Her2+ meme kanseri hücrelerinde pan-her inhibitörü dacomitinib`e hücre ölümü cevabının aven tarafından düzenlenmesi

Abstract

Meme kanseri kadınlarda en sık görülen kanser tipidir ve geliştirilen yenilikçi tanı ve tedavi stratejilerine rağmen mortalite oranları halen yüksek seyretmektedir. Bu durumun en önemli nedenlerinden birisi hastanın tedavisinin başlangıcında varolan ya da tedavi sırasında ortaya çıkan terapi direncidir. HER reseptör ailesinin üyelerinin mutasyon ya da amplifikasyon ile aşırı aktif hale gelmesi birçok meme kanseri tipinde malign değişikliklerin nedenidir. HER2 amplifikasyonu meme kanseri hastalarının yaklaşık yüzde 20‟sinde görülmektedir ve kötü prognozla ilişkilidir. Trastuzumab ve lapatinib gibi hedeflenmiş terapiler her ne kadar bu tümörlerde etkinlik gösterseler de terapi direnci önemli bir sorun olarak karşımıza çıkmaktadır. Bu nedenle tüm HER ailesi üyelerini eşzamanlı olarak hedefleyen panHER inhibitörleri (neratinib, dacomitinib, afatinib) geliştirilmiştir. Mitokondriyal apoptotik yolak gerek konvansiyonel gerekse hedeflenmiş terapilerin kanser hücreleri üzerindeki öncelikli etki yollarındandır. Mitokondriyal apoptotik yolak BCL-2 protein ailesi tarafından düzenlenir. BAX ve BAK proteinlerinin aktivatör BH3 proteinleri tarafından aktive edilmesi, mitokondriyal dış membran geçirgenliğinin artışı, sitokrom c‟nin sitozole geçişi ve kaspaz aktivasyonu mitokondriyal apoptotik yolağın ana basamaklarıdır.AVEN, mitokondriyal apoptoz yolağının ve DNA hasar yanıtının düzenlenmesinde kritik rol oynayan sitozolik bir proteindir. BCL-xL proteinin anti-apoptotik aktivitesini destekleyerek ve Apaf-1 proteinin oligomerizasyonunu engelleyerek apoptoz yanıtnı inhibe etmektedir. Dahası sahip olduğu sinyal dizisi sayesinde nükleusa göç ederek ATM ve ATR proteinleri ile etkileşime girmekte ve hücre döngüsünün regülasyonunda rol oynamaktadır. AVEN‟in ifadelenmesindeki ve/veya aktivasyonundaki artış kanserleşme ve ilaç direnciyle ilişkilendirilmektedir.Bu çalışmada amacımız AVEN‟ın HER2+ meme kanseri hücrelerinde dacomitinib tarafından indüklenen hücre ölümü cevabını nasıl etkilediğini ortaya koymaktı. Bu amaç çerçevesinde HER2+ SKBR3 meme kanseri hücrelerinde AVEN ifadelenmesini arttırarak ya da azaltarak hücre ölümü cevabını değerlendirdik. AVEN‟ın aşırı ifadelenmesi dacomitinib tarafından indüklenen mitokondriyal hücre ölümü cevabını azaltırken, RNAi yoluyla sustumu ise hücre ölümü cevabını arttırdı. Gerçekleştirdiğimiz çalışma literatürde HER2+ meme kanseri hücrelerinde AVEN‟ın panHER baskılanmasına cevaben mitokondriyal hücre ölümünü nasıl etkilediğine dair ilk bulguları sağlamıştır.Anahtar kelimeler: Meme kanseri, HER reseptör ailesi, panHER inhibitörlerimitokondriyal hücre ölümü

Breast cancer is the most common malignancy in women and the mortality rates are still high despite the development of novel diagnostic and therapeutic strategies. Resistance to therapy is among the leading causes of therapy failure, presenting either initially or emerges druing the course of the therapy. Overactivation of HER family of receptor kinases due to mutations or amplifications promotes malign transformation in various breast cancer cases. HER2 amplification is seen in 20% breast cancer patients and related to poor prognosis. Targeted therapies including trastuzumab and lapatinib exerted prominent antitumor effect in these breast cancer tumors, but therapy resistance significantly circumvents their activities. To cope with this issue, several panHER inhibitors (neratinib, dacomitinib, afatinib) have been developed. Mitochondrial apoptotic pathway is among the main mechanisms that modulates the effects of conventional and targeted therapies on cancer cells. BCL-2 proteins regulate mitochondrial apoptotic pathway. Activation of BAX and BAK by BH3-only proteins leads to mitochondrial outer membrane permeabilization, translocation of cytochrome c into cytosol and caspase activation are key steps of mitochondrial apoptotic signaling. AVEN is a cytosolic protein which regulates mitochondrial apoptotic pathway and DNA damage response. AVEN interferes with apoptotic signaling by enhancing the antiapoptotic activity of BCL-XL and by preventing Apaf-1 oligomerization. In addition, AVEN translocates to nucleus by means of its nuclear localization signal and interacts with ATM and ATR. These interactions regulate cell cycle response. Furthermore, increased AVEN activity or expression have been shown to trigger tumorigenesis and tumor maintenance.In this study, we aimed to identify how AVEN regulates dacomitinib-induced cell death response in HER2+ breast cancer cells. To explore these responses, we overexpressed or silenced AVEN in HER2+ SKBR3 breast cancer cells. AVEN overexpression led to attenuation of dacomitinib-induced mitochondrial apoptotic response and RNAi-mediated suppression of AVEN increased dacomitinib-induced apoptosis. Our results provided first findings in the literature regarding the modulation of panHER inhibition-induced apoptosis by AVEN.Keywords: Breast cancer, HER receptor family, panHER inhibitors, mitochondrialapoptosis