Диссертация (Влияние компонентов сигнального пути HEDGEHOG на пролиферацию и химиорезистентность низкодифференцированных глиом), страница 9

Эта регуляцияосуществляется посредством связывания с GLI1-промоторной областью в 5’ нетранслируемыхрегионах генов данных транспортеров. Также в генах этих транспортеров есть с-junпромоторная область, следовательно, кроме прямого эффекта НН сигналинг может оказыватьопосредованное влияние на их транскрипцию [209, 210].На клетках карциномы молочной железы MCF7 было показано, что остеопонтинстимулируетмультилекарственнуюрезистентностькцисплатину,доксорубицинуипаклитакселу.

Данное влияние остеопонтин оказывает опосредованно, повышая активность HHпути, что сказывается на повышении транскрипции ABCB1 и ABCG2. Также GLI1 оказываетстимулирующее влияние на экспрессию остеопонтина [211].На клетках глиобластомы было показано, что применение микроРНК 9 способствуетповышению экспрессииABCB1 и ABCG2. Такая регуляция скорее всего являетсяопосредованной сигнальным путем HH, так как микро РНК 9 способна связываться с мРНКPTCH1, в результате чего активность сигнального пути НН повышается [212-214].

ABCB1способен связывать темозоломид и уменьшать его количество в клетках [197, 212]. Именноэтим может быть обусловлено существование химиорезистентных к темозоломиду линий глиом[212].ПрименениеингибитораSMOвисмодегибаспособствовалоуменьшениюхимиорезистентности к темозоломиду [212]. При этом висмодегиб в концентрации более 3 мкМпомимо ингибированияSMO (концентрация менее 3 нМ), возможно, способствуетингибированию и самих переносчиков ABCB1 и ABCG2 [212, 215].

При медулобластомах ибазальноклеточной карциноме некоторые мутации в SMO приводят к тому, что висмодегиб неспособен взаимодействовать с SMO, что обуславливает резистентность к висмодегибу [117,118, 216]. Было показано, что резистентность к висмодегибу можно преодолеть, применяясоединение NL-103, содержащее структурные элементы висмодегиба и вориностата (ингибиторгистондеацетилазы) [216].Кроме регуляции процессов репарации, мультилекарственной резистентности и апоптоза,есть данные, что НН сигналинг способен модифицировать активность химиотерапевтических38препаратов. Так у пациентов с острым миелоидным лейкозом было показано, что НН сигналингвлияет на УДФ-глюкуронилтрансферазу 1А, что обуславливает глюкуронизацию рибоверина ицитарабина(Ara-C),терапиякоторымиоказываетсянеэффективной.УДФ-глюкуронилтрансфераза 1А способна присоединять глюкуроновую кислоту ко множествулекарственных веществ, что также может способствовать резистентности к химиотерапииданными препаратами, что еще требует изучения [217].Таким образом, сигнальный путь Hedgehog может рассматриваться в качестветерапевтической цели для преодоления множественной лекарственной резистентности.Влияние сигнального пути Hedgehog на резистентность к радиотерапииПомимо влияния на химиорезистентность, НН сигналинг вовлечен и в процессыуменьшения чувствительности к радиотерапии и в первую очередь за счет активации процессоврепарации ДНК, поврежденной воздействием ионизирующего излучения, что рассмотреновыше.На клетках гепатоцеллюлярной карциномы было показано, что НН сигналингспособствует уменьшению чувствительности клеток к ионизирующему излучению, гдеингибирование Shh и GLI1 снижало радиопротекторное действие сигнального пути [218].

А наклетках глиомы было показано, что НН сигналинг может становиться активнее послевоздействия на клетки ионизирующего излучения [219].1.6.5 Влияние сигнального пути Hedgehog на другие процессы канцерогенезаИзменение клеточного метаболизмаНесмотря на активный ангиогенез, в ткани опухоли вследствие активной пролиферацииклеток могут возникать участки с недостаточным кровоснабжением и гипоксией. Известно, чтоопухоли адаптируются к условиям гипоксии за счет повышения экспрессии генов,стимулирующих анаэробный метаболизм, таких как HIF-1α [220]. Этот фактор позволяетопухолевым клеткам перестраивать метаболизм c окислительного фосфорилирования напроцессы гликолиза [221]. Также известен тот факт, что отсутствие достаточногокровоснабжения в опухоли препятствует доставке химиотерапевтических препаратов, чтоповышаетрезистентностьопухолевыхклетоккпроводимойтерапии.Гипоксияприостанавливает процессы пролиферации, в то время как химиотерапевтические препараты39повреждают преимущественно активно пролиферирующие клетки [222, 223].

При гипоксииснижается эффективность радиотерапии, так как за счет сниженного содержания кислородаобразуется меньше активных форм кислорода, оказывающих повреждающее действие наклетки [182]. Помимо изменения метаболизма HIF-1α стимулирует процессы ангиогенеза ипролиферации опухолевых клеток. Также гипоксия приводит к нестабильности генома иповышенному накоплению мутаций [222].При медуллобластоме активированный НН сигналинг запускает гликолиз черезповышение транскрипции генов гексокиназы 2 и пируваткиназы М2. Применение циклопаминаприводит к уменьшению процессов гликолиза и продукции лактата, в то время как применениеингибиторов пируваткиназы уменьшает НН сигналинг-опосредованную пролиферацию вэкспериментах in vitro и рост медуллобластомы in vivo [11].В исследованиях на культурах протоковой аденокарциномы поджелудочной железы былопоказано, что в условиях гипоксии повышается транскрипция Shh, SMO, GLI1 и MMP9, а такжеувеличивается инвазивность клеток.

Примечательно, что добавление рекомбинантного Shh илималых интерферирующих РНК к Shh не приводило к аналогичным или обратным эффектам. Ноингибирование трансмембранного рецептора SMO при помощи малых интерферирующих РНКприводило к уменьшению транскрипции GLI1 и MMP9 и уменьшению инвазивности.Применение малых интерферирующих РНК к GLI1 и MMP9 также уменьшало инвазивностьклеток аденокарциномы. Эти данные свидетельствуют о влиянии гипоксии на активациюсигнального пути НН путем повышения экспрессии SMO [224]. Ингибирование HIF-1α и GLI1 вусловиях гипоксии также приводило к уменьшению пролиферации и инвазивности клетокпротоковой аденокарциномы поджелудочной железы [225].В экспериментах на мышах с трансплантированной опухолью шейки матки былопоказано, что гипоксия приводит к уменьшению роста опухоли, но увеличению ееметастазирования, в то время как ингибирование сигнального пути НН приводило куменьшению размеров опухоли и уменьшению метастазирования в лимфатические узлы доконтрольного уровня (мыши с трансплантированной опухолью в условиях нормоксии) [226].Эти данные свидетельствуют о том, что НН сигналинг принимает участие в адаптацииклеток к гипоксии за счет перестройки клеточного метаболизма.

А это в свою очередь приводитк уменьшению чувствительности опухолевых клеток к химиопрепаратам, повышению ихмиграционной и инвазивной активности и возможным другим процессам.40Воспалительные реакцииВоспалительные реакции в опухолевом микроокружении запускают ряд процессов, в томчисле пролиферацию, ЭМП, ангиогенез, метастазирование, нарушение действия иммунногоответа, изменение реагирования на гормональные и химиотерапевтические препараты черезвоздействие на сигнальные пути NF-kB, TGF-β, HH [128, 227-229]. NOD2 сигналинг,принимающий участие в запуске воспалительных реакций при воспалительных заболеванияхкишечника, может повышать функционирование НН сигналинга, что приводит к дальнейшемуусилению воспалительного ответа [229].

Использование циклопамина в экспериментах накрысах, страдающих артритом, приводило к уменьшению экспрессии генов провоспалительныхфакторов IL-1β, IL-6, TNF-α [230]. Снижение провоспалительных факторов наблюдалось и вэксперименте по применению висмодегиба на мышиных клетках гепатоцеллюлярнойкарциномы [231]. Также было показано, что у пациентов с Helicobacter pylori-ассоциированнымгастритом перешедшим в метаплазию желудка GLI1 принимает участие в синтезепровоспалительных факторов и дифференцировке миелоидных клеток [232].

Эти факты могутсвидетельствовать в пользу того, что НН сигналинг играет активную роль в процессахтрансформации нормальных клеток в опухолевые, одним из механизмов при этом являетсязапуск воспалительных процессов.Уклонение от иммунного ответаОпухолевые клетки способны уклоняться от иммунной системы посредством несколькихмеханизмов среди которых и иммунные супрессорные клетки, и лиганды с супрессорнымисвойствами, а в некоторых случаях иммунная система может даже способствовать развитиюопухоли [233]. Опухолевые клетки могут предотвращать пролиферацию Т-клеток посредствомувеличения количества толл-подобных рецепторов и уменьшению молекул главного комплексагистосовместимости и других антигенов на своей клеточной мембране [234, 235].

Это приводитк активации регуляторных Т-клеток и супрессорных клеток миелоидного происхождения,которые подавляют противоопухолевый иммунитет [236]. В последние годы несколько групписследователей отмечали связь между НН сигналингом и способностью опухоли подавлятьиммунную систему. Так применение висмодегиба у пациентов с базально-клеточным ракомкожи приводило к инфильтрации опухоли CD4 и CD8 Т-клетками, а также к повышениюмолекул главного комплекса гистосовместимости 1-го класса на поверхности опухолевыхклеток [237].

В Т-клетках НН сигналинг активирует IL-4 – цитокин, способствующийприобретению Т-клетками Th2 фенотипа, благодаря которому иммунные клетки повышают41аллергические реакции и супрессируют иммунную систему, что способствует росту опухоли[12]. Также имеются и противоположные данные, в соответствии с которыми НН сигналингприводит к активации клеток Т-киллеров, в то время как ингибирование сигналинга приводит куменьшению цитотоксичности данных клеток [238]. Такая двойная активность сигнальногопути свидетельствуют о сложных процессах регуляции иммунных функций посредством ННсигналинга [239].Геномная нестабильностьПеред началом репликации клетка во множестве контрольных точек (т.н.