Выход
Вход/Login
 
E-mail
Пароль/Password
Забыли пароль?
Введите E-mail и жмите тут. Пароль будет выслан на указанный адрес
Войти (LogIn)

 

Если вы первый раз здесь, то зарегистрируйтесь

Регистрация/Sign Up
Полное имя (Ф И О)/Full name
E-mail
Повторите E-mail
Телефон/Phone
Зарегистрироваться,
на ваш E-mail будет выслан временный пароль

Нажимая кнопку Зарегистрироваться, вы соглашаетесь с Правилами сайта и Политикой Конфиденциальности http://vidar.ru/rules.asp

 

Медицинская литература. Новинки


 

 

 

 

 

 
вce журналы << Клиническая и экспериментальная тиреоидология << 2019 год << №3 <<
стр.110
отметить
статью

Роль аутофагии в развитии опухолей щитовидной железы, связь с активацией AKT/m-TOR сигнального пути

Спирина Л. В., Чижевская С. Ю., Кондакова И. В., Тарасенко Н. В.
Вы можете загрузить полный текст статьи в формате pdf
Спирина Людмила Викторовна - д.м.н., ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук»; «Сибирский государственный медицинский университет», spirinalv@oncology.tomsk.ru, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5; 634050, г. Томск, Московский тр., 2
Чижевская Светлана Юрьевна - доктор медицинский наук, ведущий научный сотрудник отделения опухолей головы и шеи, ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», sch@oncology.tomsk.ru, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5
Кондакова Ирина Викторовна - д.м.н., проф., ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук», kondakova@oncology.tomsk.ru, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5
Тарасенко Наталья Викторовна - кандидат медицинский наук, ассистент кафедры медицинской генетики; научный сотрудник лаборатории популяционной генетики, ФГБНУ «Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук»; Сибирский государственный медицинский университет, nataly.tarasenko@medgenetics.ru, 634009, г. Томск, пер. Кооперативный, 5; 634050, г. Томск, Московский тр., 2

Аутофагия является важным внутриклеточным процессом, обеспечивающим гибель и выживаемость клеток. Молекулярные механизмы развития злокачественных новообразований связаны с изменением состояния AKT/mTOR сигнального пути. При этом доказано существование защитной аутофагии как одного из механизмов прогрессирования заболевания и формирования резистентности к лечению. В обзоре описаны молекулярные механизмы развития аутофагии, ее ассоциации с ключевыми сигнальными каскадами, в частности AKT/mTOR. Значимая сигнальная молекула mTOR в составе комплекса TORC1 в этом случае не только способствует развитию опухоли, пролиферации трансформированных клеток, их уходу от апоптоза, но и развитию аутофагии. Отмечено значение данного явления на всех этапах онкогенеза, влияющего на протеинкиназы AKT, mTOR. Показано, что в подавляющем большинстве случаев этот механизм срабатывает при прогрессировании заболевания и развитии резистентности к лечению. Развитие рака щитовидной железы, сопряженное с мутацией гена i>BRAF/i> и активацией онкобелка RET, а также ответ на лечение и формирование радиойодрезистентных форм заболевания определяются молекулярными особенностями регуляции аутофагии. Учитывая противоречивость данных относительно влияния аутофагии на процессы онкогенеза, до сих пор остается неизвестной ее роль в патогенезе злокачественных опухолей данной локализации.

Ключевые слова:
рак щитовидной железы, аутофагия, AKT/mTOR сигнальный каскад, BRAF, RET, thyroid cancer, autophagy, AKT/mTOR signaling pathway, BRAF, RET

Литература:
1.Wang W, Kang H, Zhao Y, et al. Targeting autophagy sensitizes BRAF-mutant thyroid cancer to vemurafenib. J Clin Endocrinol Metab. 2017;102(2):634-643. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2016-1999.
2.Xing M. Genetic alterations in the phosphatidylinositol-3kinase/Akt pathway in thyroid cancer. Thyroid. 2010;20(7):697-706. doi: https://doi.org/10.1089/thy.2010.1646.
3.Martelli AM, Evangelisti C, Chiarini F, et al. The emerging role of the phosphatidylinositol 3-kinase/Akt/mammalian target of rapamycin signaling networkin cancer stem cell biology. Cancers (Basel). 2010;2(3):1576-1596. doi: https://doi.org/10.3390/cancers2031576.
4.Mizushima N. The role of the Atg1/ULK1 complex in autophagy regulation. Curr Opin Cell Biol. 2010;22(2):132-139. doi: https://doi.org/10.1016/j.ceb.2009.12.004.
5.Wei WJ, Hardin H, Luo QY. Targeting autophagy in thyroid cancers. Endocr Relat Cancer. 2019;26(4):R181-R194. doi: https://doi.org/10.1530/ERC-18-0502.
6.Faustino A, Couto JP, Populo H, et al. mTOR pathway overactivation in BRAF mutated papillary thyroid carcinoma. J Clin Endocrinol Metab. 2012;97(7):E1139-1149. doi: https://doi.org/10.1210/jc.2011-2748.
7.Netea-Maier RT, Kluck V, Plantinga TS, Smit JW. Autophagy in thyroid cancer: present knowledge and future perspectives. Front Endocrinol (Lausanne). 2015;6:22. doi: https://doi.org/10.3389/fendo.2015.00022.
8.Eskelinen EL. Autophagy: supporting cellular and organismal homeostasis by self-eating. Int J Biochem Cell Biol. 2019;111:1-10. doi: https://doi.org/10.1016/j.biocel.2019.03.010.
9.Спирина Л.В., Чижевская С.Ю., Кондакова И.В. Экспрессия транскрипционных, ростовых факторов и компонентов AKT/m-TOR сигнального пути в ткани папиллярного рака щитовидной железы // Проблемы эндокринологии. – 2018. – Т.64. – №4. – С. 208-215. [Spirina LV, Chigevskaya SYu, Kondakova IV. Expression of transcription, growth factors and components of AKT/m-TOR signaling pathway in papillary thyroid cancers. Problemy endokrinologii. 2018;64(4):208-215. (In Russ.)] doi: https://doi.org/10.14341/probl9310.
10.Li YJ, Lei YH, Yao N, et al. Autophagy and multidrug resistance in cancer. Chin J Cancer. 2017;36(1):52. doi: https://doi.org/10.1186/s40880-017-0219-2.
11.Pattingre S, Espert L, Biard-Piechaczyk M, Codogno P. Regulation of macroautophagy by mTOR and Beclin 1 complexes. Biochimie. 2008; 90(2):313-323. doi: https://doi.org/10.1016/j.biochi.2007.08.014.
12.Yoshii SR, Mizushima N. Monitoring and measuring autophagy. Int J Mol Sci. 2017;18(9):pii:E1865. doi: https://doi.org/10.3390/ijms18091865.
13.Satoo K, Noda NN, Kumeta H, et al. The structure of Atg4BLC3 complex reveals the mechanism of LC3 processing and delipidation during autophagy. EMBO J. 2009;28(9):1341-1350. doi: https://doi.org/10.1038/emboj.2009.80.
14.Morell C, Bort A, Vara-Ciruelos D, et al. Up-regulated expression of LAMP2 and autophagy activity during neuroendocrine differentiation of prostate cancer LNCaP cells. PLoS One. 2016;11(9): e0162977. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0162977.
15.Pasquier B. Autophagy inhibitors. Cell Mol Life Sci. 2016;73(5): 985-1001. doi: https://doi.org/10.1007/s00018-015-2104-y.
16.Liu J, Xia H, Kim M, et al. Beclin1 controls the levels of p53 by regulating the deubiquitination activity of USP10 and USP13. Cell. 2011;147(1):223-234. doi: https://doi.org/10.1016/j.cell.2011.08.037.
17.Shao S, Li S, Qin Y, et al. Spautin-1, a novel autophagy inhibitor, enhances imatinib-induced apoptosis in chronic myeloid leukemia. Int J Oncol. 2014;44(5):1661-1668. doi: https://doi.org/10.3892/ijo.2014.2313.
18.Byun S, Lee E, Lee KW. Therapeutic implications of autophagy inducers in immunological disorders, infection, and cancer. Int J Mol Sci. 2017;18(9):1959. doi: https://doi.org/10.3390/ijms18091959.
19.Nagelkerke A, Sweep FC, Geurts-Moespot A, et al. Therapeutic targeting of autophagy in cancer. Part I: molecular pathways controlling autophagy. Semin Cancer Biol. 2015;31:89-98. doi: https://doi.org/10.1016/j.semcancer.2014.05.004.
20.Hardie DG. AMPK and autophagy get connected. EMBO J. 2011;30(4):634-635. doi: https://doi.org/10.1038/emboj.2011.12.
21.Zhou YY, Li Y, Jiang WQ, Zhou LF. MAPK/JNK signalling: a potential autophagy regulation pathway. Biosci Rep. 2015;35(3): e00199. doi: https://doi.org/10.1042/BSR20140141.
22.Wang H, Wang L, Cao L, et al. Inhibition of autophagy potentiates the anti-metastasis effect of phenethylisothiocyanate through JAK2/STAT3 pathway in lung cancer cells. Mol Carcinog. 2018;57(4):522-535. doi: https://doi.org/10.1002/mc.22777.
23.Huang S, Qi P, Zhang T, et al. The HIF 1?/miR 224 3p/ATG5 axis affects cell mobility and chemosensitivity by regulating hypoxia induced protective autophagy in glioblastoma and astrocytoma. Oncol Rep. 2019;41(3):1759-1768. doi: https://doi.org/10.3892/or.2018.6929.
24.Martinez-Outschoorn UE, Trimmer C, Lin Z, et al. Autophagy in cancer associated fibroblasts promotes tumor cell survival: role of hypoxia, HIF1 induction and NF?B activation in the tumor stromal microenvironment. Cell Cycle. 2010;9(17):3515-3533. doi: https://doi.org/10.4161/cc.9.17.12928.
25.Capizzi M, Strappazzon F, Cianfanelli V, et al. MIR7-3HG, a MYC-dependent modulator of cell proliferation, inhibits autophagy by a regulatory loop involving AMBRA1. Autophagy. 2017;13(3): 554-566. doi: https://doi.org/10.1080/15548627.2016.1269989.
26.Mrakovcic M, Bohner L, Hanisch M, Frohlich LF. Epigenetic targeting of autophagy via HDAC inhibition in tumor cells: role of p53. Int J Mol Sci. 2018;19(12). pii: E3952. doi: https://doi.org/10.3390/ijms19123952.
27.Parys JB, Decuypere JP, Bultynck G. Role of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor/Ca2+-release channel in autophagy. Cell Commun Signal. 2012;10(1):17. doi: https://doi.org/10.1186/1478-811X-10-17.
28.Pandurangan AK, Ismail S, Esa NM, Munusamy MA. Inositol-6 phosphate inhibits the mTOR pathway and induces autophagy-mediated death in HT-29 colon cancer cells. Arch Med Sci. 2018; 14(6):1281-1288. doi: https://doi.org/10.5114/aoms.2018.76935.
29.Russo R, Berliocchi L, Adornetto A, et al. Calpain-mediated cleavage of Beclin-1 and autophagy deregulation following retinal ischemic injury in vivo. Cell Death Dis. 2011;2(4):e144. doi: https://doi.org/10.1038/cddis.2011.29.
30.Yousefi S, Perozzo R, Schmid I, et al. Calpain-mediated cleavage of Atg5 switches autophagy to apoptosis. Nat Cell Biol. 2006;8(10):1124-1132. doi: https://doi.org/10.1038/ncb1482.
31.Xu J, Patel NH, Saleh T, et al. Differential radiation sensitivity in p53 wild-type and p53-deficient tumor cells associated with senescence but not apoptosis or (nonprotective) autophagy. Radiat Res. 2018;190(5):538-557. doi: https://doi.org/10.1667/RR15099.1.
32.Feng Z. p53 regulation of the IGF-1/AKT/mTOR pathways and the endosomal compartment. Cold Spring Harb Perspect Biol. 2010; 2(2):a001057. doi: https://doi.org/10.1101/cshperspect.a001057.
33.Su M, Mei Y, Sinha S. Role of the crosstalk between autophagy and apoptosis in cancer. J Oncol. 2013;2013:102735. doi: https://doi.org/10.1155/2013/102735.
34.Wang BJ, Zheng WL, Feng NN, et al. The effects of autophagy and PI3K/AKT/m-TOR signaling pathway on the cell-cycle arrest of rats primary sertoli cells induced by zearalenone. Toxins (Basel). 2018;10(10):398. doi: https://doi.org/10.3390/toxins10100398.
35.Yang F, Wang F, Liu Y, et al. Sulforaphane induces autophagy by inhibition of HDAC6-mediated PTEN activation in triple negative breast cancer cells. Life Sci. 2018;213:149-157. doi: https://doi.org/10.1016/j.lfs.2018.10.034.
36.Prescott JD, Zeiger MA. The RET oncogene in papillary thyroid carcinoma. Cancer. 2015;121(13):2137-2146. doi: https://doi.org/10.1002/cncr.29044.
37.Jeong SH, Hong HS, Lee EH, et al. Analysis of RAS mutation in thyroid nodular hyperplasia and follicular neoplasm in a Korean population. Endocrinol Diabetes Metab. 2018;1(4):e00040. doi: https://doi.org/10.1002/edm2.40.
38.Fisher KE, Jani JC, Fisher SB, et al. Epidermal growth factor receptor overexpression is a marker for adverse pathologic features in papillary thyroid carcinoma. J Surg Res. 2013;185(1):217-224. doi: https://doi.org/10.1016/j.jss.2013.05.003.
39.Raman P, Koenig RJ. Pax-8-PPAR-? fusion protein in thyroid carcinoma. Nat Rev Endocrinol. 2014;10(10):616-623. doi: https://doi.org/10.1038/nrendo.2014.115.
40.Ferrari SM, Fallahi P, Politti U, et al. Molecular targeted therapies of aggressive thyroid cancer. Front Endocrinol (Lausanne). 2015; 6:176. doi: https://doi.org/10.3389/fendo.2015.00176.
41.Gule MK, Chen Y, Sano D, et al. Targeted therapy of VEGFR2 and EGFR significantly inhibits growth of anaplastic thyroid cancer in an orthotopic murine model. Clin Cancer Res. 2011;17(8): 2281-2291. doi: https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-10-2762.
42.Yang M, Bai L, Yu W, et al. Expression of autophagy-associated proteins in papillary thyroid carcinoma. Oncol Lett. 2017;14(1): 411-415. doi: https://doi.org/10.3892/ol.2017.6101.
43.Strohecker AM, White E. Targeting mitochondrial metabolism by inhibiting autophagy in BRAF-driven cancers. Cancer Discov. 2014; 4(7):766-772. doi: https://doi.org/10.1158/2159-8290.CD-14-0196.
44.Morani F, Titone R, Pagano L, et al. Autophagy and thyroid carcinogenesis: genetic and epigenetic links. Endocr Relat Cancer. 2013;21(1):R13-29. doi: https://doi.org/10.1530/ERC-13-0271.
45.Nozima BH, Mendes TB, Pereira GJ, et al. FAM129A regulates autophagy in thyroid carcinomas in an oncogene-dependent manner. Endocr Relat Cancer. 2019;26(1):227-238. doi: https://doi.org/10.1530/ERC-17-0530.
46.Yi H, Long B, Ye X, et al. Autophagy: a potential target for thyroid cancer therapy (Review). Mol Clin Oncol. 2014;2(5):661-665. doi: https://doi.org/10.3892/mco.2014.305.
47.Robbins HL, Hague A. The PI3K/Akt pathway in tumors of endocrine tissues. Front Endocrinol (Lausanne). 2016;6:188. doi: https://doi.org/10.3389/fendo.2015.00188.
48.Dodd KM, Yang J, Shen MH, et al. mTORC1 drives HIF-1? and VEGF-A signalling via multiple mechanisms involving 4E-BP1, S6K1 and STAT3. Oncogene. 2015;34(17):2239-2250. doi: https://doi.org/10.1038/onc.2014.164.
49.Yu JS, Cui W. Proliferation, survival and metabolism: the role of PI3K/AKT/mTOR signalling in pluripotency and cell fate determination. Development. 2016;143(17):3050-3060.
50.doi: https://doi.org/10.1242/dev.137075.
51.Hager M, Haufe H, Alinger B, Kolbitsch C. pS6 Expression in normal renal parenchyma, primary renal cell carcinomas and their metastases. Pathol Oncol Res. 2012;18(2):277-283. doi: https://doi.org/10.1007/s12253-011-9439-y.
52.Figlin RA, Kaufmann I, Brechbiel J. Targeting PI3K and mTORC2 in metastatic renal cell carcinoma: new strategies for overcoming resistance to VEGFR and mTORC1 inhibitors. Int J Cancer. 2013;133(4):788-796. doi: https://doi.org/10.1002/ijc.28023.
53.Thangavelu K, Pan CQ, Karlberg T, et al. Structural basis for the allosteric inhibitory mechanism of human kidney-type glutaminase (KGA) and its regulation by Raf-Mek-Erk signaling in cancer cell metabolism. Proc Natl Acad Sci U S A. 2012;109(20):7705-7710. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.1116573109.
54.Mendoza MC, Er EE, Blenis J. The Ras-ERK and PI3K-mTOR pathways: cross-talk and compensation. Trends Biochem Sci. 2011; 36(6):320-328. doi: https://doi.org/10.1016/j.tibs.2011.03.006.
55.Darwish OM, Kapur P, Youssef RF, et al. Cumulative number of altered biomarkers in mammalian target of rapamycin pathway is an independent predictor of outcome in patients with clear cell renal cell carcinoma. Urology. 2013;81(3):581-586. doi: https://doi.org/10.1016/j.urology.2012.11.030.
56.Tanaka TN, Alloju SK, Oh DK, et al. Thyroid cancer: molecular pathogenesis, tyrosine kinase inhibitors, and other new therapies. Am J Hematol Oncol. 2015;11(4):5-9.
57.Jin S, Borkhuu O, Bao W, Yang YT. Signaling pathways in thyroid cancer and their therapeutic implications. J Clin Med Res. 2016;8(4):284-296. doi: https://doi.org/10.14740/jocmr2480w.
58.Xing M. Molecular pathogenesis and mechanisms of thyroid cancer. Nat Rev Cancer. 2013;13(3):184-199. doi: https://doi.org/10.1038/nrc3431.
59.Zhang L, Wang H, Xu J, et al. Inhibition of cathepsin S induces autophagy and apoptosis in human glioblastoma cell lines through ROS-mediated PI3K/AKT/mTOR/p70S6K and JNK signaling pathways. Toxicol Lett. 2014;228(3):248-259. doi: https://doi.org/10.1016/j.toxlet.2014.05.015.

The role of autophagy in the thyroid tumors development, connection with the AKT/m-TOR signaling pathway activation

Spirina L. V., Chizhevskaya S. Y., Kondakova I. V., Tarasenko N. V.

Autophagy is an important intracellular process that supports cell death and survival. Oncogenesis is associated with a change in the AKT/mTOR signaling pathway status. At the same time, the existence of protective autophagy, as one of the mechanisms of disease progression and the formation of resistance to treatment, has been proven. The review describes the significant mechanisms of the autophagy development, its association with AKT/mTOR signaling pathway. A molecule mTOR in TORC1 complex is associated with the oncogenesis, it provides the proliferation of transformed cells, apoptosis inhibition, and to the development of autophagy. The participation of this phenomenon at all stages of carcinogenesis, influencing on the main signal kinases: AKT, mTOR, is noted. It is shown that in most cases this mechanism is responsible for the progression of the disease and the development of resistance to treatment. The development of thyroid cancer associated with the i>BRAF/i> mutation and with the activation of the RET oncoprotein, as well as with the formation of radio-resistant forms of the disease is associated with molecular peculiarities of autophagy. Given the inconsistency of this phenomenon regarding their influence on the processes of oncogenesis, its role in the development of thyroid cancer is still unknown.

Keywords:
рак щитовидной железы, аутофагия, AKT/mTOR сигнальный каскад, BRAF, RET, thyroid cancer, autophagy, AKT/mTOR signaling pathway, BRAF, RET

Новости   Магазин   Журналы   Контакты   Правила   Доставка   О компании  
ООО Издательский дом ВИДАР-М, 2024