Abstract

Ο phosphatidylinositide-3-κινάσης (ΡΙ3Κ) οδού σηματοδότησης είναι κρίσιμη για πολλαπλές κυτταρικές λειτουργίες συμπεριλαμβανομένου του μεταβολισμού, τον πολλαπλασιασμό, αγγειογένεση, και την απόπτωση, και είναι η πιο συχνά μεταβάλλεται μονοπάτι σε ανθρώπινους καρκίνους. Πρόσφατα, έχουμε αναπτύξει ένα νέο μοντέλο ποντικού του καρκίνου του παχέος εντέρου στο οποίο οι όγκοι που ξεκίνησε από μια δεσπόζουσα ενεργό PI3K (

FC PIK3CA *

). Οι καρκίνοι σε αυτά τα ποντίκια είναι μετρίως διαφοροποιημένο επεμβατική βλεννώδες αδενοκαρκινώματα του εγγύς κόλον που αναπτύσσουν από 50 ημέρες ηλικίας. Είναι ενδιαφέρον ότι, αυτοί οι καρκίνοι μορφή χωρίς καλοήθη διαμεσολαβητή ή παρεκκλίνουσα σηματοδότηση WNT, υποδεικνύοντας μια μη κανονική μηχανισμός της ογκογένεσης. Δεδομένου ότι αυτοί οι όγκοι εξαρτώνται από την οδό της ΡΙ3Κ, διερευνήσαμε την πιθανότητα για απόκριση όγκου με στόχευση αυτού του μονοπατιού με ραπαμυκίνη, έναν αναστολέα mTOR. Μια ομάδα των

FC PIK3CA *

ποντίκια υποβλήθηκαν σε αγωγή με ραπαμυκίνη σε δόση 6 mg /kg /ημέρα ή εικονικό φάρμακο για 14 ημέρες. FDG διπλή υβριδικό απεικόνισης PET /CT έδειξε μια δραματική ανταπόκριση του όγκου στη βραχίονα ραπαμυκίνη και αυτό επιβεβαιώθηκε σε νεκροψία. Ο ιστός του όγκου που απομένει μετά τη θεραπεία με ραπαμυκίνη έδειξε αυξημένη pERK1 /2 ή επίμονη πρωτεΐνη φωσφορυλιωμένη ριβοσωμική S6 (PS6), υποδεικνύοντας πιθανούς μηχανισμούς αντίστασης. Αυτό το μοναδικό μοντέλο θα προωθήσει την κατανόηση των ανθρώπινων ασθενειών και να διευκολύνει την ανάπτυξη θεραπευτικών μέσω φαρμακολογικής αναγνώρισης διαλογής και βιοδεικτών

Παράθεση:. Deming DA, Leystra ΑΑ, Φαρχούντ M, L Nettekoven, Clipson L, Albrecht D, et al. (2013) mTOR Αναστολή προκαλεί μια εντυπωσιακή απόκριση σε PI3K-εξαρτώμενων καρκίνων του παχέος εντέρου. PLoS ONE 8 (4): e60709. doi: 10.1371 /journal.pone.0060709

Επιμέλεια: Rakesh Κ Srivastava, Το Πανεπιστήμιο του Κάνσας Ιατρικό Κέντρο, Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής

Ελήφθη: 26 Οκτ 2012? Δεκτές: 1, Μαρτίου 2013? Δημοσιεύθηκε: 9, Απριλίου 2013

Copyright: © 2013 Deming et al. Αυτό είναι ένα άρθρο ανοικτής πρόσβασης διανέμεται υπό τους όρους της άδειας χρήσης Creative Commons Attribution, το οποίο επιτρέπει απεριόριστη χρήση, τη διανομή και την αναπαραγωγή σε οποιοδήποτε μέσο, ​​με την προϋπόθεση το αρχικό συγγραφέα και την πηγή πιστώνονται

Χρηματοδότηση:. Το έργο υποστηρίχθηκε από το Ίδρυμα Conquer Καρκίνου της αμερικανικής Εταιρείας Κλινικής Ογκολογίας μέσω Βραβείο Νέων Ερευνητών (σε DAD)? το Εθνικό Ινστιτούτο Καρκίνου των ΗΠΑ Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας μέσω Τ32 CA009614 (σε DAD), Ρ50 CA095103 γαστρεντερικού εξειδικευμένο πρόγραμμα της ερευνητικής αριστείας Grant, Vanderbilt Ingram Κέντρο Καρκίνου), R01 CA123438 (σε RBH), Ρ30 CA014520 (Πυρήνας Grant, Πανεπιστήμιο Wisconsin (UW) Carbone Cancer Center)? και εκκίνησης κεφαλαίων (για να RBH) από τη Διεύθυνση UW Γαστρεντερολογίας και ηπατολογίας, Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον Τμήμα Ιατρικής, και την UW Σχολής Ιατρικής και Δημόσιας Υγείας. Οι χρηματοδότες δεν είχε κανένα ρόλο στο σχεδιασμό της μελέτης, τη συλλογή και ανάλυση των δεδομένων, η απόφαση για τη δημοσίευση, ή την προετοιμασία του χειρογράφου

Αντικρουόμενα συμφέροντα:.. Οι συγγραφείς έχουν δηλώσει ότι δεν υπάρχουν ανταγωνιστικά συμφέροντα

Εισαγωγή

Η ανάπτυξη στοχευμένων θεραπειών για την αντιμετώπιση του καρκίνου έχει αποτελέσει αντικείμενο μεγάλου ενδιαφέροντος και προσπάθειας. Μέχρι πρόσφατα, οι νέες θεραπείες που κατευθύνονται μελετηθεί σε μεγάλο βαθμό μη επιλεγμένους πληθυσμούς. Περιορισμένη αποτελεσματικότητα έχει αποδειχθεί με τη χρήση αυτής της προσέγγισης. Ωστόσο, όπως θα εξελιχθεί πιο κοντά σε μια εποχή της εξατομικευμένης ιατρικής, κάθε ιστολογικό υπότυπο του καρκίνου είναι να γίνει καλύτερα κατανοητή ως μια συλλογή από σπάνιες μορφές καρκίνου με το καθένα ορίζεται από το προφίλ μετάλλαξη του. Ως εκ τούτου, ο έλεγχος των στοχευμένων παραγόντων θα πρέπει να γίνεται με έναν επιλεγμένο πληθυσμό που φέρουν μεταλλάξεις είναι γνωστό ότι ενεργοποιούν τα μονοπάτια σηματοδότησης στο στόχαστρο.

Ανθρώπινο παχέος όγκοι περιέχουν αρκετές πιθανές ογκογόνων μεταλλάξεων οδηγού που θα μπορούσαν δυνητικά να απευθύνονται, συμπεριλαμβανομένων των

KRAS

,

BRAF

, και

PIK3CA

[1] Αυτές οι μεταλλαγμένες κινάσες έχουν βασικούς στόχους για τη συνεχή ανάπτυξη των θεραπευτικών παραγόντων. Έχουν επίσης σημαντική για την κατανόηση της βιολογίας της αντίστασης στον υποδοχέα του επιδερμικού αυξητικού παράγοντα κατευθύνεται θεραπείες, cetuximab και panitumumab [2], [3]. Παρά τις σημαντικές προόδους στη θεραπεία αυτής της θανάσιμης ασθένειας, καρκίνου του παχέος εντέρου παραμένει η δεύτερη κύρια αιτία θανάτου σχετίζονται με τον καρκίνο στις Ηνωμένες Πολιτείες [4]. Να προωθήσει τις θεραπευτικές επιλογές για τους ασθενείς, περαιτέρω έρευνα σχετικά με τη βιολογία αυτών των μεταλλάξεων είναι απαραίτητη. Αυτό θα παράσχει μια βελτιωμένη κατανόηση των οποίων οι ασθενείς είναι πιο πιθανό να ανταποκριθούν σε συγκεκριμένες θεραπείες.

PIK3CA

μεταλλάξεις συμβαίνουν σε 20 έως 30% του ανθρώπινου παχέος εντέρου [5], [6]. Οι τρεις μεταλλάξεις hotspot που βρίσκονται συνήθως, συμπεριλαμβανομένων H1047R, E542K, και E545K, η οποία να οδηγήσει σε ουσιαστικά δραστική μορφή καταλυτική υπομονάδα της PI3K ρ110α [7]. Αυτή η κυρίαρχη ενεργή ΡΙ3Κ τότε οδηγεί σε αυξημένη σηματοδότηση μονοπατιού AKT /mTOR και αυξημένη κυτταρικό πολλαπλασιασμό (Σχήμα S1) [8]. Ενώ αρκετοί ερευνητές έχουν εξετάσει τις επιδράσεις αυτών των μεταλλάξεων σε κυτταρικές σειρές, εργαστήριο μας ανέπτυξε πρόσφατα ένα μοντέλο ποντικού για καρκίνο του παχέος εντέρου που έχει κινηθεί από μια κυρίαρχη ενεργό PI3K (

FC PIK3CA *

) [9]. Σε αυτό το μοντέλο, μεγάλο μετρίως διαφοροποιημένο βλεννώδες επεμβατική αδενοκαρκινώματα αναπτυχθεί στο εγγύς κόλον με μόνο 50 ημέρες ηλικίας. Οι όγκοι αυτοί ξεκίνησε από ένα μη κανονικό μονοπάτι ανεξάρτητο από παρεκκλίνουσα σηματοδότηση WNT. Δεδομένου ότι αυτά τα όγκους που ξεκίνησαν από ενεργοποιημένα ΡΙ3Κ, στοχεύσαμε να προσδιοριστεί εάν αυτοί οι όγκοι εξαρτώνται από αυτό το μονοπάτι. Εδώ, αποδεικνύουμε ότι η μεταχείριση των

FC PIK3CA *

ποντικών με τον αναστολέα mTOR, ραπαμυκίνη, οδηγεί σε δραματική απόκριση σε προχωρημένους καρκίνους του παχέος εντέρου. Αυτό δείχνει ότι η ανθρώπινη όγκων εξαρτάται από την PI3K /AKT οδό είναι πιθανό να είναι ευαίσθητα σε αναστολείς της κατάντη μεσολαβητών.

Υλικά και Μέθοδοι

Ποντίκι Ζωοτεχνία

Όλες οι μελέτες σε ζώα ήταν διεξάγεται υπό πρωτόκολλα εγκεκριμένα από τη Φροντίδα και Χρήση Επιτροπής Θεσμικών των ζώων στο Πανεπιστήμιο του Wisconsin-Madison, ακολουθώντας τις οδηγίες της αμερικανικής Ένωσης για την αξιολόγηση και διαπίστευση του Εργαστηρίου φροντίδα των ζώων. Ομόζυγο

FC

+

θηλυκά ποντίκια (FVB /Ν-Tg (Fabp1-CRE) 1Jig? NCI Ποντίκι Repository? Αριθμός Στέλεχος – 01XD8) διασταυρώθηκαν με ομόζυγα

PIK3CA *

+ αρσενικά ποντίκια (C57BL /6

Gt (ROSA) 26Sor

TM7 (PIK3CA *, EGFP) Rsky /

J? Το Εργαστήριο Jackson? Χρηματιστήριο Αριθμός – 012343) για να δημιουργήσει

FC PIK3CA

* ποντίκια που χρησιμοποιήθηκαν σε αυτή τη μελέτη. Τα ποντίκια γονότυπος για

FC

και

PIK3CA *

όπως περιγράφηκε προηγουμένως [10], [11].

ζώων Θεραπεία

FC PIK3CA

* επιλέχθηκαν ποντίκια μεταξύ 50 και 60 ημερών από την ηλικία για την εγγραφή μελέτη εφ ‘όσον δεν ήταν ετοιμοθάνατα. Baseline διπλή υβριδικό

18F-FDG PET /CT τομογραφίες διεξήχθησαν πριν και 15 ημέρες μετά την έναρξη της θεραπείας. Το μέγεθος του όγκου υποκειμενικά προσδιορίζεται από τις πρώτες εικόνες που προ-επεξεργασίας και χρησιμοποιούνται για τη διαστρωμάτωση κατά τη διάρκεια τυχαιοποίηση στα χέρια ραπαμυκίνη και ελέγχου. Τα ζώα στην ομάδα ελέγχου που έλαβε αιθανόλης διαλύονται σε νερό σε μια τελική συγκέντρωση 1% από του στόματος καθετηριασμό ημερησίως για 14 ημέρες. Τα ζώα τυχαιοποιήθηκαν στην ραπαμυκίνη βραχίονα έλαβε 6 mg /kg ραπαμυκίνης (LC Labs, Woburn, ΜΑ) με από του στόματος καθετηριασμό ημερησίως για 14 διαδοχικές ημέρες. Η ραπαμυκίνη διαλύθηκε σε αιθανόλη σε συγκέντρωση 50 mg ανά ml πριν από την αναστολή σε νερό σε ένα τελικό όγκο 200 μΐ για χορήγηση.

Imaging

ζώα νήστεψαν για τουλάχιστον 6 ώρες πριν με ένεση

18F-FDG (160 μCi? IBA Μοριακή, Romeoville, IL) ή

18F-FLT (140 μCi? Πανεπιστήμιο του Wisconsin Κυκλοτρονικού, Madison WI). Μετά την ένεση, τα ζώα κρατήθηκαν υπό αναισθησία για 60 λεπτά και στη συνέχεια παρασκευάζονται για εικονικές colonography όπως περιγράφηκε προηγουμένως [12]. Μια εξαγορά ΡΕΤ 10 λεπτά διεξήχθη, ακολουθούμενη αμέσως από αξονική τομογραφία. Μέγιστη προβλέψεις ένταση δημιουργήθηκαν στη Siemens Inveon Έρευνας στο Χώρο Εργασίας (Knoxville, TN). Οι εικόνες PET ανοικοδομήθηκαν χρησιμοποιώντας OSEM3D /MAP (OSEM3D, 2 επαναλήψεις? ΜΑΡ 18, επαναλήψεις 16 υποσύνολα). διόρθωση Εξασθένηση πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας τα δεδομένα CT. Οι εικόνες CT ανακατασκευάστηκαν με τη χρήση τυποποιημένων ανασυγκρότηση conebeam. Baseline και ΡΕΤ μετά την αγωγή σαρώσεις ομαλοποιήθηκαν σε δόση με ένεση, αποσύνθεση δόση, την δραστηριότητα, και το βάρος. Οι όγκοι των όγκων υπολογίστηκαν από μετρήσεις επί των PET /CT τομογραφία (Εικόνα S2). απεικόνιση ΡΕΤ χρησιμοποιήθηκε για να εντοπίσει τους όγκους πριν από την εκτίμηση του όγκου. Οι όγκοι των όγκων μπορεί να εκτιμηθεί μόνο, όπως οριοθετούν τα ακριβή όρια του όγκου είναι δύσκολο. Αυτό είναι επειδή αυτοί οι καρκίνοι δεν είναι αυλού και ανεπαίσθητες αλλαγές σήματος FDG που σχετίζονται με το υπερπλαστικό φυσιολογικό επιθήλιο που περιβάλλει υπάρχουν οι όγκοι. Οι όγκοι των όγκων σε κάθε ομάδα συγκρίθηκαν χρησιμοποιώντας την ακριβή δοκιμασία t διπλής όψης Student. Μία τιμή ρ μικρότερη από 0,05 θεωρήθηκε στατιστικά σημαντική.

Ιστολογίας και Ανοσοϊστοχημείας

Τα ποντίκια υποβλήθηκαν σε ευθανασία με CO

2 ασφυξία μετά από απεικόνισης μετά τη θεραπεία τους. Το μικρό έντερο και το κόλον απομακρύνθηκαν, ξεπλένεται με PBS, κατά μήκος τεμαχισμό, διευρύνονται έξω, και σταθεροποιήθηκαν σε 10% ρυθμισμένη φορμαλίνη για 24 ώρες. Οι ιστοί κατόπιν αποθηκεύτηκαν σε 70% αιθανόλη, επεξεργάζονται, ενσωματωμένο σε παραφίνη, και κόπηκαν σε τομές 5 μm. Κάθε δέκατο τμήμα χρωματίστηκε με αιματοξυλίνη και ηωσίνη (Η &? Ε) για ιστολογική εξέταση. Η ανοσοϊστοχημεία εκτελέστηκε χρησιμοποιώντας το κιτ Histomouse ™ Max Broad Spectrum (DAB) σύμφωνα με τις οδηγίες του κατασκευαστή (Invitrogen, Carlsbad, CA) και όπως περιγράφηκε προηγουμένως [9]. Ανοσοφθορισμού πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας ένα παρόμοιο πρωτόκολλο με τις ακόλουθες αλλαγές: 5% γάλα σε PBS χρησιμοποιήθηκε για να εμποδίσει ιστούς. Όλα τα στάδια μετά την επώαση με το πρωτεύον αντίσωμα και πλύση παραλείφθηκαν και αντικαταστάθηκαν με τα ακόλουθα: επωάζεται με AlexaFluor αντι-κουνελιού δευτερογενές αντίσωμα κατσίκας 488 φθορισμού IgG (1:1000, Invitrogen) για μία ώρα, πλύθηκαν σε PBS, και τοποθετημένο χρησιμοποιώντας το ProlongGold Αντιδραστήριο αντιξεθωριάσματος με ϋΑΡΙ (Invitrogen). Τα πρωτογενή αντισώματα περιελάμβαναν: αντι-ρΑΚΤ (Ser473, 1:100, Cell Signaling Technology, Beverly, ΜΑ), αντι-PS6 (1:200, Cell Signaling Technology), αντι-Κί67 (1:1000, Cell Signaling Technology) και ποντικού αντι-β-κατενίνης (1:200, BD Biosciences – κλώνος 14, San Diego, CA).

Ανάλυση Western Blot

δείγματα ιστών αποκόπηκαν και φλας καταψύχθηκε. Μετά από 24 ώρες, τα δείγματα υποβλήθηκαν σε υπερήχους σε Τ-PER αντιδραστήριο εκχύλισης πρωτεΐνης ιστού (Thermo Scientific, Pittsburg, ΡΑ), πρωτεοσώματος κοκτέιλ αναστολέα (Sigma-Aldrich, St. Louis, ΜΟ), και φαινυλομεθυλοσουλφονυλοφθορίδιο (PMSF, Sigma-Aldrich) . Εκχυλίσματα πρωτεΐνης στη συνέχεια, εκτελέστε όπως περιγράφηκε προηγουμένως [9]. Πρωτογενή αντισώματα εναντίον ρ110α, ρΑΚΤ (Ser473), ΑΚΤ (τηγάνι, 11E7), συνολικής Tuberin /TSC2 (D93F12), pmTOR (Ser2448), pS6K1 (p70 S6 κινάση, Thr389), PS6 (Ser235 /236), Σύνολο S6 (5G10 ), διασπασμένη κασπάση 3, pERK1 /2 (Thr202 /Tyr 204) και ολική ΕΚΚ 1/2 (Cell Signaling Technology) επωάστηκαν σε αλβουμίνη βόειου ορού (Sigma-Aldrich) σε αναλογία 1:1000 για 16 ώρες. Αντι-GAPDH αντίσωμα (Cell Signaling) χρησιμοποιήθηκε ως μάρτυρας φόρτωσης σε αναλογία 1:5000.

Αποτελέσματα

FC PIK3CA

* Ποντίκια Ανάπτυξη εγγύς καρκίνων του παχέος εντέρου ότι μπορεί να ακολουθηθεί κατά το διαμήκη άξονα για θεραπεία Μελέτες

FC PIK3CA *

ποντίκια αναπτύσσουν ταχύτατα μέτρια επεμβατική βλεννώδες αδενοκαρκινώματα [9]. Είναι σημαντικό για αυτή τη μελέτη, οι όγκοι σε αυτούς τους ποντικούς μπορούν να ανιχνευθούν με διπλή υβριδικό

18F-FDG ή

18 F-FLT PET /CT colonography (Σχήμα S3

A

και

B

, αντίστοιχα). Στην πρόσφατη περιγραφή μας αυτού του μοντέλου, αξιολογήσαμε την ανάπτυξη των όγκων του παχέος εντέρου πάροδο του χρόνου [9]. Επεμβατική αδενοκαρκινώματα εντοπίστηκαν στο 75% των ποντικών σε μόλις 40 ημέρες από την ηλικία. Η συντριπτική πλειοψηφία των ποντικών καθίστανται ετοιμοθάνατα κατά μόλις 60 έως 80 ημερών από την ηλικία. Λαμβάνοντας υπόψη ο στόχος της παρούσας μελέτης για τη μέτρηση της επίδρασης της ραπαμυκίνης σε προϋπάρχουσες καρκίνων του παχέος εντέρου, με κυρίαρχα ενεργό PI3K, τοποθετήσαμε σε θεραπευτική μας μελέτη 22

FC PIK3CA *

ποντίκια σε ηλικία 55 ημερών, μια εποχή κατά την οι περισσότεροι έχουν προ-υπάρχουσες καρκίνο, αλλά δεν έχουν ακόμη γίνει ετοιμοθάνατα. Τα ποντίκια κατανεμήθηκαν σε ομάδες με βάση το φύλο και προεπεξεργασίας το μέγεθος του όγκου, όπως εκτιμάται από την αρχική τιμή διπλή υβριδικό

18F-FDG PET /CT colonography. Ένας όγκος 50 mm

3 χρησιμοποιήθηκε ως cut-off για να καθορίσει μεγάλες σε σχέση με μικρούς όγκους. Αυτοί οι ποντικοί στη συνέχεια τυχαιοποιήθηκαν σε δύο ομάδες θεραπείας, που λαμβάνουν είτε placebo είτε ραπαμυκίνης από του στόματος καθετηριασμό. Τα βασικά χαρακτηριστικά που εμφανίζονται στον Πίνακα 1.

Η

FCPIK3ca * Ποντίκια ανεχτώ ραπαμυκίνη Θεραπεία

Η ραπαμυκίνη χορηγήθηκε σε

FC PIK3CA *

ποντίκια σε μια δόση των 6 mg /kg /ημέρα από του στόματος καθετηριασμό για συνολικά 14 ημέρες, η οποία είχε δειχθεί προηγουμένως να είναι ανεκτή σε ποντικούς [13]. Οι

FC PIK3CA *

ποντίκια ανεκτή, επίσης, αυτή τη θεραπεία και (Πίνακας 1). Καμία σημαντική αλλαγή σε επίπεδο δραστηριότητας ή το βάρος σημειώθηκε μεταξύ των placebo και θεραπείας ομάδες σε όλη τη διάρκεια της μελέτης. Δύο ποντίκια στην ομάδα του εικονικού φαρμάκου έγιναν ετοιμοθάνατα λόγω του κόλου απόφραξη από μεγάλους όγκους εγγύς κόλον και θυσιάστηκαν πριν από την ολοκλήρωση της επιδιωκόμενης διάρκεια της θεραπείας. Και τα δύο αυτά τα ποντίκια είχαν μεγάλους όγκους για την έναρξη απεικόνισης με όγκους άνω των 80 mm

3.

Η ραπαμυκίνη προκαλεί μια σημαντική ανταπόκριση του όγκου σε ποσοστό

FC PIK3CA *

Ποντίκια

Μετά την 14 ημέρες θεραπείας, τα ποντίκια τόσο στο placebo και η ραπαμυκίνη όπλα απεικονίστηκαν για δεύτερη φορά για την αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας της θεραπείας. Μετά την κανονικοποίηση των δεδομένων απεικόνισης, μια δραματική απόκριση σημειώθηκε στα ποντίκια ραπαμυκίνη αγωγή σε σύγκριση με τους ελέγχους (Σχήμα 1, Σχήμα S4, και τον πίνακα S1). Σε πολλαπλά ζώα, δραστηριότητα FDG συνεπής με τον ιστό του όγκου δεν θα μπορούσε να βρεθεί μετά από θεραπεία ραπαμυκίνη. Οι εικόνες PET /CT χρησιμοποιήθηκαν για τον εντοπισμό του όγκου και οι όγκοι υπολογίστηκαν με βάση τις μετρήσεις από αυτές τις εικόνες (Εικόνα S2). Στο σκέλος του εικονικού φαρμάκου, ο όγκος του όγκου σχεδόν διπλασιάστηκε σε μέγεθος από την αρχική τιμή με αύξηση από τη βασική γραμμή του 96%. Αυτή η δραματική αλλαγή ήταν αναμενόμενη καθώς οι καρκίνοι αναπτύσσονται πολύ γρήγορα σε αυτό το μοντέλο. Στην ομάδα ραπαμυκίνη, υπήρξε μια σημαντική μείωση στον όγκο του όγκου, με μόνο 16,9% της βασικής γραμμής μάζα εξακολουθεί να είναι παρούσα, κατά μέσο όρο (Σχήμα 1

B

και Πίνακας S1). Δεν είναι όλοι οι όγκοι ανταποκρίθηκαν στον ίδιο βαθμό, αν και κανένας από τους καρκίνους στο βραχίονα ραπαμυκίνη εδείχθη ότι αυξάνουν σε μέγεθος ενώ λαμβάνουν θεραπεία. Δεδομένου ότι αυτές οι αλλοιώσεις είναι αρκετά ευαίσθητα σε αναστολή της mTOR από ραπαμυκίνη, αυτή η περαιτέρω δείχνει ότι εξαρτώνται από τον καταρράκτη PI3K /AKT /mTOR σηματοδότησης.

Μια ομάδα 22

FC PIK3CA *

ποντίκια απεικονίστηκαν με διπλή υβριδικό

18F-FDG PET /CT colonography και στρωματοποιημένη με βάση το μέγεθος του όγκου. Οι ποντικοί στη συνέχεια σε επεξεργασία με ένα εικονικό φάρμακο (αιθανόλη διαλυμένα σε πόσιμο νερό) ή ραπαμυκίνης 6 mg /kg /ημέρα από του στόματος καθετηριασμό για 14 ημέρες. Μετά την ολοκλήρωση του μαθήματος θεραπείας, PET /CT colonography επαναλήφθηκε για να αξιολογηθεί για την ανταπόκριση του όγκου. Στα ποντίκια που έλαβαν εικονικό φάρμακο, οι όγκοι αυξήθηκαν σε μέγεθος κατά τη διάρκεια της περιόδου θεραπείας 14 ημερών (

Α, αριστερά

). Στο ραπαμυκίνη βραχίονα σημαντική ανταπόκριση παρατηρήθηκε (

A, δεξιά

). Προβολής και αξονική απόψεις παρουσιάζονται στην κορυφή και πυθμένα, αντίστοιχα. Οι όγκοι που βρίσκονται στις εικόνες και τους όγκους PET μετρήθηκαν από CT δεδομένων σαρώσεις. Η ποσοστιαία μεταβολή του όγκου του όγκου για κάθε όγκο εμφανίζεται σε οικόπεδο καταρράκτη (

Β

).

Η

Για να επιβεβαιώσετε τα δεδομένα απόκρισης που αποκτήθηκαν με την PET /CT colonography, νεκροψία μετά την εξαγορά απεικόνισης. Μια σημαντική απόκριση παρατηρήθηκε επίσης κατά τη νεκροψία (Σχήμα 2). Χρησιμοποιώντας μια πρόθεση για θεραπεία ανάλυση, τυφλού και /ή όγκους του παχέος εντέρου ήταν κατάφωρα παρούσα σε 10 από 11 ποντίκια στην ομάδα του εικονικού φαρμάκου, αλλά ήταν παρούσα σε μόνο 5 από 11 ποντίκια στο χέρι ραπαμυκίνη (Σχήμα 2

C

, p = 0,021), υποδεικνύοντας μία σημαντική επίδραση της θεραπείας με θεραπεία ραπαμυκίνη μόνο παράγοντα. Στο σκέλος του εικονικού φαρμάκου, 8 από 11 ποντίκια είχαν όγκους του παχέος εντέρου, ενώ οι καρκίνοι ήταν παρόντες μόνο σε 3 από 11 ποντίκια ραπαμυκίνης-αγωγή (Σχήμα 2

C

, p = 0,034). Και οι δύο ομάδες είχαν ίσο αριθμό τυφλού εντέρου όγκων, με 2 από 11 ποντίκια που έχουν τους σε κάθε βραχίονα. Ένα από τα

FC PIK3CA * ποντίκια

στην ομάδα ελέγχου με ένα τυφλού όγκου επίσης αναπτύξει μεταστατική νόσο με την εξάπλωση του καρκίνου της μεσεντερικής ιστό που εφάπτεται στην σπλήνα και το πάγκρεας (Εικόνα 2

D και Ε

). Καμία ένδειξη μεταστατικής νόσου ανιχνεύθηκε σε οποιοδήποτε ποντικούς που υπέστησαν αγωγή με ραπαμυκίνη.

Μετά απεικόνισης μετά την αγωγή, νεκροψία. Το κόλον αποκόπηκε και κατά μήκος τεμαχισμό. Μεγάλους όγκους υποβλεννογόνια παρατηρήθηκαν σε ποντίκια που έλαβαν θεραπεία με εικονικό φάρμακο (

A

). Μια δραματική ανταπόκριση παρατηρήθηκε κατά τη νεκροψία στο ραπαμυκίνη αγωγή ομάδα (

Β

). Υπερπολλαπλασιασμός ελαττώθηκε στην κανονική εγγύς κόλον και ταυτίστηκε ελάχιστης υπολειμματικής όγκου. 10 από 11

FC PIK3CA * ποντίκια

στην ομάδα του εικονικού φαρμάκου ήταν αναγνωρίσιμο όγκων, ενώ μόνο 5 από 11 ποντίκια στο χέρι ραπαμυκίνη είχε αναγνωρίσιμες όγκους (

C

). Ένα ποντίκι στην κοόρτη placebo βρέθηκε να έχει μεταστατική ασθένεια από τυφλού όγκου (

D

). Μια μεγάλη βλάβη εντός του μεσεντερίου ταυτοποιήθηκε εφάπτεται στο σπλήνα και το πάγκρεας (

D, βέλος

). Σε ιστολογική τομή παρόμοια μορφολογία σημειώθηκε μεταξύ του μεταστατικού κατάθεσης και του πρωτογενούς όγκου εντός του τυφλού (

E

).

Η

FC PIK3CA

* Όγκοι Επίδειξη P110 * Έκφραση και ενεργοποίηση της οδού ΡΙ3Κ που μειώνεται με ραπαμυκίνη μεταχείριση που προκύπτει σε ανταπόκριση του όγκου και μειωμένη πολλαπλασιασμός

Μετά τη νεκροψία, οι όγκοι παχέως εντέρου απομονώθηκαν και παρασκευάστηκε για ιστολογική τομή. H & amp? Χρώση Ε αποδειχθεί υπερπλασίας επιθηλιακού ιστού και μετρίως διαφοροποιημένων επεμβατική βλεννώδες αδενοκαρκινώματα, όπως αναμενόταν στην ομάδα του εικονικού φαρμάκου (Σχήμα 3

Μια

, αριστερά). Στα ποντίκια που έλαβαν ραπαμυκίνη, μια σημαντική μείωση στην υπερπλασία του επιθηλιακού ιστού σημειώθηκε, και το μέγεθος του όγκου μειώθηκε (Σχήμα 3

A

,

δεξιά). Οι στηλοειδείς κακοήθη κύτταρα τυπικά περιβάλλει τις βλεννώδες λίμνες είχαν φύγει στην πλειονότητα των όγκων, με αποτέλεσμα λιγότερα κύτταρα χρώση ισχυρώς για ρΑΚΤ και PS6 σε όγκους από ποντικούς που έλαβαν ραπαμυκίνη σύγκριση με τους ελέγχους (Σχήμα 3

Β και Γ

,

αντίστοιχα). Μειωμένη κυτταρικό πολλαπλασιασμό σημειώθηκε εξής ραπαμυκίνη θεραπεία όπως αποδεικνύεται από μειωμένη χρώση Κί67 (Σχήμα 3

D

).

Μετά τη νεκροψία, του κόλου καρκινικό ιστό με παρακείμενες επιθηλιακό ιστό του παχέος εντέρου ήταν σταθεροποιημένα με φορμαλίνη, παραφινώδη ενσωματωμένο, και υποβλήθηκε σε ιστολογική τομή. Ο ιστός χρωματίσθηκε με Η &? Ε (

A

). Σε σύγκριση με το εικονικό φάρμακο, μια δραματική μείωση στο μέγεθος σημειώθηκε στους όγκους από ποντικούς ραπαμυκίνη αγωγή. Ο όγκος απεικονίζεται στο

Α, ραπαμυκίνη

είναι από ένα ποντίκι FC3K αντιμετωπίζονται σε μια πιλοτική της μελέτης αυτής και έχει επιλεγεί για αυτό το σχήμα, λόγω της παρατηρούμενης δραματική μερική ανταπόκριση. Επιπλέον, το κακοήθες επιθήλιο στήλης που περιβάλλουν τις λίμνες βλεννώδες ελαττώθηκε μετά τη θεραπεία ραπαμυκίνη σε σύγκριση με τον έλεγχο. Λιγότερες ρΑΚΤ και PS6-θετικά κύτταρα παρατηρήθηκαν σε όγκους από ποντικούς που υπέστησαν αγωγή με ραπαμυκίνη σε σύγκριση με όγκους από ποντικούς που έλαβαν εικονικό φάρμακο (

B

και

C,

αντίστοιχα). πολλαπλασιασμός όγκου, όπως μετράται με Ki67, ήταν επίσης μειωμένη σε όγκους από ποντικούς που υπέστησαν αγωγή με ραπαμυκίνη σε σύγκριση με εκείνους που έλαβαν εικονικό φάρμακο (

D

). Μέγεθος bar:

Μια

, 1 mm.

Β-D

είναι ~ 3 × διευρύνσεις.

Η

Μετά την αγωγή με ραπαμυκίνη, ο ανάντη ενεργοποίηση της οδού ΡΙ3Κ παρέμεινε ατάραχος όπως αναμενόταν (Σχήμα 4). Κατά την νεκροψία, μερικοί ιστός του όγκου φλας καταψύχθηκε πριν από την προετοιμασία της πρωτεΐνης και τον ποσοτικό προσδιορισμό. Η πρωτεΐνη ρ110 *, η κυρίαρχη δραστική μορφή της ΡΙ3Κ που χρησιμοποιούνται σε αυτό το μοντέλο, εκφράστηκε στους όγκους και κανονικό επιθήλιο του εγγύς κόλον σε όλα τα ζώα, ανεξαρτήτως της θεραπείας. Σημαντική έκφραση ρΑΚΤ παρατηρήθηκε επίσης στους όγκους και φυσιολογικό ιστό εγγύτερο κόλον. Το επίπεδο της ρΑΚΤ δεν φαίνεται να επηρεάζεται από ραπαμυκίνη θεραπεία. Πρωτεΐνες pmTOR, pSK61 και PS6 μειώθηκαν σε ανταπόκριση στη θεραπεία ραπαμυκίνη στους περισσότερους ιστούς, αν και ορισμένοι όγκοι είχαν σαφώς καταδεικνύουν συνεχιζόμενη ενεργοποίηση των πρωτεϊνών αυτών. Οι όγκοι με επίμονη σηματοδότησης PS6 είχε λιγότερο από μια απάντηση σε ραπαμυκίνης θεραπείας όπως σημειώνεται στην απεικόνιση ΡΕΤ.

Όλα

FC PIK3CA *

όγκων και υπερπλαστικών ιστών του παχέος εντέρου έδειξε έκφραση P110 *, η κυρίαρχη ενεργός καταλυτική υπομονάδα της ΡΙ3Κ σε αυτό το μοντέλο. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την αυξημένη φωσφορυλίωση της ΑΚΤ

9. Τα επίπεδα του ρΑΚΤ και ολική Akt δεν μεταβλήθηκαν σε απόκριση σε θεραπεία ραπαμυκίνη. συνολικά επίπεδα TSC2, επίσης, δεν διαφέρουν. Τα επίπεδα του pmTOR, pSK1, και PS6, ωστόσο, μεταβάλλεται με αγωγή ραπαμυκίνης. Σε όγκους από τα ομάδα του εικονικού φαρμάκου (-), παρατηρήθηκαν υψηλά επίπεδα PS6. Σε όγκους που υποβλήθηκαν σε αγωγή με ραπαμυκίνη (+), μειωμένα επίπεδα PS6 παρατηρήθηκαν στην πλειονότητα των όγκων και συσχετίζονται με αυξημένη απόκριση στην απεικόνιση ΡΕΤ. Αυξημένη pERK1 /2 παρατηρήθηκε σε ορισμένες έλαβαν εικονικό φάρμακο καρκίνους και, επίσης, την ραπαμυκίνη αγωγή όγκου με επίμονη σηματοδότησης PS6.

FC PIK3CA *

όγκου και υπερπλαστικών ιστών είχε αυξηθεί διασπασμένη κασπάση 3, λόγω του αυξημένου κύκλου εργασιών των κυττάρων. Η μείωση της διασπασμένης κασπάσης 3 ταυτοποιήθηκε σε όγκους που έχουν αυξημένη pERK1 /2 σηματοδότησης που δείχνει ότι οι όγκοι με αυξημένη pERK μπορεί να είναι ανθεκτικό σε ραπαμυκίνη θεραπεία μέσω μειωμένη απόπτωση. GAPDH χρησιμοποιήθηκε ως μάρτυρας φόρτωσης.

Η

Αντοχή στην ραπαμυκίνη Θεραπεία

FC PIK3CA *

Ποντίκια Μπορεί να μεσολάβηση ζωντανέψει ρύθμιση και ανθεκτικούς PS6 σηματοδότησης που οδηγεί σε μειωμένη απόπτωση

Ορισμένοι όγκοι είχε περιορισμένη ανταπόκριση στη θεραπεία ραπαμυκίνη. Υποθέσαμε ότι αυτό θα μπορούσε να σχετίζεται με τη ρύθμιση της Raf /MEK /ERK καταρράκτη ή επίμονη σηματοδότηση PS6 σηματοδότησης. ERK1 /2 πάνω ρύθμιση έχει περιγραφεί προηγουμένως σε απόκριση σε θεραπεία ραπαμυκίνη [14], [15]. Επίπεδα pERK1 /2 αξιολογήθηκαν σε φυσιολογικό ιστό του κόλου, όγκους εγγύς κόλον και τυφλού όγκων (Εικόνα 4). pERK1 /2 βρέθηκε να είναι δραματικά ρυθμίζεται σε ένα ποντίκι από κάθε ομάδα θεραπείας. Σε μια ομάδα δέκα όγκους των ακατέργαστων

FC PIK3CA *

ποντίκια, έξι απέδειξαν κάποιο βαθμό pERK1 /2, υποδεικνύοντας πιθανό μηχανισμό (ες) για την εγγενή αντίσταση (Σχήμα S5

Α

). Επιπλέον, όλοι οι ιστοί που έλαβαν θεραπεία με ραπαμυκίνη είχε εμφανίσει μια αύξηση στην pERK1 /2 πάνω από τους ελέγχους. Αυτά τα στοιχεία δείχνουν ότι ένα υποπληθυσμό

FC PIK3CA *

όγκοι έχουν την ενεργοποίηση της σηματοδότησης ERK. Αυτή η σηματοδότηση μπορεί να ευθύνονται για κάποιο βαθμό αντίσταση στην αναστολή mTOR, αφού η οδός ΕΚΚ δεν αναστέλλεται με τη στρατηγική αυτή τη θεραπεία. Αυτή η αντίσταση μπορεί να είναι εγγενές στοιχείο του όγκου ή επαγόμενη δευτερογενώς προς τη θεραπεία.

Για να επιβεβαιωθεί ότι η σηματοδότηση WNT δεν είναι παρεκκλίνουσα σε αυτούς τους όγκους, όπως περιγράφηκε προηγουμένως, [9] εκτελέσαμε ιστολογική ανάλυση εξέταση για ενδείξεις πυρηνικής β κατενίνης. Αριθ πυρηνικής β-κατενίνης παρατηρήθηκε σε όγκους ελέγχου (Σχήμα S5

B

). Επιπλέον, τα υπολείμματα του όγκου από τα ποντίκια που έλαβαν ραπαμυκίνη εξετάστηκαν επίσης για παρεκκλίνουσα σηματοδότηση Wnt να καθοριστεί εάν η επαγωγή της οδού αυτής μπορεί να είναι ένας περαιτέρω μηχανισμός μειώνοντας την ευαισθησία αυτών των όγκων με την ραπαμυκίνη. Καμία απόδειξη της πυρηνικής β-κατενίνης καταδείχθηκε στους όγκους των ποντικών ραπαμυκίνης-αγωγή (Σχήμα S5

Β

).

Η ιστολογική εξέταση του ένας εκπρόσωπος ραπαμυκίνης ανθεκτικό

FC PIK3CA *

όγκου επέδειξε παρόμοια μορφολογία προς καρκίνους από τους ελέγχους (Σχήμα 5). Επιπλέον, δεν διαπιστώθηκαν διαφορές στον κυτταρικό πολλαπλασιασμό ή επίπεδα ρΑΚΤ παρατηρήθηκαν (Σχήμα 5

C

). Σε έναν όγκο από ένα ποντικό ελέγχου, PS6 σημειώθηκε στην υπερπλασία του βλεννογόνου καθώς και στον ιστό του όγκου, όπως αναμενόταν (Σχήμα 5

D

, κάτω). Ωστόσο, στον όγκο από ένα ραπαμυκίνης αγωγή ποντικό, μια μείωση στην PS6 στο φυσιολογικό επιθηλιακό ιστό παρατηρήθηκε, αλλά το σήμα PS6 συνεχίστηκε στο υπόλοιπο ιστό καρκίνου (Σχήμα 5

D

, κορυφή, Σχήμα S6

Α

). Η ποσότητα του PS6 παρούσα σε αυτά τα ανθεκτικά καρκινικά κύτταρα υπερβαίνει αυτό που παρατηρείται στον καρκίνο ανταπόκριση στο Σχήμα 3. Αυτό δείχνει μια διαφορική απόκριση στο φυσιολογικό ιστό σε σύγκριση με τον ιστό του όγκου και θα μπορούσε να είναι ένας μηχανισμός αντίστασης στην αναστολή mTOR σε αυτή τη ρύθμιση.

ένας όγκος ανθεκτικά στην ραπαμυκίνη (κορυφή σε κάθε πίνακα) και ένας όγκος από ένα εικονικό φάρμακο

FC PIK3CA *

ποντικού (πυθμένα σε κάθε πίνακα) έχουν ενσωματωθεί στο ίδιο ιστολογική μπλοκ. Ένα παρόμοιο ποσοστό φαινότυπο και τον πολλαπλασιασμό σημειώθηκαν στην H & amp? Ε και χρώση Ki67, αντίστοιχα (

Μια

και

Β

). Δεν παρατηρήθηκε σημαντική διαφορά στην ρΑΚΤ παρατηρήθηκε μεταξύ των όγκων από το εικονικό φάρμακο και τα ποντίκια έλαβαν ραπαμυκίνη (

C

). Στον ιστό από το εικονικό φάρμακο ποντίκι, αυξημένη PS6 παρατηρήθηκε στον ιστό του όγκου και υπερκείμενου υπερπλαστικών ιστών όπως αναμενόταν (

D

). Είναι ενδιαφέρον ότι, στον ιστό από την ραπαμυκίνη επεξεργασμένο

FC PIK3CA *

ποντίκι, μειωμένη PS6 σημειώνεται στην υπερπλαστικό ιστό, αλλά αυξήθηκαν PS6 σηματοδότηση παραμένει στο ανθεκτικό ιστό όγκου παρά ραπαμυκίνης θεραπεία. Αυτό δείχνει ότι η σταθερή ρύθμιση PS6 εντός των όγκων μπορεί να είναι ο μηχανισμός της ανθεκτικότητας των όγκων. Αυτό το ίδιο πρότυπο χρώσης παρατηρήθηκε σε όλους τους όγκους (3/3) με κάποιες νεοπλασματικά κύτταρα που απομένουν μετά τη θεραπεία με ραπαμυκίνη που εξετάστηκαν. Μέγεθος μπαρ:

Μια

,

C

και

D

1 mm?

Β

, 500 μm.

Η

Συζήτηση

Στόχευση ογκογόνο οδών έχει οδηγήσει σε πρόσφατες συναρπαστικές εξελίξεις σε πολλαπλούς καρκίνους, συμπεριλαμβανομένων vemurafenib στο

BRAF

μεταλλαγμένο μελάνωμα, erlotinib σε

EGFR

μεταλλαγμένο μη-μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα, και crizotinib στον καρκίνο του πνεύμονα με την μετατόπιση EMLA4-ALK [16] – [18]. Αυτοί οι παράγοντες που χρησιμοποιούνται κατά τον καθορισμό των συγκεκριμένων γενετικών αλλαγών που κωδικοποιούν ογκογόνων πρωτεϊνών. Στόχευση αυτές τις πρωτεΐνες οδηγός οδηγεί σε ένα υψηλό ποσοστό ανταπόκρισης σε παράγοντες που στρέφονται εναντίον τους. Αυτή η προσέγγιση επέτρεψε την πρόσφορη αξιολόγηση και έγκριση FDA αυτών των παραγόντων για αυτές τις ενδείξεις [19]. Η ανάπτυξη αυτών των παραγόντων σε ειδικές μοριακές ρυθμίσεις οδήγησε στην αντίληψη ότι κάθε ιστολογικού τύπου του καρκίνου είναι στην πραγματικότητα μια συλλογή ποικίλων σπάνιων υποτύπους. Αυτοί οι υπότυποι καθένα διαφοροποιούνται από το προφίλ τους μεταλλάξεων.

Το μονοπάτι ΡΙ3Κ /ΑΚΤ είναι η πιο κοινή γενετικά τροποποιημένα καταρράκτη σηματοδότησης στον καρκίνο. Σημαντικές κλινικό ενδιαφέρον στη στόχευση του μονοπατιού PI3K /AKT /mTOR συνεχίζει να αυξάνεται καθώς νέοι αναστολείς αυτής της οδού συνεχίσει να αναπτύσσεται. Η αναστολή της οδού ΡΙ3Κ σε καρκίνους που διαθέτουν

PIK3CA

μεταλλάξεις έδειξε κλινικό όφελος σε μαστού και γυναικολογικών κακοηθειών, αλλά η παρουσία αυτών των μεταλλάξεων και μόνο δεν προβλέπουν την ευαισθησία σε αυτές τις προσεγγίσεις [20]. Η υποομάδα των ασθενών που είναι πιο πιθανό να επωφεληθούν από τη συνεχιζόμενη ανάπτυξη νέων αναστολέων του μονοπατιού PI3K παραμένει ασαφής.

Μέχρι πρόσφατα, οι επιπτώσεις ενός ενεργοποιημένου PI3K στο έντερο των θηλαστικών δεν είχε διερευνηθεί. Ήμασταν η πρώτη για να περιγράψει την ανάπτυξη προηγμένων επεμβατική βλεννωδών αδενοκαρκινώματα ανάπτυξη στο εγγύς κόλον, ως αποτέλεσμα της έκφρασης μιας δεσπόζουσας δραστικού ΡΙ3Κ [9]. Είναι ενδιαφέρον ότι, αυτοί οι όγκοι αναπτύσσουν ταχέως, χωρίς μια σημαντική συνιστώσα του αυλού ή εκτροπές σε σηματοδότηση Wnt, υποδεικνύοντας μια μη κανονική μηχανισμός πυροδότησης όγκου. Εδώ, έχουμε αποδείξει ότι οι όγκοι που αποτελούν το

FC PIK3CA *

ποντίκια εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την οδό PI3K. Σε αυτό το μοντέλο, ένα κυρίαρχο ενεργός ΡΙ3Κ εκφράζεται στο κόλον καταλήγοντας σε έναρξη του όγκου. Αυτοί οι καρκίνοι είναι πολύ επιθετική και είναι σε θέση να ακολουθούνται κατά μήκος με διπλή υβριδικό

18F-FDG PET /CT colonography. Μετά από μόλις δύο εβδομάδες θεραπείας ραπαμυκίνης μια σημαντική απόκριση παρατηρήθηκε με απεικόνιση και επιβεβαιώθηκε κατά τη νεκροψία. Αυτά τα αποτελέσματα δείχνουν ότι

FC PIK3CA *

όγκοι εξαρτώνται από αυτήν την οδό. Αν παρόμοια όγκοι είναι παρούσα σε ανθρώπους, η αναστολή της οδού της ΡΙ3Κ μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικά κλινικά οφέλη για τους ασθενείς κατάλληλη.

Υποθέτουμε ότι ένας υποπληθυσμός των ανθρώπινων όγκων σχηματίζουν ως συνέπεια της δεσπόζουσας δραστικού ΡΙ3Κ και ότι αυτούς τους όγκους εξαρτώνται από αυτήν την οδό. Σε μια πρόσφατη παθολογική σειρά, ενεργοποιώντας μεταλλάξεις στο

PIK3CA

παρατηρήθηκαν πιο συχνά σε βλεννώδες καρκίνων του παχέος εντέρου στον άνθρωπο, παρόμοιο με το μοντέλο μας, και συνδέθηκαν με πρόγνωση επιδείνωσης [21]. Ενεργοποίηση μεταλλάξεις στο

PIK3CA

συσχετίζονταν αντίστροφα με τη μετατόπιση της β-κατενίνης [21]. Η μετατόπιση του β-κατενίνης θα αναμενόταν εάν αυτοί οι όγκοι άρχισαν με παρεκκλίνουσα σηματοδότηση WNT ως μέρος των περιγραφόμενων προηγουμένως κανονικών μηχανισμών ογκογένεσης σε καρκίνους του παχέος εντέρου [22]. Μαζί, αυτές οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι μια υποομάδα των ανθρώπινων καρκίνων του παχέος εντέρου προκύψουν κατά την ρύθμιση των ενεργοποιημένων ΡΙ3Κ, παρόμοιο με αυτό που παρατηρείται στο μοντέλο μας. Μόνο ένας μικρός αριθμός των όγκων έχουν ανακριθεί για εκτροπές στη σηματοδότηση Wnt και μεταλλάξεις στο

PIK3CA

, έτσι πρόσθετες έρευνες έχουν εγγύηση για τον περαιτέρω χαρακτηρισμό αυτό τον πληθυσμό ασθενών. Με βάση αυτές τις προγενέστερες μελέτες, πιστεύουμε ότι αυτό πιθανόν να αντιπροσωπεύει το 1-5% όλων των καρκίνων του παχέος εντέρου.

Ακόμη και με τις σημαντικές αποκρίσεις παρατηρήθηκαν σε αυτή τη μελέτη, η αντίσταση στη θεραπεία με ραπαμυκίνη ταυτοποιήθηκε. Αυξημένη pERK1 /2, PS6, ή και τα δύο παρατηρήθηκαν σε όγκους επιμένει παρά ραπαμυκίνης θεραπεία. Αυτοί οι μηχανισμοί αντοχής μπορούν να είναι εγγενή με τους όγκους ή επαγόμενη δευτερογενώς προς τη θεραπεία ραπαμυκίνη. Η ραπαμυκίνη είναι γνωστό ότι αναστέλλει κινάσες S6 ριβοσωμική (S6K1 και S6K2), μέσω της αλληλεπίδρασής της με mTOR [23]. Η αναστολή της S6Ks μειώνεται κατάντη φωσφορυλίωση της S6 σε Ser

240/244 και Ser

235/236 [24]. Μελέτες σε S6K1 /S6K2-null εμβρυϊκά ινοβλάστες ποντικού επιβεβαίωσε ότι αυτά τα S6Ks ήταν οι κύριες κινάσες που επηρεάζουν S6, αλλά κατέδειξε επίσης MEK1 /2 εξαρτάται μηχανισμό φωσφορυλίωσης S6 σε Ser

235/236 [25]. Επιπλέον, ERK1 /2 έχει αποδειχθεί ότι ενεργοποιούν την ρ90 ριβοσωμική S6 κινάση (RSK), το οποίο μπορεί στη συνέχεια φωσφορυλιώνει S6 σε Ser

235/236 ανεξάρτητη από mTOR σηματοδότησης (Σχήμα S7) [26]. Σε όλους τους όγκους από

FC PIK3CA *

ποντίκια, παρατηρούμε φωσφορυλίωση της S6 πιστεύεται ότι σχετίζεται με την ενεργοποίηση της οδού ΡΙ3Κ. Σε ένα υποσύνολο των όγκων, Παρατηρούμε επίσης αυξημένη pERK1 /2 και επίμονη PS6. Αυτά τα δεδομένα υποδεικνύουν ότι η εναλλακτική φωσφορυλίωση της S6 διαμεσολαβείται από ERK1 2 ενεργοποίηση /του RSK μπορεί να είναι ένα μηχανισμός με τον οποίο αυτοί οι όγκοι είναι ανθεκτικοί στην ραπαμυκίνη. Συνδυασμοί στοχευμένες θεραπείες θα είναι πιθανώς απαραίτητο σε μερικές περιπτώσεις να ξεπεράσουν αυτούς τους μηχανισμούς αντίστασης. PI3K και Raf /MEK /ERK συνδυασμός αναστολέα της οδού σχήματα συνεχίσει να είναι ένας ενεργός τομέας των προκλινικών και κλινικών ερευνών [27] – [29].

Αν και η ραπαμυκίνη είναι ένα γνωστό αναστολέα του mTOR και το μονοπάτι PI3K, νέοι παράγοντες συνεχίζουν να αναπτύσσονται με στόχο αυτή την οδό.