Receptory jądrowe Receptory jądrowe

w terapii nowotworóww terapii nowotworów

NRsNRs

NRsNRs

NRsNRs

NRsNRs

Apoptoza

fagocyt

samobójca

resztkisamobójcy

Komórki Komórki apoptotyczneapoptotyczne -- barwienie DAPIbarwienie DAPI

Barwienie jąder komórkowych jodkiem Barwienie jąder komórkowych jodkiem propydynypropydynyjądro zdrowe jądro apoptotyczne

G0/G1

S G2/Mapoptic

FACSFACSPI PI stainingDetection of apoptosisDetection of apoptosis staining

DNA DNA laddering laddering ((electrophoresiselectrophoresis))

G0/G1

apoptic

G2/MS

Receptory jądrowe mogą:Receptory jądrowe mogą:1. nasilać proliferację i działać 1. nasilać proliferację i działać przeciwapoptotycznie przeciwapoptotycznie (a i(a ich niedobch niedobóór r indukindukujeuje apoptozapoptozęę))

np. ER np. ER –– w komórkach nabłonka gruczołu mlecznegow komórkach nabłonka gruczołu mlecznegoAR AR –– w komórkach nabłonka prostatyw komórkach nabłonka prostatyReceptor Receptor ekdysonu ekdysonu –– w komórkach układu nerwowego owadóww komórkach układu nerwowego owadów

2. nasilać 2. nasilać apoptozęapoptozę i działać i działać przeciwproliferacyjnieprzeciwproliferacyjnie: :

np. np. GR GR -- zwłaszcza w limfocytachzwłaszcza w limfocytachRXRRXR –– w różnych typach komórekw różnych typach komórekRARRAR –– w różnych typach komórekw różnych typach komórekVDRVDR –– w różnych typach komórekw różnych typach komórekPPAR PPAR –– w różnych typach komórekw różnych typach komórekReceptor Receptor ekdysonuekdysonu –– w komórkach ślinianek larw owadóww komórkach ślinianek larw owadów

PodziaPodziałł ten jest jednak bardzo uproszczonyten jest jednak bardzo uproszczony, a działanie receptorów jądrowych , a działanie receptorów jądrowych w wielu w wielu przypadkach zaleprzypadkach zależży od typu komy od typu komóórki i czynnikrki i czynnikóów towarzyszw towarzysząących.cych.

Niektóre receptory (Niektóre receptory (ER, AR, PRER, AR, PR) stymulują ekspresję ) stymulują ekspresję cykliny D, która aktywuje Cdk4. Prowadzi to do cykliny D, która aktywuje Cdk4. Prowadzi to do fosforylacji pRBfosforylacji pRB, które , które oddysocjowuje oddysocjowuje od kompleksu od kompleksu DPDP--E2F, co pozwala na transkrypcję genów E2F, co pozwala na transkrypcję genów nasilajacych nasilajacych proliferację.proliferację.

Inne receptory (Inne receptory (VDR, RARVDR, RAR) indukują ekspresję p21, ) indukują ekspresję p21, które blokuje aktywność które blokuje aktywność CdkCdk, co utrzymuje komórki , co utrzymuje komórki w fazie G1w fazie G1

ER i PRER i PR-- Aktywacja Aktywacja ER nasila wzrost w tkankach ER nasila wzrost w tkankach docelowych docelowych i moi możeże nasilanasilaććwzrost nowotworwzrost nowotworóów sutka i w sutka i macicymacicy. .

-- EstradiolEstradiol nasila proliferacjnasila proliferacjęę nabnabłłonka i stromy macicy, a zmniejszenie poziomu estrogenonka i stromy macicy, a zmniejszenie poziomu estrogenóów prowadziw prowadziććmomożże doe do apoptozyapoptozy komkomóórek nabrek nabłłonkowych. onkowych.

-- JeJeśśli komli komóórki raka piersi srki raka piersi sąą pozytywne dla ERpozytywne dla ERαα i PR, to jest to prawdopodobnie rak zalei PR, to jest to prawdopodobnie rak zależżny od ny od hormonhormonóów. W takim przypadku stosuje siw. W takim przypadku stosuje sięę terapieterapie antyestrogenowantyestrogenowąą..

3 lata3 lata

mammografiamammografia

ARAR-- Aktywacja Aktywacja AR nasilajAR nasilaj proliferację komórek docelowych proliferację komórek docelowych i moi możeże nasilanasilaććwzrost wzrost raka raka prostaty. prostaty.

-- GruczoGruczołł prostaty silnie odpowiada naprostaty silnie odpowiada na dihydrotestosterondihydrotestosteron. Androgeny s. Androgeny sąą niezbniezbęędne do utrzymania dne do utrzymania proliferacji i rproliferacji i róóżżnicowania komnicowania komóórek prostaty. Kastracja lub chemiczne zablokowanie androgenrek prostaty. Kastracja lub chemiczne zablokowanie androgenóów w prowadzi do masywnejprowadzi do masywnej apoptozyapoptozy nabnabłłonka prostaty i inwolucji prostaty. onka prostaty i inwolucji prostaty.

-- Zmniejszenie poziomu androgenZmniejszenie poziomu androgenóów lub zablokowanie AR jest metodw lub zablokowanie AR jest metodąą leczenia raka prostaty.leczenia raka prostaty.

ludzka prostata z wybarwionymi ARludzka prostata z wybarwionymi AR

TRTR

-- Aktywacja TR przez hAktywacja TR przez hormony tarczycy ormony tarczycy jestjest niezbniezbęędndnaa do indukcji do indukcji apoptozyapoptozy w ogoniew ogonie kijanek pkijanek płłazazóów. W procesie tym zaangaw. W procesie tym zaangażżowane owane sasa receptory TRreceptory TRαα ii TRTRββ kkttóóre re heterodimeryzujheterodimeryzująą z RXRz RXRαα i RXRi RXRββ..

-- TyroidyTyroidy mogmogąą nasilanasilaćć proapoptotyczneproapoptotyczne dziadziałłanie anie kwasu kwasu allall--trans trans retinowego retinowego (ATRA)(ATRA)

-- Aktywacja TR nasila aktywnoAktywacja TR nasila aktywnośćść kaspazkaspaz

-- Hormony Hormony ttyyroidowe roidowe mogmogąą regulowaregulowaćć apoptozapoptozęę tkanektkanek targetowych targetowych wpwpłływajywająąc nac na ppooziom ekspresji Fasziom ekspresji Fasi i sFASsFAS..

GRGR

-- Aktywacja GR Aktywacja GR momoże hamować proliferację i indukowaćże hamować proliferację i indukować apoptozapoptozęęlimfocytlimfocytóów T i przez to w T i przez to

* * wywierawywieraćć efektefekt antyleukemicznyantyleukemiczny,,* * powodowapowodowaćć zanik grasicy, zanik grasicy, * * zmniejszazmniejszaćć liczbliczbęę krkrążąążących limfocytcych limfocytóów Tw T* hamować zapalenie* hamować zapalenie

aktywowany GR aktywowany GR (wybarwiony na żółto) w (wybarwiony na żółto) w komórkach COSkomórkach COS--77

-- Dlatego Dlatego agonistagonistóóww GR uGR użżywa siywa sięę w terapii biaw terapii białłaczekaczeklimfoblastycznychlimfoblastycznych lub w zapaleniu. lub w zapaleniu.

-- Mogą być czynnikami wzrostowymi. Np. iMogą być czynnikami wzrostowymi. Np. ich niewielkch niewielkaa, , bazalnbazalnaaaktywność aktywność w mw móózgu jest niezbzgu jest niezbęędndnaa dla wdla włłaaśściwego rozwoju i ciwego rozwoju i przeprzeżżycia ycia nneuroneuronóów. Dopiero wysokiw. Dopiero wysoki poziom aktywacjipoziom aktywacji, , iindukowanndukowany np.y np. przez stres moprzez stres możeże prowadzić doprowadzić do apoptozapoptozyyneuronneuronóóww

VDRVDR

-- Witamina D3 (Witamina D3 (VD3VD3)) indukujeindukuje apoptozapoptozęę komkomóórek raka sutka, zwrek raka sutka, zwłłaszcza aszcza w obecnow obecnośścici tamoksifenutamoksifenu ((antyestrogenantyestrogen). Mo). Możże miee miećć podobne dziapodobne działłanie anie na inne linie komna inne linie komóórkowe.rkowe.

-- SSąą prace wskazujprace wskazująące, ce, żże obnie obniżżona ekspresja receptorona ekspresja receptoróów dla VDR mow dla VDR możże e bybyćć przyczynprzyczynąą zmniejszenia wrazmniejszenia wrażżliwoliwośści na VD3 i zwici na VD3 i zwięększenia kszenia prawdopodobieprawdopodobieńństwa rozwoju rakastwa rozwoju raka sutkasutka..

VD3

-- polimorfizm VDR ma wpływ na ryzyko zachorowania na raka prostatpolimorfizm VDR ma wpływ na ryzyko zachorowania na raka prostaty lub raka sutkay lub raka sutka

-- Analogi VD3 w modelach zwierzAnalogi VD3 w modelach zwierzęęcych mogcych mogąą powodowapowodowaćć regresjregresjęę raka sutka zarraka sutka zaróówno wno zalezależżnego od estrogennego od estrogenóów jak i niezalew jak i niezależżnego od estrogennego od estrogenóów. Pod warunkiem, w. Pod warunkiem, żże kome komóórki rki nowotworowe nowotworowe mają funkcjonalny receptor VDRmają funkcjonalny receptor VDR..

PPARPPARγ γ –– receptor regulujący receptor regulujący dojrzewanie dojrzewanie adipocytówadipocytów

-- Myszy heterozygotyczne z brakiem jednegoMyszy heterozygotyczne z brakiem jednego alleluallelu PPARPPARγγ traktowane kancerogenem traktowane kancerogenem czczęśęściej zapadajciej zapadająą na raka okrna raka okrężężnicy ninicy niżż myszy dzikie.myszy dzikie.

-- HeterosomatyczneHeterosomatyczne mutacje PPARmutacje PPARγγ znajduje siznajduje sięę uu 10% pacjent10% pacjentóów z rakiem okrw z rakiem okrężężnicy anicy adelecjedelecje w PPARw PPARγγ nawet u 40% pacjentnawet u 40% pacjentóów z nowotworem prostaty (w komw z nowotworem prostaty (w komóórkach rkach nowotworowych). Mutacje te prowadznowotworowych). Mutacje te prowadząą do utraty funkcji przez PPARdo utraty funkcji przez PPARγγ..

PPARPPARγγ

-- ligandy PPARligandy PPARγγ::

-- prostaglandynaprostaglandyna--D2,D2, prostaglandynaprostaglandyna--J2 J2 ((prostaglandyny prostaglandyny hamujhamująące proces zapalny)ce proces zapalny)

-- troglitazontroglitazon-- ciglitazonciglitazon-- rosiglitazonrosiglitazon-- pioglitazonpioglitazon

leki przeciwcukrzycoweleki przeciwcukrzycowe

PPARPPARγγ-- ligandy PPARligandy PPARγγ hamujhamująą proliferacje i indukujproliferacje i indukująą apoptozapoptozęę w wielu typach komw wielu typach komóórek, zarrek, zaróówno wno nowotworowych jak i normalnych, alenowotworowych jak i normalnych, ale apoptozaapoptoza jest czjest częęsto bardziej nasilona w komsto bardziej nasilona w komóórkach rkach nowotworowych ninowotworowych niżż normalnychnormalnych..

-- LigandyLigandy PPARPPARγγ mogmogąą indukowaindukowaćć rróóżżnicowanie w nowotworach sutka, okrnicowanie w nowotworach sutka, okrężężnicy, pnicy, płłuc i uc i osteosarkomieosteosarkomie, przynajmniej w liniach kom, przynajmniej w liniach komóórkowych hodowanychrkowych hodowanych in vitroin vitro..

OOsteosarcomasteosarcoma cells with the cells with the labelledlabelled glucopyranosylglucopyranosylresiduesresidues, , sialicsialic acid and acid and NN--acetylglucosaminylacetylglucosaminylresidues. The nuclei stained with Hoechst 33342residues. The nuclei stained with Hoechst 33342..

PPARPPARγγ -- osteosarcomaosteosarcoma

-- OsteosarkomaOsteosarkoma jest najczjest najczęęstszym nowotworem kostszym nowotworem kośści, rozwijajci, rozwijająącym sicym sięę najcznajczęśęściej u ludzi w drugiej ciej u ludzi w drugiej dekadzie dekadzie żżycia. Jest bardzo agresywnym nowotworem, ktycia. Jest bardzo agresywnym nowotworem, któóry ry łłatwoatwo metastazujemetastazuje. Przyczyna . Przyczyna śśmierci mierci pacjentpacjentóów sw sąą najcznajczęśęściej przerzuty, ktciej przerzuty, któóre trudno diagnozoware trudno diagnozowaćć. Guzy przerzutowe s. Guzy przerzutowe sąą bardzo oporne (nawet bardzo oporne (nawet cacałłkowicie) na konwencjonalnkowicie) na konwencjonalnąą chemoterapichemoterapięę. .

-- ZarZaróówno osteoblasty jak iwno osteoblasty jak i adipocytyadipocyty pochodzpochodząą od tych samych komod tych samych komóórekrek progenitorowychprogenitorowych ww stromiestromieszpiku. Wydaje siszpiku. Wydaje sięę, , żże aktywacja PPARe aktywacja PPARγγ momożże prowadzie prowadzićć do indukcji rdo indukcji róóżżnicowania komnicowania komóórekrekosteosarcomaosteosarcoma..

-- W liniach komW liniach komóórkowych ludzkiejrkowych ludzkiej osteosarkomyosteosarkomy jest ekspresja PPARjest ekspresja PPARγγ. .

-- TroglitazoneTroglitazone ii cciiglitazonglitazon hamujahamuja proliferacje tych liniiproliferacje tych linii,, wywowywołłujująą rróóżżnicowanienicowanie i indukują i indukują apoptozęapoptozę..

Troglitazone Troglitazone ((PPARPPARγγ ligandligand) ) induces apoptosis in human induces apoptosis in human osteosarcoma cell linesosteosarcoma cell lines

72 h 72 h incubationincubation

CiglitazoneCiglitazone ((PPARPPARγγ ligandligand) ) inhibits proliferation and inhibits proliferation and increases differentiation in human osteosarcoma cell linesincreases differentiation in human osteosarcoma cell lines

PB – inhibitor of HDAC DMSODMSO

ciglitazonciglitazon

RARRARαα

Witamina A i jej pochodne Witamina A i jej pochodne

Pochodne używane w terapiiPochodne używane w terapiiWitamina AWitamina A

all-trans

13-cis

Retinoidy i ich receptory

-- niedobniedobóór witaminy A r witaminy A ((retinolretinol, , kwas kwas retinoretinowywy i i aldehyd aldehyd retinowyretinowy)) jest jednjest jednąą z trzech gz trzech głłóównych wnych chorchoróób wywob wywołływanych niewywanych niewłłaaśściwym poziomem ciwym poziomem żżywienia (po niedoborze kalorii i anemii ywienia (po niedoborze kalorii i anemii wynikajwynikająącej z braku cej z braku żżelaza)elaza)

-- retinretinooll jest ujest użżywany do syntezy rodopsynyywany do syntezy rodopsyny ((nidobnidobóór r grozi grozi „„kurzkurząą śślepotlepotąą””))

-- retinolretinol nie jest uzyskiwany z diety, ale jest syntetyzowany w jelicie wnie jest uzyskiwany z diety, ale jest syntetyzowany w jelicie w wyniku enzymatycznego wyniku enzymatycznego cicięęcia cia ββ--karotenu, karotenu, αα--karotenu i karotenu i ββ--kryptoksantynykryptoksantyny. .

-- dobrym dobrym źźrróódlemdlem witaminy A estrwitaminy A estróów w retinylowychretinylowych , kt, któóre w jelicie re w jelicie sasa hydrolizowane do hydrolizowane do retinoluretinolu ssąąjajka, mleko, wjajka, mleko, wąątroba, ttroba, tłłuszcz) uszcz)

Retinoidy i ich receptory

-- Retinoidy dziaRetinoidy działłajająą poprzezpoprzez 2 2 typy receptortypy receptoróów jw jąądrowychdrowych::

* RAR (RAR* RAR (RARαα, RAR, RARββ, RAR, RARγγ)) -- kwas kwas allall transtrans retinowy retinowy * RXR (RXR* RXR (RXRαα, RXR, RXRββ, RXR, RXRγγ)) -- kwas 9kwas 9--cis cis retinowyretinowy

-- Receptory retinoidReceptory retinoidóóww, , opropróócz wspcz wspóółłdziadziałłaniaania z z typowymi koaktywatorami wykorzystujtypowymi koaktywatorami wykorzystująą jako kofaktor jako kofaktor biabiałłkoko CRABPII (cellular CRABPII (cellular retinoicretinoic acidacid--binding protein II)binding protein II)

-- BiaBiałłkoko CRABPIICRABPII łączy się z kwasem łączy się z kwasem retinowymretinowym, a , a nastęnienastęnie tworzy komplekstworzy kompleks z RARz RAR--RXR i RXR i zwizwięększa ksza jego jego aktywnoaktywnośćść transkrypcyjntranskrypcyjnąą poprzez:poprzez:

* * uwolnienie kwasu uwolnienie kwasu retinowego retinowego i przekazanie go na receptori przekazanie go na receptor* * zwiększenie stabilności wiązania RARzwiększenie stabilności wiązania RAR--RXR do promotora genu RXR do promotora genu targetowegotargetowego

-- Z Z biabiałłkiemkiem CRABPII CRABPII momożże integrowae integrowaćć cyklinacyklina D3D3, której obecność dodatkowo stabilizuje kompleks, której obecność dodatkowo stabilizuje kompleks

Cyclin Cyclin D3 D3 enhances transactivation of enhances transactivation of RA RA target genes through its target genes through its interaction with interaction with CRABPII CRABPII associated with associated with RARRAR

Acute Promyeolocytic Leukemia (APL)- ostra białaczka promieloblastyczna

-- Szybko rozwijajSzybko rozwijająąca sica sięę białaczka białaczka wynikajwynikająąca zca z namnanamnażżaniaania sisięępromielocytpromielocytóóww. Normalnie. Normalnie promielocyty namnapromielocyty namnażżajająą i ri róóżżnicujnicująą sisięę w w śściciśśle le kontrolowany sposkontrolowany sposóób w szpiku. W APL dzielb w szpiku. W APL dzieląą sisięę w sposw sposóób b niekontrolowany i nie dojrzewajniekontrolowany i nie dojrzewająą. .

-- KomKomóórki nowotworowe wyperki nowotworowe wypełłniajniająą szpik i uniemoszpik i uniemożżliwiajliwiająą mu produkcjmu produkcjęękomkomóórek krwi. Komrek krwi. Komóórki nowotworowe srki nowotworowe sąą wprawdzie leukocytami, ale jako wprawdzie leukocytami, ale jako niedojrzaniedojrzałłe nie moge nie mogąą spespełłnianiaćć normalnych funkcji, winormalnych funkcji, więęc pacjenci zagroc pacjenci zagrożżeni eni ssąą zarzaróówno anemiwno anemiąą i krwotokami, siniakami jak i infekcjami.i krwotokami, siniakami jak i infekcjami. PromielocytyPromielocytygromadzgromadząą sisięę we wszystkich narzwe wszystkich narząądach chorego.dach chorego.

-- Stanowi ok. 10% wszystkich Stanowi ok. 10% wszystkich białaczek białaczek mieloidalnychmieloidalnych u dorosu dorosłłych (ok. ych (ok. 3000 os3000 osóób w USA rocznie), czyli jest nowotworem dob w USA rocznie), czyli jest nowotworem dośćść rzadkim.rzadkim.

HematopoieticHematopoietic DifferentiationDifferentiation

Diagnostic TechniquesDiagnostic Techniques(Morphology)(Morphology)

Blast

LeukemicLeukemic infiltrate of skininfiltrate of skin

Leukemic infiltrate of Leukemic infiltrate of ggum um

PetechiaePetechiae

Acute Acute PromyelocyticPromyelocytic LeukemiaLeukemia(APL)(APL)

t(15;17)t(15;17)--Juxtaposes PML (unknown function) next Juxtaposes PML (unknown function) next to the RARto the RAR--alpha (alpha (retinoicretinoic acid acid receptorreceptor) creating a) creating achimericchimeric proteinprotein PMLPML--RARRAR

PMLPML--RARRAR

-- Molekularna przyczyna APL to (prawie w 100%) translokacja dotycMolekularna przyczyna APL to (prawie w 100%) translokacja dotyczząąca chromosomu 17. W 99% ca chromosomu 17. W 99% przypadkprzypadkóów u pacjentw u pacjentóów z translokacjw z translokacjąą wystwystęępuje wymiana odcinkpuje wymiana odcinkóów chromosomu 15 i 17, co jest w chromosomu 15 i 17, co jest markerem tej choroby. markerem tej choroby. Chronologicznie bChronologicznie byyłł to drugi przypadek (po chromosomieto drugi przypadek (po chromosomie PhiladelphiaPhiladelphia) ) udowodnienia genetycznego podudowodnienia genetycznego podłłoożża nowotworu.a nowotworu.

-- Translokacja obejmuje Translokacja obejmuje RARRARαα na genie 17 i gen, na genie 17 i gen, PMLPML ((promyelocyticpromyelocytic leukemialeukemia genegene), z chromosomu 15. ), z chromosomu 15.

--KorzyKorzyśćść terapeutyczna: terapeutyczna:

* * w latach 1960w latach 1960--tych czas od diagnozy APL do tych czas od diagnozy APL do śśmierci pacjenta wynosimierci pacjenta wynosiłł 11--2 tygodnie, w 2 tygodnie, w zalezależżnonośści od jakoci od jakośści opieki (!). ci opieki (!). * * Obecnie ok. 80% przypadkObecnie ok. 80% przypadkóów udaje siw udaje sięę cacałłkowicie wyleczykowicie wyleczyćć..

-- W niektW niektóórych przypadkach translokacja obejmuje chromosom rych przypadkach translokacja obejmuje chromosom 5 i 5 i 11 zamiast 1511 zamiast 15..

APL with t(15;17) PMLAPL with t(15;17) PML--RARRARαα

PML locus

PML/RARαfusion gene

RARα locus

RARα/PMLfusion gene

chromosome 15 chromosome 17

chromosome 15/17 chromosome 17/15

PMLPML--RARRARαα fusion fusion protein protein leads leads to APLto APL

RARαPML

growth and survival advantagegrowth and survival advantage block of hematopoietic differentiationblock of hematopoietic differentiation

AcuteAcute PromielocyticPromielocyticLeukemia (APL)Leukemia (APL)

PMLPML--RARRAR

-- PrawidPrawidłłowowee biabiałłko ko PML znajdowanPML znajdowanee jest w jjest w jąądrze (ciadrze (ciałłkaka KremeraKremera 1010--30/j30/jąądro). PMLdro). PMLkolokalizujekolokalizuje w ciaw ciałłkachkach KremeraKremera z biaz białłkami SUMOkami SUMO--1,1, SpSp--100, Sp140, CBP, DAXX, RB i p53.100, Sp140, CBP, DAXX, RB i p53.

-- PMLPML--RARRARαα oddziaoddziałłuje z PML, destabilizuje ciauje z PML, destabilizuje ciałłkaka KremeraKremera i powoduje, i powoduje, żże biae białłka ktka któóre je re je budujbudująą ((łąłącznie z PML) lokujcznie z PML) lokująą sisięę w innych czw innych częśęściach jciach jąądra, uniemodra, uniemożżliwiajliwiająąc normalne c normalne funkcjonowanie PML.funkcjonowanie PML.

-- PML jest kluczowym biaPML jest kluczowym białłkiem dla utrzymania struktury ciakiem dla utrzymania struktury ciałłek jek jąądrowych (drowych (KremeraKremera), a ), a poprzez dziapoprzez działłanie na PML kompleks PMLanie na PML kompleks PML--RARRARαα wpwpłływa na funkcje wszystkich biaywa na funkcje wszystkich białłek w ek w ciaciałłkach jkach jąądrowych.drowych.

PMLPML--RARRARαα powoduje:powoduje:

* * zazablokblokowanieowanie rróóżżnicowanie nicowanie promielocytpromielocytóóww

* nasilenie proliferacji kom* nasilenie proliferacji komóórekrek

* zwi* zwięększenie niestabilnokszenie niestabilnośścici genomugenomu

--

PMLPML--RAR: RAR: zablokowanie różnicowaniazablokowanie różnicowania-- w braku RAw braku RA heterodimeryheterodimery RARRAR--RXR hamujRXR hamująą transkrypcjtranskrypcjęę gengenóóww targetowychtargetowych poprzez rekrutacjpoprzez rekrutacjęęrepresorrepresoróóww i i deacetylaz histonowychdeacetylaz histonowych

-- RA w fizjologicznych dawkach powodujeRA w fizjologicznych dawkach powoduje oddysocjowanie represoroddysocjowanie represoróóww, przy, przyłąłączenieczenie koaktywatorkoaktywatoróóww i i aktywacjeaktywacje transkrypcyjntranskrypcyjnąą gengenóóww targetowychtargetowych prowadzprowadząąccąą do zahamowania proliferacji i nasilenia do zahamowania proliferacji i nasilenia rróóżżnicowania rnicowania róóżżnych komnych komóórek, w tym linii rek, w tym linii mieloblastycznejmieloblastycznej

-- PMLPML--RARRARαα momożże sie sięę wiwiąązazaćć do HRE i modo HRE i możżee dimeryzowadimeryzowaćć z RXRz RXRαα. Co wi. Co więęcej PMLcej PML--RARRARαα wiwiążąże RA e RA z takim samym powinowactwem jak RARz takim samym powinowactwem jak RARαα..

-- W W fizjologicznych dawkachfizjologicznych dawkach RARA,, biabiałłka ka PPMLML--RARRARαα dziadziałłajająą jako silnejako silne represoryrepresory transkrypcji z powodu transkrypcji z powodu nasilonego powinowactwa donasilonego powinowactwa do korepresorkorepresoróóww ii deacetylaz histonowychdeacetylaz histonowych. .

-- Efekt ten jest znoszony przez Efekt ten jest znoszony przez farmakologiczne dawkifarmakologiczne dawki RA RA –– wwóówczas komplekswczas kompleks represorowy represorowy oddysocjowujeoddysocjowuje, a zamiast niego przy, a zamiast niego przyłąłącza sicza sięę koaktywatorkoaktywator i rusza ekspresja geni rusza ekspresja genóów.w.

-- wydaje siwydaje sięę, , żże do zablokowania re do zablokowania róóżżnicowania konieczne jest zblokowanie szlaknicowania konieczne jest zblokowanie szlakóów RARw RARαα i PMLi PML

Dual leukemic function of Dual leukemic function of PMLPML--RARRARαα

PML RARα RXRα RARα

DR5DR5

PML

control of genomecontrol of genomestabilitystability

cell cycle cell cycle regulatory regulatory factorfactor

proapoptotic proapoptotic factorfactor

Block of differentiationBlock of differentiation

AcuteAcute PromielocyticPromielocyticLeukemia (APL)Leukemia (APL)Growth survival advantageGrowth survival advantage

PMLPML--RAR RAR –– nasilenie proliferacji komóreknasilenie proliferacji komórek

-- Inaczej niInaczej niżż klasyczne klasyczne onkogenyonkogeny,, PMLPML--RARRARαα nie transformuje fibroblastnie transformuje fibroblastóów, natomiast na wszystkie w, natomiast na wszystkie komkomóórki nierki nie--hematopoetycznehematopoetyczne dziadziałła jako silny inhibitor proliferacji (na wia jako silny inhibitor proliferacji (na więększokszośćść hematopoetycznych hematopoetycznych dzialadziala tak samo)tak samo)

-- IIn n vivovivo leukemia rozwija sileukemia rozwija sięę u myszyu myszy transgenicznychtransgenicznych tylko jetylko jeśśli PMLli PML--RARRARαα ulega ekspresji w liniiulega ekspresji w liniimieloidalnejmieloidalnej..

--EEkspresja PMLkspresja PML--RARRARαα we wszystkich komwe wszystkich komóórkach u myszyrkach u myszy transgenicznychtransgenicznych jest letalna w okresie jest letalna w okresie embrionalnym. nie wiadomo dlaczego wembrionalnym. nie wiadomo dlaczego włłaaśśnienie mielocytymielocyty zachowujzachowująą sisięę odmiennie.odmiennie.

--SSzlaki indukowane przez zlaki indukowane przez PML i PML i RARA--RARRARαα--RXRRXRαα hamująhamują proliferacjproliferacjęę. . PMLPML--RARRARαα momożże promowae promowaććproliferacjproliferacjęę hamujhamująąc szlak PML i RAc szlak PML i RA--RARRARαα--RXRRXRαα

PMLPML--RAR RAR –– zmniejszenie zmniejszenie apoptozy apoptozy komórekkomórek

-- PMLPML--RARRARαα powoduje powoduje żżee promielocytypromielocyty stajstająą sisięę oporne na wiele sygnaoporne na wiele sygnałłóóww apoptotyczychapoptotyczych(np. Fas, TNF(np. Fas, TNFαα,, IFNsIFNs). Podobny efekt daje zablokowanie PML, wi). Podobny efekt daje zablokowanie PML, więęc zahamowaniec zahamowanie apoptozyapoptozyww promielocytachpromielocytach z PMLz PML--RARRARαα momożże wynikae wynikaćć z interferencji z PML.z interferencji z PML.

-- NNiedawno wykazano, iedawno wykazano, żże PML dziae PML działła jako p53a jako p53--zalezależżny i p53ny i p53--niezaleniezależżny induktor ny induktor apoptozyapoptozy. . PML oddziaPML oddziałłuje z p53uje z p53 in vitroin vitro ii in vivoin vivo, jest niezb, jest niezbęędny do jego wdny do jego włłaaśściwejciwej acetylacjiacetylacji i indukcji i indukcji gengenóóww targerowychtargerowych dla p53dla p53

-- WW APLAPL unieczynniajunieczynniająącece mutacje w genie p53 smutacje w genie p53 sąą bardzo rzadkie (inaczej nibardzo rzadkie (inaczej niżż w innych ostrych w innych ostrych biabiałłaczkach), gdyaczkach), gdyżż funkcja p53 jest zaburzona w wyniku zaburzefunkcja p53 jest zaburzona w wyniku zaburzeńń dziadziałłania PML. Nie ma wiania PML. Nie ma więęc c presji selekcyjnej na p53.presji selekcyjnej na p53.

PML RARα

PML

apoptosisapoptosiscell cycle arrestcell cycle arrest

cellular stressescellular stresses::-- radiationradiation-- FasFas--LL-- TNFTNFαα-- oncogenic transformationoncogenic transformation

Consequence of Consequence of PMLPML--RARRARααinterference in interference in PML PML functionfunction

p53p53--dependentdependent p53p53--independentindependent((radiationradiation--induced induced

apoptosis of thymocytesapoptosis of thymocytes)(FAS(FAS--induced apoptosis of induced apoptosis of

activated splenocytesactivated splenocytes)) )

Role Role of of PML PML in thein the p53 p53 tumor suppresive pathwaytumor suppresive pathway

DNA DNA damagedamage

PML RARα

p53p53--activationactivation

p53 p53 acetylationacetylation

PML

p53 CB

P

PML

apoptosisapoptosis

PMLPML--RAR RAR –– destabilizacja destabilizacja genomugenomu

-- KKomomóórki z myszy rki z myszy transgenicznychtransgenicznych PMLPML--RARRARαα maja dumaja dużżo aberracji chromosomowycho aberracji chromosomowych

-- liczne liczne biabiałłka ka odpowiedzialne za stabilizacjodpowiedzialne za stabilizacjęę genomugenomu akumulujakumulująą sisięę w ciaw ciałłkachkach KremeraKremera (np.(np. helikazahelikazaBLM BLM –– BloomBloom syndrom DNAsyndrom DNA helicasehelicase).).

-- BLM jest w niewBLM jest w niewłłaaśściwych miejscach w komciwych miejscach w komóórkach z APL i w komrkach z APL i w komóórkach pozbawionych PLM. rkach pozbawionych PLM. Prowadzi to do znacznego nasilenia wymiany miProwadzi to do znacznego nasilenia wymiany mięędzydzy chromatydamichromatydami siostrzanymi. Podobnie jest z siostrzanymi. Podobnie jest z innymi biainnymi białłkami zwikami zwięększajkszająącymi stabilnocymi stabilnośćść genomugenomu..

-- PMLPML--RARRARαα momożże nasilae nasilaćć niestabilnoniestabilnośćść genomu oprzezgenomu oprzez negatywny wpnegatywny wpłływ na ciayw na ciałłkaka KremeraKremera..

EffectEffect ofof ATRA ATRA treatmenttreatment on APL on APL cellscellsmorphologymorphology

PML PML localization localization ((immunofluorescenceimmunofluorescence))

controlcontrolATRA (ATRA (timetime) )

EffectEffect ofof ATRA ATRA treatmenttreatment on APL on APL cellscellsCD11b CD11b expression expression (FACS (FACS analysisanalysis))

proliferationproliferation (FACS (FACS analysisanalysis, PI , PI stainingstaining))

controlcontrolATRA (ATRA (timetime) )

Dziękuję i zapraszam za tydzień.Dziękuję i zapraszam za tydzień.

Co warto zapamiętać:Co warto zapamiętać:

-- jak jest przyczyna APLjak jest przyczyna APL

-- jakie są właściwości PMLjakie są właściwości PML--RAR i co wynika z zastosowania wysokich dawek kwasu RAR i co wynika z zastosowania wysokich dawek kwasu retinowego retinowego u u pacjentów chorych na APLpacjentów chorych na APL

-- jakie może być działanie jakie może być działanie PPARPPARγγ w nowotworachw nowotworach

Slajdy będą Slajdy będą dostepne dostepne w bibliotece i na stronie Fanw bibliotece i na stronie Fan--clubu hemoksygenazyclubu hemoksygenazy::

wwwwww.mol..mol.ujuj..eduedu..plpl/~/~jdulakjdulak