SYK κινάση της τυροσίνης. Έκφραση και ρόλος της στον καρκίνο του μαστού

Abstract

In the present work protein tyrosine kinase SYK (Spleen Tyrosine Kinase) was studied. Its expression and role was investigated in breast cancer patients as well as in a panel of established breast cancer cell lines. Syk is widely expressed in all the immunesystem cells and its role, as an important member of the signal transduction pathways, was focused only on that particular system. As soon as the signal reaches the extracellular membranes of the immune cells, syk binds to the phoshorylated tyrosines of the receptors, through SH2 domain interactions, gets activated and transduces a wide variety of signals like differentiation, clonal expansion, cytotoxicity, phagocytosis, e.t.c. depending on the cell-type. Syk’s role, as a tumour suppressor gene of breast cancer, was proposed on 2000. Syk protein was found low or undetectable in invasive breast carcinoma tissue and high tumorigenic breast cancer cell lines. Additionally, syk’s expression markedly inhibited tumour growth and metastasis formation in athymic mice as well as the anchorageindependent growth of cancer cells. Reduced expression of syk in invasive breast carcinomas and its capability, of inhibiting the migration and invasion of cancer cells were also found in other studies that followed. Due to all the above, reduced expression of syk kinase was proposed as a bad prognostic marker and correlated with poor prognosis and the growth of distant metastasis. Hypermethylation of syk’s gene was found as one of the reasons that leaded to its reduced expression in breast carcinomas. One of the ways that syk protein exerted its effects was through cell-cycle arrest hence, the inhibition of cell growth. In the present study, expression of syk was investigated in a panel of breast cancer patients. Reduced expression was found in the invasive tissue compared with adjacent normal tissue. Additionally, syk’s expression was negative in the patients that had developed intravenous clots, a mark of metastatic disease. Syk’s relationship with prognostic markers of the same patients was also investigated. Positive correlation was found in many cases, while monitoring of syk expression could prove to be a powerful tool for screening purposes as well as for the prognosis of metastatic disease. Proteins that regulate cell-cycle progression depending on the anchorage conditions (anchoragedependent growth) and their correlation with syk protein was also investigated. In the samples tested no relationship was found, suggesting that syk exerts its effects through a different mechanism. Moreover, there was a direct effect of syk protein to the expression of the chemokine receptor B of interleukin 8, regulation of which could attribute to the inhibition of the migration and invasion of cancer cells by syk.

Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε η κυτταροπλασματική κινάση της τυροσίνης SYK (Spleen Tyrosine Kinase), η έκφραση και ο ρόλος της στον καρκίνο του μαστού. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε ασθενείς με καρκίνο του μαστού καθώς και σε κυτταρικές σειρές καρκίνου του μαστού. Η Syk απαντάται σε όλα τα κύτταρα του ανοσο-αιμοποιητικού συστήματος και λόγω της ευρείας έκφρασής της εκεί, ο ρόλος της ως ένας σημαντικός ρυθμιστής της μεταγωγής σήματος, ήταν γνωστός μέχρι πρόσφατα, μόνο στο σύστημα αυτό. Η Syk είναι από τις πρώτες κινάσες που, προσδένεται αμέσως μετά την ενεργοποίηση των ανοσο-υποδοχέων στις φωσφορυλιωμένες τυροσίνες τους, μέσω των SH2 περιοχών της και των αλληλεπιδράσεων τους. Η δέσμευση προκαλεί την ενεργοποίησή της καθώς και τη συμμετοχή της στην επαγωγή πληθώρας σημάτων, όπως διαφοροποίησης, ωρίμανσης, κλωνικής επέκτασης, αντίσωμα-εξαρτώμενης κυτταροτοξικότητας, φαγοκυττάρωσης κ.α. ανάλογα με τον κυτταρικό τύπο των κυττάρων του ανοσο-αιμοποιητικού συστήματος. Ο ρόλος της κινάσης Syk, ως πιθανό ογκοκατασταλτικό γονίδιο του καρκίνου του μαστού προτάθηκε το 2000. Η έκφρασή της βρέθηκε να μειώνεται σημαντικά ή σε ιστό διηθητικού καρκινώματος μαστού και σε καρκινικές κυτταρικές σειρές μαστού, υψηλού βαθμού κακοήθειας. Επιπρόσθετα , η syk εμπόδιζε τη δημιουργία μεταστατικών αποικιών σε in vivo πειράματα με αθυμικά ποντίκια όπως και καρκινικά κύτταρα να αναπτύσσονται ανεξαρτήτως προσφύσεων και να δημιουργούν διηθητικές αποικίες. Ακολούθησαν και άλλες μελέτες που επιβεβαίωσαν τη μειωμένη έκφραση της Syk σε διηθητικό καρκίνωμα μαστού και τη δυνατότητά της να εμποδίζει τη μετακίνηση και την διήθηση καρκινικών κυττάρων μαστού. Όλα τα παραπάνω έκαναν τη μείωση της έκφρασής της να θεωρείται ως κακός προγνωστικός δείκτης και να συνδέεται με αυξημένες πιθανότητες ανάπτυξης μεταστάσεων. Η υπερμεθυλίωση του γονιδίου της Syk, βρέθηκε να είναι ένας μηχανισμός που οδηγεί στη μείωση της έκφρασή της. Η παρεμπόδιση της προόδου του κυτταρικού κύκλου και κατ’ επέκταση του κυτταρικού πολλαπλασιασμού, προτάθηκε ως ένας από τους πιθανούς μηχανισμούς δράσης της. Στην παρούσα εργασία η έκφραση της syk μελετήθηκε σε δείγματα ασθενών με καρκίνο του μαστού. Σημαντική μείωση της έκφρασής της παρατηρήθηκε σε διηθητικό, σε σχέση με το φυσιολογικό ιστό. Παράλληλα, η έκφρασή της εξαφανίστηκε στους ασθενείς που παρουσίασαν ενδοαγγειακά έμβολα, μία σημαντική ένδειξη ανάπτυξης μεταστατικής νόσου. Επιπρόσθετα, διερευνήθηκε η σχέση της syk και προγνωστικών δεικτών των καρκινωμάτων των ασθενών. Θετική συσχέτιση βρέθηκε να υπάρχει σε πολλές περιπτώσεις, καθιστώντας την εκτίμηση των επίπεδων της έκφρασής ίσως ως ένα ισχυρό μέσο διαλογής, για προγνωστικούς σκοπούς της μεταστατικής νόσου. Δε βρέθηκε να υπάρχει συσχέτιση της έκφρασής της και ρυθμιστών της προόδου του κυτταρικού κύκλου κατά την ύπαρξη κυτταρικής προσκόλλησης, στα δείγματα που εξετάστηκαν, παραπέμποντας πιθανότατα σε διαφορετικό μηχανισμό δράσης της. Επιπρόσθετα, η syk βρέθηκε να σχετίζεται άμεσα με την έκφραση του υποδοχέα Β της Ιντερλευκίνης 8, ρύθμιση του οποίου μπορεί να ευθύνεται για την παρεμπόδιση της κινητικότητας και κατ’ επέκταση της μετανάστευσης των καρκινικών κυττάρων.