Preview

Онкоурология

Расширенный поиск

Сигнальный путь Notch: двоякая роль в опухолевой прогрессии и терапевтические возможности при раке мочевого пузыря

https://doi.org/10.17650/1726-9776-2019-15-1-108-116

Полный текст:

Аннотация

При опухолевой прогрессии сигнальный путь Notch и его компоненты могут проявлять как опухольсупрессирующие, так и онкогенные свойства в зависимости от типа ткани и микроокружения. До недавнего времени крайне мало было известно о роли Notch в развитии рака мочевого пузыря (РМП). По данным последних исследований было выявлено, что потеря копии и снижение экспрессии гена NOTCH1 характерны для клеточных линий РМП, а активация сигнального пути Notch1 снижает клеточную пролиферацию in vitro, что свидетельствует о его опухольсупрессирующей роли в прогрессировании РМП. Более того, РМП может быть индуцирован тканеспецифичной инактивацией одного из компонентов комплекса у-секретазы, принимающего непосредственное участие в запуске сигнального каскада Notch, in vivo. Однако результаты дальнейших исследований показали, что NOTCH2 является онкогеном, стимулирующим пролиферацию и метастазирование через индукцию эпителиально-мезенхимального перехода и поддержание фенотипа опухолевых стволовых клеток. Полученные данные, указывающие на противоположность свойств NOTCH1 и NOTCH2 в опухолевой прогрессии РМП, могут лечь в основу новых терапевтических подходов, связанных с воздействием на активность сигнального пути Notch.

Об авторах

М. В. Новикова
НИИ канцерогенеза, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

Мария Вадимовна Новикова - лаборатория цитогенетики, лаборант-исследователь.

115478 Москва, Каширское шоссе, 24


Конфликт интересов:

отсутствие конфликта интересов



Б. П. Копнин
НИИ канцерогенеза, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

Борис Павлович Копнин - лаборатория цитогенетики, доктор биологических наук, профессор, главнфый научный сотрудник.

115478 Москва, Каширское шоссе, 24


Конфликт интересов: отсутствие конфликта интересов


П. Б. Копнин
НИИ канцерогенеза, ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии им. Н.Н. Блохина» Минздрава России
Россия

Павел Борисович Копнин - лаборатория цитогенетики, кандидат биологических наук, заведующий.

115478 Москва, Каширское шоссе, 24


Конфликт интересов: отсутствие конфликта интересов


Список литературы

1. Antoni S., Ferlay J., Soerjomataram I. et al. Bladder cancer incidence and mortality: a global overview and recent trends. Eur Urol 2017;71(1):96-108. DOI: 10.1016/j.eururo.2016.06.010. PMID: 27370177.

2. Malats N., Real F. X. Epidemiology of bladder cancer. Hematol Oncol Clin North Am 2015;29(2):177—89. DOI: 10.1016/j.hoc.2014.10.001. PMID: 25836927.

3. Rosenberg J.E., Hoffman-Censits J., Pow-les T. et al. Atezolizumab in patients with locally advanced and metastatic urothelial carcinoma who have progressed following treatment with platinum-based chemotherapy: a single-arm, multicentre, phase 2 trial. Lancet 2016;387(10031):1909-20. DOI: 10.1016/S0140-6736(16)00561-4. PMID: 26952546.

4. Hussain M.H., Wood D.P., Bajorin D.F. et al. Bladder cancer: narrowing the gap between evidence and practice. J Clin Oncol 2009;27(34):5680-4. DOI: 10.1200/JCO.2009.23.6901. PMID: 19858384.

5. Cancer Genome Atlas Research Network. Comprehensive molecular characterization of urothelial bladder carcinoma. Nature 2014;507(7492):315-22. DOI: 10.1038/nature12965. PMID: 24476821.

6. Wilson A., Radtke F. Multiple functions of Notch signaling in self-renewing organs and cancer. FEBS Lett 2006;580(12): 2860-8. DOI: 10.1016/j.febs-let.2006.03.024. PMID: 16574107.

7. Weng A.P., Ferrando A.A., Lee W. et al. Activating mutations of NOTCH1 in human T-cell acute lymphoblastic leukemia. Science 2004;306(5694):269—71. DOI: 10.1126/science.1102160. PMID: 15472075.

8. Lin C., Zheng H., Wang C. et al. Mutations increased overexpression of Notch1 in T-cell acute lymphoblastic leukemia. Cancer Cell Int 2012;12:13. DOI: 10.1186/1475-2867-12-13. PMID: 22480166.

9. Clay M.R., Varma S., West R.B. MAST2 and NOT CH1 translocations in breast carcinoma and associated pre-invasive lesions. Hum Pathol 2013;44(12):2837—44. DOI: 10.1016/j.humpath.2013.08.001. PMID: 24140425.

10. Tonon G., Modi S., Wu L. et al. t(11;19) (q21;p13) translocation in mucoepidermoid carcinoma creates a novel fusion product that disrupts a Notch signaling pathway. Nat Genet 2003;33(2):208—13. DOI: 10.1038/ng1083. PMID: 12539049.

11. Hori K., Sen A., Artavanis-Tsakonas S. Notch signaling at a glance. J Cell Sci 2013;126(Pt 10):2135—40. DOI: 10.1242/jcs.127308. PMID: 23729744.

12. Hsieh J.J., Hayward S.D. Masking of the CBF1/RBPJ kappa transcriptional repression domain by Epstein—Barr virus EBNA2. Science 1995;268(5210):560—3. PMID: 7725102.

13. Dou S., Zeng X., Cortes P. et al. The recombination signal sequence-binding protein RBP-2N functions as a transcriptional repressor. Mol Cell Biol 1994;14(5): 3310—9. PMID: 8164682.

14. Ronchi C.L., Sbiera S., Altieri B. et al. Notch1 pathway in adrenocortical carcinomas: correlations with clinical outcome. Endocr Relat Cancer 2015;22(4):531—43. DOI: 10.1530/ERC-15-0163. PMID: 25979380.

15. Simon D.P., Giordano T.J., Hammer G.D. Upregulated JAG1 enhances cell proliferation in adrenocortical carcinoma. Clin Cancer Res 2012;18(9):2452—64. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-11-2371. PMID: 22427350.

16. Toso A., Revandkar A., Di Mitri D. et al. Enhancing chemotherapy efficacy in Pten-deficient prostate tumors by activating the senescence-associated antitumor immunity. Cell Rep 2014;9(1):75—89. DOI: 10.1016/j.celrep.2014.08.044. PMID: 25263564.

17. Wang X.D., Leow C.C., Zha J. et al. Notch signaling is required for normal prostatic epithelial cell proliferation and differentiation. Dev Biol 2006;290(1):66—80. DOI: 10.1016/j.ydbio.2005.11.009. PMID: 16360140.

18. Wu X., Xu K., Zhang L. et al. Differentiation of the ductal epithelium and smooth muscle in the prostate gland are regulated by the Notch/PTEN-dependent mechanism. Dev Biol 2011;356(2):337—49. DOI: 10.1016/j.ydbio.2011.05.659. PMID: 21624358.

19. LaTulippe E., Satagopan J., Smith A. et al. Comprehensive gene expression analysis of prostate cancer reveals distinct transcriptional programs associated with metastatic disease. Cancer Res 2002;62(15):4499— 506. PMID: 12154061.

20. Santagata S., Demichelis F., Riva A. et al. JAGGED1 expression is associated with prostate cancer metastasis and recurrence. Cancer Res 2004;64(19):6854—7. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-04-2500. PMID: 15466172.

21. Zayzafoon M., Abdulkadir S.A., McDonald J.M. Notch signaling and ERK activation are important for the osteomi-metic properties of prostate cancer bone metastatic cell lines. J Biol Chem 2004;279(5):3662—70. DOI: 10.1074/jbc.M308158200. PMID: 14602722.

22. Peruzzi B., Athauda G., Bottaro D.P. The von Hippel—Lindau tumor suppressor gene product represses oncogenic beta-catenin signaling in renal carcinoma cells. Proc Natl Acad Sci USA 2006;103(39): 14531-6. DOI: 10.1073/pnas.0606850103. PMID: 16983094.

23. Turcotte S., Chan D.A., Sutphin P.D. et al. A molecule targeting VHL-deficient renal cell carcinoma that induces autophagy. Cancer Cell 2008;14(1):90-102. DOI: 10.1016/j.ccr.2008.06.004. PMID: 18598947.

24. Ding M., Cui S., Li C. et al. Loss of the tumor suppressor Vhlh leads to upregula-tion of Cxcr4 and rapidly progressive glomerulonephritis in mice. Nat Med 2006;12(9):1081 —7. DOI: 10.1038/nm1460. PMID: 16906157.

25. Patel U., Simpson E., Kingswood J.C., Saggar-Malik A.K. Tuberose sclerosis complex: analysis of growth rates aids differentiation of renal cell carcinoma from atypical or minimal-fat-containing angio-myolipoma. Clin Radiol 2005;60(6): 665—73. DOI: 10.1016/j.crad.2005.01.009. PMID: 16038693.

26. Walker C. Molecular genetics of renal carcinogenesis. Toxicol Pathol 1998;26(1):113—20. DOI: 10.1177/019262339802600113. PMID: 9502393.

27. Aparicio L.M., Villaamil V.M., Gallego G.A. et al. Expression of Notch1 to -4 and their ligands in renal cell carcinoma: a tissue microarray study. Cancer Genomics Proteomics 2011;8(2):93—101. PMID: 21471519.

28. Gustafsson M.V., Zheng X., Pereira T. et al. Hypoxia requires Notch signaling to maintain the undifferentiated cell state. Dev Cell 2005;9(5):617—28. DOI: 10.1016/j.devcel.2005.09.010. PMID: 16256737.

29. Karbowniczek M., Zitserman D., Khabibullin D. et al. The evolutionarily conserved TSC/Rheb pathway activates Notch in tuberous sclerosis complex and Drosophila external sensory organ development. J Clin Invest 2010;120(1):93—102. DOI: 10.1172/JCI40221. PMID: 20038815.

30. Bielesz B., Sirin Y., Si H. et al. Epithelial Notch signaling regulates interstitial fibrosis development in the kidneys of mice and humans. J Clin Invest 2010;120(11): 4040—54. DOI: 10.1172/JCI43025. PMID: 20978353.

31. Sjolund J., Johansson M., Manna S. et al. Suppression of renal cell carcinoma growth by inhibition of Notch signaling in vitro and in vivo. J Clin Invest 2008;118(1):217—28. DOI: 10.1172/JCI32086. PMID: 18079963.

32. Liang L., Zhang H.W., Liang J. et al. KyoT3, an isoform of murine FHL1, associates with the transcription factor RBP-J and represses the RBP-J-mediated transactivation. Biochim Biophys Acta 2008;1779(12):805—10. DOI: 10.1016/j.bbagrm.2008.08.001. PMID: 18760388.

33. Surendran K., Selassie M., Liapis H. et al. Reduced Notch signaling leads to renal cysts and papillary microadenomas. J Am Soc Nephrol 2010;21(5):819—32. DOI: 10.1681/ASN.2009090925. PMID: 20378824.

34. https://portal.gdc.cancer.gov/.

35. Greife A., Jankowiak S., Steinbring J. et al. Canonical Notch signalling is inactive in urothelial carcinoma. BMC Cancer 2014;14:628. DOI: 10.1186/1471-2407-14-628. PMID: 25167871.

36. Maraver A., Fernandez-Marcos P.J., Cash T.P. et al. NOTCH pathway inactivation promotes bladder cancer progression. J Clin Invest 2015;125(2):824—30. DOI: 10.1172/JCI78185. PMID: 25574842.

37. Rampias T., Vgenopoulou P., Avgeris M. et al. A new tumor suppressor role for the Notch pathway in bladder cancer. Nat Med 2014;20(10):1199—205. DOI: 10.1038/nm.3678. PMID: 25194568.

38. Xu T., Wu X., Chen Q. et al. The anti-apoptotic and cardioprotective effects of salvianolic acid A on rat cardiomyocytes following ischemia/reperfusion by DUSP-mediated regulation of the ERK1/2/JNK pathway. PLoS One 2015;9(7):e102292. DOI: 10.1371/journal.pone.0102292. PMID: 25019380.

39. Kimura F., Florl A.R., Seifert H.H. et al. Destabilization of chromosome 9 in transitional cell carcinoma of the urinary bladder. Br J Cancer 2001;85(12):1887—93. DOI: 10.1054/bjoc.2001.2154. PMID: 11747331.

40. Goriki A., Seiler R., Wyatt A.W. et al. Unravelling disparate roles of NOTCH in bladder cancer. Nat Rev Urol 2018;15(6):345—57. DOI: 10.1038/s41585-018-0005-1. PMID: 29643502.

41. Garcia-Cao I., Duran A., Collado M. et al. Tumour-suppression activity of the proapoptotic regulator Par4. EMBO Rep 2005;6(6):577—83. DOI: 10.1038/sj.em-bor.7400421. PMID: 15877079.

42. Hayashi T., Gust K.M., Wyatt A.W. et al. Not all NOTCH is created equal: the oncogenic role of NOT CH2 in bladder cancer and its implications for targeted therapy. Clin Cancer Res 2016;22(12):2981—92. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-15-2360. PMID: 26769750.

43. Fan X., Mikolaenko I., Elhassan I. et al. Notch1 and Notch2 have opposite effects on embryonal brain tumor growth. Cancer Res 2004;64(21):7787—93. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-04-1446. PMID: 15520184.

44. Mazur P.K., Einwachter H., Lee M. et al. Notch2 is required for progression of pancreatic intraepithelial neoplasia and development of pancreatic ductal adenocarcinoma. Proc Natl Acad Sci USA 2010;107(30):13438—43. DOI: 10.1073/pnas.1002423107. PMID: 20624967.

45. Hanlon L., Avila J.L., Demarest R.M. et al. Notch1 functions as a tumor suppressor in a model of K-ras-induced pancreatic ductal adenocarcinoma. Cancer Res 2010;70(11):4280—6. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-09-4645. PMID: 20484026.

46. Wu Y., Cain-Hom C., Choy L. et al. Therapeutic antibody targeting of individual Notch receptors. Nature 2010;464(7291):1052—7. DOI: 10.1038/nature08878. PMID: 20393564.

47. Zhang H., Liu L., Liu C. et al. Notch3 overexpression enhances progression and chemoresistance of urothelial carcinoma. Oncotarget 2017;8(21):34362—73. DOI: 10.18632/oncotarget.16156. PMID: 28416766.

48. Luistro L., He W., Smith M. et al. Preclinical profile of a potent y-secretase inhibitor targeting notch signaling with in vivo efficacy and pharmacodynamic properties. Cancer Res 2009;69(19):7672—80. DOI: 10.1158/0008-5472.CAN-09-1843. PMID: 19773430.

49. Yuan X., Wu H., Xu H. et al. Notch signaling: An emerging therapeutic target for cancer treatment. Cancer Lett 2015;369(1):20—7. DOI: 10.1016/j.can-let.2015.07.048. PMID: 26341688.

50. Doody R.S., Raman R., Farlow M. et al. A phase 3 trial of semagacestat for treatment of Alzheimer’s disease. N Engl J Med 2013;369(4):341—50. DOI: 10.1056/NEJMoa1210951. PMID: 23883379.

51. Dobranowski P., Ban F., Contreras-Sanz A. et al. Perspectives on the discovery of NOTCH2-specific inhibitors. Chem Biol Drug Des 2018;91(3):691—706. DOI: 10.1111/cbdd.13132. PMID: 29078041.

52. Ferrarotto R., Mitani Y., Diao L. et al. Activating NOTCH1 mutations define a distinct subgroup of patients with adenoid cystic carcinoma who have poor prognosis, propensity to bone and liver metastasis, and potential responsiveness to Notch1 inhibitors. J Clin Oncol 2017;35(3):352–60. DOI: 10.1200/JCO.2016.67.5264. PMID: 27870570.

53. Yen W.C., Fischer M.M., Axelrod F. et al. Targeting notch signaling with a Notch2/ Notch3 antagonist (Tarextumab) inhibits tumor growth and decreases tumor-initiating cell frequency. Clin Cancer Res 2015;21(9):2084—95. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-14-2808. PMID: 25934888.

54. Lee D., Kim D., Choi Y.B. et al. Simultaneous blockade of VEGF and Dll4 by HD105, a bispecific antibody, inhibits tumor progression and angiogenesis. MAbs 2016;8(5):892—904. DOI: 10.1080/19420862.2016.1171432. PMID: 27049350.

55. Andersson E.R., Lendahl U. Therapeutic modulation of Notch signaling — are we there yet? Nat Rev Drug Discov 2014;13(5):357—78. DOI: 10.1038/nrd4252. PMID: 24781550.

56. Espinoza I., Pochampally R., Xing F. et al. Notch signaling: targeting cancer stem cells and epithelial-to-mesenchymal transition. Onco Targets Ther 2013;6:1249-59. DOI: 10.2147/OTT. S36162. PMID: 24043949.

57. Kangsamaksin T., Murtomaki A., Kofler N.M. et al. NOTCH decoys that selectively block DLL/NOTCH or JAG/ NOTCH disrupt angiogenesis by unique mechanisms to inhibit tumor growth. Cancer Discov 2015;5(2):182—97. DOI: 10.1158/2159-8290.CD-14-0650. PMID: 25387766.


Для цитирования:


Новикова М.В., Копнин Б.П., Копнин П.Б. Сигнальный путь Notch: двоякая роль в опухолевой прогрессии и терапевтические возможности при раке мочевого пузыря. Онкоурология. 2019;15(1):108-116. https://doi.org/10.17650/1726-9776-2019-15-1-108-116

For citation:


Novikova M.V., Kopnin B.P., Kopnin P.B. Notch signaling pathway: dual role in tumour progression and therapeutic opportunities for bladder cancer. Cancer Urology. 2019;15(1):108-116. (In Russ.) https://doi.org/10.17650/1726-9776-2019-15-1-108-116

Просмотров: 470


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1726-9776 (Print)
ISSN 1996-1812 (Online)
X