Meme kanseri hücre dizilerinde PI3K/AKT/MTOR sinyal yolağı inhibisyonunun reseptör tirozin kinazların ekspresyonuna etkisi

Abstract

Tunalı, G., Meme kanseri hücre dizilerinde PI3K/Akt/mTOR sinyal yolağı inhibisyonunun reseptör tirozin kinazların ekspresyonuna etkisi, Hacettepe Üniversitesi Sağlık Bilimleri Enstitüsü Tümör Biyolojisi ve İmmünolojisi Programı Yüksek Lisans Tezi, Ankara, 2012. Meme kanseri patogenezinde önemli yeri olan faktörler arasında reseptör tirozin kinazların (RTK) ekspresyonlarında ve aktivitelerinde (EGFR, HER2, HER3) artış bulunmaktadır. HER2/HER3 heterodimer oluşumu, transformasyon potansiyeli en yüksek olan reseptör etkileşimidir ve PI3K/Akt sinyal yolağının onkojenik aktivasyonuna yol açar. Akt proteini, FOXO transkripsiyon faktörü aracılığıyla RTK ekspresyonunu baskılamaktadır. PI3K/Akt yolağını inhibe eden ajanlar, (Akt inhibitörü ve PI3K/ mTOR dual inhibitörleri) sinyal yolağını bloke etmekle beraber bu baskılamayı da ortadan kaldırmakta ve RTK düzeyleri ile aktivitelerini artırmaktadır. Bu artış, PI3K/Akt yolağının re-aktivasyonuna yol açan kritik nedenlerden biridir.Bu çalışmada MDA-MB-468 ve SKBR-3 meme kanseri hücre dizilerinde dual bir PI3K/mTOR inhibitörü olan PI-103'ün reseptör tirozin kinaz ekspresyonları üzerindeki zamana bağlı etkisi incelendi. Tümör hücrelerinde, p-Akt ve p-p70S6K protein ekspresyonlarında ilk üç saat boyunca istatistiksel olarak anlamlı azalma izlendi. Bu inhibisyonu 6. saatten sonra sinyal yolağının re- aktivasyonu izledi. MDA- MB-468 hücrelerinde bazal EGFR ve HER3, SKBR-3 hücrelerinde ise bazal HER2 ve HER3 ekspresyonları oldukça yüksek düzeyde bulundu. Tümör hücrelerinde Akt ve mTOR seviyesinde gözlenen geçici inhibisyonu takip eden sinyal yolağı re-aktivasyonunun, EGFR, HER2 ve HER3 ekspresyon düzeyleri üzerinde zamana bağlı değişim yapmadığı gözlendi. Bu sonuçlara göre, reseptörlerin kinaz aktivitelerinin de incelenmesinin yararlı olacağına kanaat edildi.Sonuç olarak, dual PI3K/Akt inhibitörlerin tedavi stratejilerindeki etkinliği, RTK ekspresyonu üzerindeki transkripsiyonel ve posttranslasyonel etkileri ile ilişkili olabilir. Bu inhibitörlerin, sinyal iletimini bozarken, tümör hücreleri lehine RTK re-aktivasyonlarına yol açabileceği akılda tutulmalıdır.Anahtar Kelimeler: EGFR, HER2, HER3, PI3K, mTOR, PI-103, meme kanseri

Tunalı, G., The effect of inhibition of PI3K/Akt/mTOR signaling pathway on receptor tyrosine kinase expression in breast cancer cell lines, Hacettepe University Institute of Health Sciences, Master Thesis in Tumor Biology and Immunology, Ankara, 2012. Increase in receptor tyrosine kinases (RTK) expression and activities (EGFR, HER2, HER3) take place among the important factors in breast cancer pathogenesis. HER2/HER3 heterodimer formation is the receptor interaction with the highest transforming potential and it causes oncogenic PI3K/Akt activation. Akt protein represses RTK expression via FOXO transcription factor. Inhibitors of PI3K/Akt pathway (Akt inhibitor and PI3K/mTOR dual inhibitors) relieve this supression while blocking signaling pathway and lead to increase in RTK levels and activities. This increase is one of the critical causes of PI3K/Akt pathway?s reactivation.In this study, the time dependent effect of dual PI3K/Akt inhibitor PI-103 on receptor tyrosine kinase expressions in MDA-MB-468 and SKBR-3 breast cancer cell lines was investigated. In tumor cells, there were significant decreases in p-Akt and p-p70S6K protein expression during first three hours. This inhibition was followed by reactivation of signaling pathway after six hours. Basal expression of EGFR and HER3 in MDA-MB- 468 cells and basal expression of HER2 and HER3 in SKBR-3 cellls were found to be very high. Transient inhibition at Akt and mTOR level in tumor cells followed by reactivation of signaling pathway did not result in a time-dependent change on EGFR, HER2 and HER3 expression levels. According to these results, we concluded that it will also be useful to evaluate receptor kinase activities.As a result, the impact of dual PI3K/Akt inhibitors on treatment strategies may be relevant to their transcriptional and posttranslational effects on RTK expression. It should be kept in mind that, these inhibitors may trigger RTK reactivation in favor of tumor cells while disrupting signal transduction.Keywords: EGFR, HER2, HER3, PI3K, mTOR, PI-103, breast cancer