов клеточной гибели, является фосфоинозитол-3-киназа (PI3K) и активируемые этим ферментом пути сигнальной трансдукции [ Копнин, 2004 , Красильников, 2000 , Vogt, 2006 , McCubrey, 2007 ]. Активация PI3K может происходить как в результате ее непосредственного взаимодействия с тирозинкиназами, так и за счет связывания с белками Ras. Ингибитором данного сигнального пути является фосфотензин (PTEN) . Была исследована роль PTEN в МЛУ (множественной лекарственной устойчивости) и регуляции активности ABC-белков (ABC-транспортеров) . На упрощенной схеме 1 представлен данный сигнальный каскад. Более подробные схемы Р13К-опосредованного сигнального пути представлены в обзорах [ Красильников, 2000 , Vogt, 2006 , McCubrey, 2007 ].
О действии PTEN судят по снижению в клетках количества фосфорилированной формы киназы Akt. Терминальные мутации гена PTEN определяют наследственный синдром Каудена , включающий в себя повышенный риск развития опухолей. Инактивирующие мутации в гене PTEN встречаются во многих типах злокачественных новообразований ( раке эндометрия матки , опухолях предстательной и молочной желез , глиомах , менингиомах , меланомах и др.). Ясно, таким образом, что PTEN является антионкогеном [ Копнин, 2004 ].
Было проведены исследования с использованием линий клеток рака предстательной железы DU145 и РСЗ, различающиеся по статусу PTEN: в клетках РСЗ PTEN не экспрессирован, в DU145 он имеется ( табл. 5 ). В клетках DU145 благодаря активности PTEN фосфорилирирование Akt подавлено ( табл. 5 ) [ Щербакова, 2008 ]. Это сопровождается повышением чувствительности клеток (по сравнению с чувствительностью клеток РСЗ) к разным лекарственным препаратам, причем степень этого повышения разная для разных препаратов. Эти данные показывают, что функциональным статусом фосфатазы PTEN определяется резистентность клеток к ряду химиотерапевтических препаратов, т.е. определяется МЛУ. Показано также, что статус PTEN в клетках рака предстательной железы коррелирует с уровнем экспрессии генов/белков MRP1 и BCRP ( табл. 5 ) [ Щербакова, 2008 ]. Обнаружено, что снижение экспрессии и активности MRP1 вносит свой вклад в изменение чувствительности клеток к лекарственным препаратам: воздействие пробенецида (ингибитора MRP1) повышает чувствительность клеток РСЗ к доксорубицину . При этом статус MDR1/Pgp в исследованных клетках не зависит от статуса Akt/PTEN. Возникает вопрос: только ли в опухолях простаты наблюдается связь между статусом PTEN и экспрессией MRP1? Проведенные опыты с введением в клетки гена PTEN показывают, что PTEN способен подавлять MRP1 и в других клетках, например в клетках эпидермоидной карциномы линий КВЗ-1 и КВ8-5.
Таким образом, в данном случае удается определить понятие "клеточный контекст" в отношении регуляции группы ABC-транспортеров - зависимость регуляции двух из них в клетках опухолей от активности Akt/PTEN и отсутствие такой зависимости для другого транспортера.
Возникает еще один вопрос: изменяется ли активность сигнального пути РТЗК/Akt/PTEN при формировании МЛУ (множественной лекарственной устойчивости) опухолевых клеток? Было исследовано влияние транзиторной трансфекции PTEN на чувствительность серии линий клеток к двум разным цитостатикам (колхицину и доксорубицину), имеющих различные внутриклеточные мишени и отличающихся по структуре [ Щербакова, 2007 ]. Использованы опухолевые клеточные линии разного гистогенеза и разной видовой принадлежности, различающиеся по чувствительности к противоопухолевым препаратам (родительские и полученные из них устойчивые за счет гиперэкспрессии Р-гликопротеина варианты). Введение гена PTEN в клетки родительских линий не сказалось на чувствительности этих клеток к лекарствам, в то время как чувствительность некоторых лекарственно-устойчивых сублиний менялась. Обнаружено, что чувствительность этих клеток к цитостатикам может как повышаться, так и понижаться. Влияние гиперэкспрессии PTEN на изменения чувствительности клеток к действию лекарств зависит от механизма действия вещества и от того, в какие клетки введен трансген, т.е. от клеточного контекста. Полученные данные позволили предположить, что в исследованных резистентных клетках появляются молекулярные механизмы, в которые вовлечен сигнальный путь PI3K/Akt/PTEN [ Щербакова, 2007 ].
Таким образом показано, что в регуляции ABC-транспортеров принимают участие многие пути сигнальной трансдукции. Нарушение этих путей при злокачественной трансформации и опухолевой прогрессии может серьезно сказываться на активности транспортных белков ABC. Ясно, что для преодоления МЛУ, обусловленной AВС-транспортерами, необходимо не только понимать, что они вовлечены в лекарственную устойчивость того или иного новообразования, но и знать, каким образом их активация связана с другими важными процессами жизнедеятельности клетки. Необходимы поиски регуляторов многофакторной МЛУ, которые активируются или ингибируются при участии того или иного пути сигнальной трансдукции. К таким элементам принадлежит многофункциональный белок YB-1 , в регуляции которого принимает участие сигнальный каскад PI3K/Akt [ Sutherland, 2005 , Evdokimova, 2006a , Evdokimova, 2006b ].
