Autocrine en paracrine signalering via neuropeptide receptoren bij humane kanker

neuropeptiden functioneren perifeer als paracrine en endocriene factoren om diverse fysiologische processen te reguleren en werken als neurotransmitters of neuromodulatoren in het zenuwstelsel. In de grote meerderheid van de gevallen, zijn de receptoren die signaleren door neuropeptiden lid van de superfamilie van G eiwit-gekoppelde, zeven membraanspannende receptoren (Burbach en Meijer, 1992)., In dit overzicht worden specifieke voorbeelden onderzocht waarbij fysiologische functies van geselecteerde neuropeptidefamilies worden ondermijnd naar rollen in tumorigenese en hyperplastische groei. De precieze neuropeptide receptor subtypes en de dominante intracellulaire signaalwegen die de verschillende proliferatieve reacties bemiddelen worden beoordeeld en de opkomende nutsvoorzieningen van zowel specifieke als breedspectrum neuropeptide antagonisten als therapeutica voor menselijke kanker worden overwogen.,

neuropeptiden met vermeende autocriene of paracriene betrokkenheid bij humane kanker

hoewel een groot aantal peptidehormonen zijn geïdentificeerd met veronderstelde rollen als groeifactoren bij kanker bij de mens, zal dit overzicht zich beperken tot het bewijs dat de autocriene en paracriene betrokkenheid van de bombesine-gerelateerde peptiden, gastrine, cholecystokinine, neurotensine en arginine vasopressine bij kanker bij de Mens ondersteunt., Fysiologisch, vervult elk van deze peptides dubbele functies; als neurotransmitter of neuromodulator in het zenuwstelsel en als hormoon of endocriene factor in de periferie. Een kort overzicht van de normale functies van de verschillende peptiden en hun receptoren wordt hieronder evenals het bewijsmateriaal voor hun autocrine en paracrine betrokkenheid bij specifieke menselijke kanker gepresenteerd.,

Bombesine-achtige peptiden

de prototypische neuropeptiden in deze familie, bombesin en ranatensin, werden eerst geïsoleerd uit de huid van amfibieën en leidden tot de daaropvolgende identificatie van de zoogdierhomologen, respectievelijk gastrin-releasing peptide (GRP) en neuromedin B (NMB) (beoordeeld in Battey en Wada, 1991; Ohki-Hamazaki, 2000). In de periferie regelen GRP en NMB een breed spectrum van acties, waaronder gladde spiercontractie en exocriene en endocriene secretie. GRP is, in feite, genoemd voor zijn vermogen om gastrinelevering van gastrin (G) cellen in de antral mucosa te stimuleren., Handelend bij het centrale zenuwstelsel, regelen deze peptides voedselopname, lichaamstemperatuur en glucoseniveaus evenals bepaalde gedragsreacties. Zeven membraanspannende receptoren die selectiviteit voor GRP of NMB vertonen zijn geà dentificeerd door moleculaire kloneringsbenaderingen (herzien in Battey en Wada, 1991; Ohki-Hamazaki, 2000). Bovendien is een aparte receptor aangeduid als bombesin receptor subtype-3 (BRS-3) met uitgebreide homologie aan de GRP en NMB receptoren gekloond, waarvoor de endogene ligand ongedefinieerd blijft (Fathi et al., 1993; Gorbulev et al., 1992)., Interessant is dat muizen waarbij het BRS-3 gen is verstoord, meerdere metabolische defecten en milde obesitas ontwikkelen, wat erop wijst dat BRS-3 en zijn ongedefinieerde ligand ook belangrijke endocriene en metabolische processen reguleren (Ohki-Hamazaki et al., 1997).

De bombesine-achtige peptiden, GRP en NMB, behoorden tot de eerste neuropeptiden die werden betrokken als autocriene groeifactoren in longkankercellen. In kleincellige longkanker (SCLC) cellen, GRP (Cuttitta et al., 1985; Moody et al., 1981) en NMB (Cardona et al., 1991) worden op grote schaal gesynthetiseerd en afgescheiden in het medium., Bovendien drukken de meeste SCLC-cellen de mRNA uit voor een of meer bombesine-achtige receptoren (Corjay et al., 1991; Fathi et al., 1993; Toi-Scott et al., 1996). De functionaliteit van de GRP en NMB receptoren uitgedrukt op SCLC cellen zoals gemeten door intracellulaire Ca2 + mobilisatie in reactie op toegepast GRP of NMB is ook vastgesteld (Bunn et al., 1992; Corjay et al., 1991; Moody et al., 1992; Woll and Rozengurt, 1989). Het vermogen van bombesine-achtige peptide antagonisten (Mahmoud et al., 1991) of neutraliserende antilichamen (Cuttitta et al.,, 1985) om de groei van sommige gecultiveerde SCLC cellijnen te verminderen verstrekt bewijsmateriaal voor bombesin-als peptides als autocriene de groeifactoren in SCLC. Echter, zoals duidelijk zal worden in dit overzicht, SCLC is een voorbeeld van een kanker waar meerdere, variabel-uitgedrukt neuropeptide autocrine systemen werken op een redundante manier en hun gelijktijdige verstoring zal hoogstwaarschijnlijk nodig zijn voor effectieve remming van de celgroei.,

normaal prostaatweefsel en een aanzienlijk deel (∼70%) van de primaire en gemetastaseerde prostaattumoren bevatten een verspreide subpopulatie van neuro-endocriene cellen die lijken uit te breiden bij prostaatkanker naarmate ze androgeenonafhankelijk worden (Aprikian et al., 1998; Nelson and Carducci, 2000). Deze neuro-endocriene cellen drukken een verscheidenheid aan bioactieve neuropeptiden uit, waaronder GRP. Een aantal studies documenteren de verhoogde expressie van GRP receptoren in prostaatkankermonsters (Bartholdi et al., 1998; Markwalder and Reubi, 1999; Sun et al.,, 2000a) en op gekweekte prostaatkanker cellijnen (Aprikian et al., 1996), het ondersteunen van een paracrine rol voor GRP in prostaatkanker progressie.hoewel SCLC en prostaatkanker de best gekarakteriseerde humane tumoren zijn waar bombesine-achtige peptiden waarschijnlijk als autocriene of paracriene groeifactoren functioneren, wijst de literatuur op de co-expressie van GRP en GRP receptoren in colorectale monsters (Chave et al., 2000)., Ook is expressie van alle drie de bombesine-achtige peptide receptor subtypes opgemerkt in ovariale epitheliale kankers, hoewel de expressie van hun neuropeptide liganden niet werd beoordeeld (Sun et al., 2000b). Echter, het vermogen van GRP antagonisten om de groei van een ovariale carcinoom cellijn remmen (Chatzistamou et al., 2000) suggereert dat een GRP autocriene systeem ook kan functioneren in ovariumcarcinomen. Ten slotte is aangetoond dat zowel centrale als perifere primitieve neuro-ectodermale tumoren (PNET) GRP tot expressie brengen (Fruhawald et al., 1998; Lawlor et al.,, 1998) en de in vitro groei van een perifere PNET cellijn werd geremd door een GRP receptor antagonist (Lawlor et al., 1998).

gastrine en cholecystokinine

gastrine en cholecystokinine (CCK) dienen fysiologische functies als hormonen in het maagdarmkanaal en als neuropeptiden in het zenuwstelsel (beoordeeld in Wank, 1995, 1998). Gastrine en CCK zijn afgeleid van verschillende preprohormonen, maar zijn structureel vergelijkbare peptiden die dezelfde C-terminische vijf aminozuren delen, α-geamideerd zijn op hun C-termini en gedeeltelijk gesulfateerd zijn op tyrosine., CCK wordt gesynthetiseerd in neuronen in het centrale en perifere zenuwstelsel en in intestinale neuro-endocriene cellen (I-cellen), terwijl gastrinepeptiden worden uitgedrukt en vrijgegeven uit de twaalfvingerige darm en het antrum van de maag (gastrinecellen) evenals de hypofyse. Tot op heden zijn twee verschillende receptoren voor gastrin en CCK geïdentificeerd; de CCK-a-receptor is zeer selectief voor gesulfateerd CCK, terwijl de CCK-B-receptor een vergelijkbare hoge affiniteit voor zowel gesulfateerd als niet-gesulfateerd CCK en gastrin vertoont (Wank, 1995, 1998)., CCK-A receptoren worden uitgedrukt op meerdere celtypes in de alvleesklier, maag en darm, maar worden ook uitgedrukt in geselecteerde gebieden van het centrale en perifere zenuwstelsel. Daarentegen komen de CCK-B-receptoren voornamelijk tot expressie in het centrale zenuwstelsel in een patroon vergelijkbaar met CCK en op pariëtale cellen en enterochromaffine-achtige (ECL) cellen in het maagslijmvlies.

naast het reguleren van de gastro-intestinale hormoonsecretie, geeft bewijs aan dat gastrine en CCK mitogene werking uitoefenen op specifieke cellen in respectievelijk het maagslijmvlies en de alvleesklier., Hypergastrinemie als gevolg van farmacologische blokkade van zuursecretie uit pariëtale cellen leidt tot een bescheiden, maar stabiele toename van de dichtheid van gastrinecellen. De ECL-cellen in het maagslijmvlies reageren ook mitogenisch op verhoogde gastrineniveaus behalve dat hun dichtheid gestaag toeneemt tijdens hypergastrinemie en uiteindelijk kan resulteren in de vorming van ECL-celcarcinoïden (Dockray, 1999; Sundler et al., 1991)., CCK via de CCK-a receptor bemiddelt de pancreashyperplasie waargenomen na het voeden van proteaseremmers of pancreasobiliary afleiding en CCK verbetert de inductie door carcinogenen van acinaire tumoren in de alvleesklier (herzien in Watanapa en Williamson, 1993).

de mogelijke rol van gastrine en CCK als autocriene of paracriene factoren bij gastro-intestinale kanker is controversieel (beoordeeld in Baldwin, 1995, Baldwin and Shulke, 1998)., Hoewel het bewijs erop wijst dat de meeste gastro-intestinale carcinomen progastrine tot expressie brengen en synthetiseren, verhinderen tegenstrijdige rapporten over de mate van gastrineamidatie die nodig is voor binding aan de gedefinieerde CCK-B receptor in kankerspecimens en cellijnen een duidelijke toewijzing van gastrine als autocriene factor bij gastro-intestinale kanker., Er zijn echter nieuwe gastrinereceptoren beschreven die geen verband houden met CCK-A-of CCK-B-receptoren die niet-geamideerde gastrinepeptiden binden en moeten worden beschouwd als potentiële mediatoren van autocriene en paracriene groeiacties van gastrinepeptiden in gastro-intestinale kankers (Baldwin en Shulke, 1998; Dockray, 1999). Overtuigend bewijs ondersteunt daarentegen de betrokkenheid van een gastrine en CCK-B receptor autocrine systeem bij de pathogenese van humaan pancreascarcinoom., Geamideerde gastrine werd gedetecteerd in het merendeel van de adenocarcinomen van de pancreas, maar niet in normaal pancreasweefsel en de cck-B receptor mRNA werd tot expressie gebracht in alle carcinomen. Terwijl de CCK-a receptor mRNA ook wijd in de meeste tumormonsters werd uitgedrukt, werden noch geamideerde en gesulfateerde CCK noch CCK voorlopers uitgedrukt in de carcinomen of normale pancreasweefsels (Goetze et al., 2000; Weinberg et al., 1997)., Bovendien wordt co-expressie van gastrin en CCK-B receptoren waargenomen in meerdere gecultiveerde pancreascarcinoom cellijnen en de groei van deze cellijnen wordt geremd door CCK-B receptorantagonisten en gastrin neutraliserende anti (Blackmore and Hirst, 1992; Smith et al., 1994, 1996).

Er is ook bewijs dat de autocriene werking van CCK en gastrine bij SCLC ondersteunt. Het CCK gen wordt uitgedrukt in gekweekte SCLC cellen en de preproCCK wordt verwerkt tot bioactieve, carboxyamidated CCK peptiden (Geijer et al., 1990). Gastrin mRNA werd ook vaak gedetecteerd in SCLC (Reubi et al., 1997)., Bovendien zijn zowel CCK-A-receptoren (Sethi, 1993) als CCK-B-receptoren gemeten op SCLC-cellen (Reubi et al., 1997; Staley et al., 1990) en gastrin en CCK stimuleren intracellulaire Ca2 + mobilisatie (Sethi en Rozengurt, 1992; Sethi et al., 1993; Staley et al., 1989). Net als bij GRP compliceert de redundantie van neuropeptide autocriene systemen in SCLC de duidelijke toewijzing van een bepaald neuropeptide aan een dominante rol in cellulaire transformatie in SCLC.,

Arginine vasopressine

het neurohypofysisch hormoon arginine vasopressine (AVP) is een perifere regulator van de waterexcretie in de nieren, een krachtige vasoconstrictor en een neurotransmitter of neuromodulator in het centrale zenuwstelsel. Het AVP-peptide is afgeleid van een grote precursor die codeert voor een signaalpeptide, het negen aminozuurpeptide hormoon, een neurophysine-polypeptide dat dient als hormoondrager en een C-terminaal glycoproteïne met onbekende functie (Ivell et al., 1983)., Drie verschillende AVP-receptoren (V1, V2 en V3) zijn geïdentificeerd door middel van moleculaire kloneringstechnieken (beoordeeld in Thibonnier et al., 1998). De V1 receptor wordt uitgedrukt in vasculaire gladde spiercellen en bemiddelt de vasoconstrictor acties van AVP (Nemenoff, 1998), maar wordt ook uitgedrukt in vele andere weefsels en is de belangrijkste AVP receptor in de hersenen. Daarentegen is de expressie van de V2 receptor grotendeels beperkt tot de renale medulla waar het het antidiuretisch effect van AVP bemiddelt., De V3 receptor werd aanvankelijk beschreven in slijmachtige corticotroph cellen waar het de versie van ACTH versterkt, maar in vele andere celtypes met functies wordt uitgedrukt die blijven worden bepaald.

vergelijkbaar met de bombesine-achtige peptiden, drukt een aanzienlijk percentage gekweekte SCLC-cellen zich uit (Gross et al., 1993; Sausville et al., 1985; Verbeeck et al., 1992) en secrete (Gross et al., 1993) AVP. Consistent met de in vitro productie van AVP door SCLC cellen, vertonen SCLC patiënten vaak een verhoogd plasma AVP (Gross et al.,, 1993; North, 1991) die, via de renale v2 receptor, leidt tot het syndroom van inadequate secretie van antidiuretisch hormoon (SIADH), geassocieerd met plasma hyponatriëmie en hypoosmolaliteit en urinaire hyperosmolaliteit (Gross et al., 1993; Hamilton et al., 1972). Zoals met de bombesine-achtige peptiden en gastrin/CCK, worden AVP en de gedefinieerde AVP-receptoren vaak mede tot expressie gebracht in SCLC (North et al., 1998), waardoor het potentieel voor autocrine-gestimuleerde groei wordt vastgesteld., Deze waarnemingen in combinatie met bevindingen dat veel SCLC lijnen reageren op exogeen-toegevoegde AVP met intracellulaire Ca2+ mobilisatie (Bunn et al., 1992; Hong and Moody, 1991; Woll and Rozengurt, 1989) en verhoogde kloonefficiëntie (Sethi en Rozengurt, 1991) suggereren dat AVP, zoals GRP, gastrin en CCK, kan bijdragen aan autocriene groei van SCLC.

neurotensine

het neuropeptide, neurotensine (NT), geeft nog een voorbeeld van een peptide dat twee functies vervult als neurotransmitter of neuromodulator in het zenuwstelsel en als hormoon in de periferie., Centraal, is NT een modulator van dopamine transmissie en slijmachtige hormoonsecretie en oefent hypotherm en pijnstillende gevolgen in de hersenen uit terwijl het als perifeer hormoon in het spijsverteringskanaal en cardiovasculair systeem functioneert. Klonen inspanningen hebben gedefinieerd twee verschillende receptoren met zeven membraan-overspannen topografie die worden uitgedrukt in specifieke hersengebieden en de darm, evenals een nieuwe receptor identiek aan sortilin (Vincent et al., 1999). Bewijs geeft aan dat NT ook dient als autocrine groeifactor bij prostaatkanker., NT-receptoren werden gedetecteerd in een androgeenonafhankelijke prostaatcarcinoomcellijn en NT stimuleerde de groei van deze cellen, wat aangeeft dat NT zou kunnen bijdragen aan de groei of overleving van prostaattumorcellen (Seethalakshmi et al., 1997). In een aparte studie, terugtrekking van androgeen uit een androgeen-afhankelijke prostaatkankercellijn verhoogde de productie en secretie van NT en de cel werd mitogenically-responsief op NT (Sehgal et al., 1994). Ten slotte wordt NT geproduceerd en afgescheiden door SCLC-cellen (Davis et al., 1991; Moody et al.,, 1985) en SCLC cellen reageren op exogeen-toegevoegd NT (Bunn et al., 1992; Sethi and Rozengurt, 1991; Seufferlein and Rozengurt, 1996; Woll and Rozengurt, 1989), wat aangeeft dat dit neuropeptide samen met de andere neuropeptidefamilies kan bijdragen aan de groei van SCLC.

bewijs ondersteunt dus de betrokkenheid van diverse neuropeptidefamilies als groeifactoren bij humane kankers., In het geval van prostaatcarcinomen en pancreascarcinomen oefenen de kandidaat neuropeptiden, GRP en gastrin, fysiologische rollen uit in de weefsels waaruit de kanker ontstaat, wat erop wijst dat de normale functie van de neuropeptiden is ondermijnd naar acties in cellulaire transformatie. De moleculaire veranderingen die deze peptiden kunnen toestaan om te functioneren als groeifactoren in de kankercellen die voortvloeien uit de respectieve weefsels zijn niet volledig duidelijk, hoewel de verhoogde dichtheid van bombesine bindingsplaatsen en GRP mRNA expressie zijn opgemerkt in prostaatcarcinomen (Bartholdi et al.,, 1998; Markwalder en Reubi, 1999). Terwijl CCK-B receptoren worden uitgedrukt in zowel normale pancreas als in pancreascarcinomen, de meerderheid van pancreascarcinomen gesynthetiseerd geamideerde gastrine, maar het normale pancreasweefsel uitgedrukt slechts sporen van slecht verwerkt progastrine (Goetze et al., 2000). Aldus, zou een voorspeld resultaat van verhoogde receptordichtheid in prostaatcarcinomen of verhoogde ligandproductie in alvleesklierkanker een verhoogde grootte en/of duur van het signaleren in de zich ontwikkelende kankercel zijn., Op een vergelijkbare manier, ECL carcinoïden in de maag ontstaan wanneer de lokale niveaus van gastrine, die dient als een groeifactor voor ECL-cellen, chronisch zijn verhoogd (Dockray, 1999; sundler et al ., 1991).

de pulmonale precursor van SCLC en de regulerende mechanismen die resulteren in de inductie van de uitgebreide reeks neuropeptiden en hun verwante receptoren blijven slecht begrepen., Hoewel het bestaan van pulmonale neuro-endocriene cellen die GRP synthetiseren is gedocumenteerd in normale en zieke long (Miller, 1989), worden deze cellen over het algemeen niet beschouwd als de cel van oorsprong voor SCLC. Een meer waarschijnlijke mogelijkheid is dat inductie van een regulerend mechanisme(s) resulterend in ectopische expressie van een groot aantal neuro-endocriene genen optreedt tijdens de selectieve stappen die uiteindelijk resulteren in kleincellige longkanker., Verschillende laboratoria hebben de 5′-flankerende promotor regio ‘ s van de AVP, GRP en de pro-opiomelanocortin genen gebruikt om te beginnen met het definiëren van de regulerende mechanismen die de Algemene inductie van neuroendocriene genexpressie in SCLC kunnen bemiddelen (Coulson et al., 1999a, b; Markowitz et al., 1988; Nagalla and Spindel, 1994; Picon et al., 1995). De bevindingen suggereren dat de regulatie van deze genen complex zal zijn en de modulatie van onderdrukkers en versterkers evenals weefsel-specifieke factoren zal impliceren.,

signaalwegen die neuropeptide gestimuleerde cellulaire transformatie mediëren

moleculair klonen van receptoren voor de verschillende neuropeptiden zoals hierboven beschreven, toont hun lidmaatschap aan in de superfamilie van heterotrimerische g-eiwitgekoppelde, zeven transmembraanreceptoren. Bovendien, analyse van het signaleren door de vele neuropeptide receptoren uitgedrukt in SCLC cellen benadrukt hun algemene vermogen om intracellulaire Ca2 + mobilisatie te stimuleren (Bunn et al., 1992; Woll and Rozengurt, 1989)., Verhoogde intracellulaire Ca2 + – concentraties worden gemedieerd door receptorinteractie met GQ-eiwitten en de daaropvolgende activering van fosfolipase Cß (PLCß), die inositoltrisfosfaat (IP3) genereert, een stimulerende ligand voor endoplasmatische reticulum Ca2+ – kanalen (figuur 1 en Dhanasekaran et al., 1995). De doelen van verhoogde cellulaire Ca2+ zijn slecht gedefinieerd in SCLC-cellen, maar omvatten waarschijnlijk Ca2+/calmoduline-afhankelijke eiwitkinasen., Verhoogde cellulaire Ca2 + integreert ook met diacylglycerol (DAG) gegenereerd door PLCß-activiteit om eiwitkinase C (PKC) te stimuleren die, in veel cellen waaronder SCLC-cellen (Seufferlein en Rozengurt, 1996), dient als een proximale, neuropeptide gestimuleerde regulator van de eiwitkinasecascade die leidt tot activering van de extracellulaire signaalgereguleerde kinase (ERK) leden van de mitogen-geactiveerd eiwit (MAP) kinase familie (zie Figuur 1 en Schonwasser et al., 1998)., PKC is ook aangetoond dat het de activering van eiwitkinase D (PKD)/PKCµ door neuropeptiden in Zwitserse 3T3-cellen en SCLC-cellen bemiddelt (Paolucci en Rozengurt, 1999; Zugaza et al., 1997). De veronderstelde doelstellingen van PKD / PKCµ in neuropeptide-responsieve cellen en hun rol in celgroei en transformatie moeten nog worden bepaald. Naast GQ-eiwitten geeft biochemisch bewijs aan dat neuropeptide-receptoren interageren met G12-en G13-eiwitten (Barr et al., 1997; Jian et al., 1999; Wittau et al., 2000), leidend tot de activering van de Ras en Rho familie van monomere g proteã nen (Collins et al.,, 1996; Wadsworth et al., 1997) en de regulering van de cjun n-terminal kinase (JNK) leden van de MAP kinase familie (Heasley et al., 1996a, b; Higashita et al., 1997; Vara Prasad et al., 1995) evenals de reorganisatie van het actin cytoskelet (Buhl et al., 1995; Gohla et al., 1999). Identificatie van de effectoren die deze acties van G12 en G13 bemiddelen is een actief onderzoeksgebied, en studies wijzen op rollen voor Rho-familie guaninenucleotide-uitwisselingsfactoren (Kozasa et al., 1998) en Src en Tec / Bmx-familie van tyrosinekinasen (Mao et al., 1998; Nagao et al.,, 1999) stroomopwaarts van JNK en cytoskeletal regelgeving. Zoals afgebeeld in Figuur 1, wordt voorspeld dat de Ca2+/calmoduline-afhankelijke eiwitkinasen, ERKs en JNKs convergeren naar transcriptiefactoren die de genexpressie in verband met mitogenese en cellulaire transformatie controleren. Aldus, koppelen neuropeptidereceptoren aan proteã nen GQ, G12 en G13 die evenwichtige signalering van Ca2+ mobilisatie en ERK en JNK activering opleveren (figuur 1).

accumulerend bewijs suggereert dat GQ-eiwitten en PLCß dominante effecten hebben in signaaltransductie van SCLC-celgroei. Expressie van GTPase-deficiënte vormen van GAQ-eiwitten in SCLC-lijnen induceert desensibilisatie van neuropeptide-gestimuleerde Ca2 + – mobilisatie en verhoogde basale JNK-activiteit (Heasley et al., 1996a)., Deze paradoxale remming van Ca2 + – mobilisatie door constitutief geactiveerde GAQ-eiwitten lijkt te ontstaan door een compenserende downregulatie van IP3-liganded Ca2 + – kanalen in het endoplasmatisch reticulum (Lobaugh et al., 1996; Quick et al., 1996). De resulterende discordante signalering ten opzichte van de gebalanceerde signalering geïnitieerd door neuropeptide receptoren wordt verondersteld te resulteren in de duidelijke vermindering van SCLC celgroei die werd waargenomen (Heasley et al., 1996a)., In een andere studie remde de expressie van een katalytisch-inactieve vorm van PLCß in SCLC-cellen die de sequenties die interageren met Gaq significant basale PKC-activiteit en receptorgestimuleerde fosfatidylinositol hydrolyse, Ca2+ mobilisatie en ERK-activering, maar niet JNK-activering (Beekman et al., 1998). Belangrijk is dat de anchorage-onafhankelijke celgroei duidelijk werd afgeremd. Deze bevindingen samen met studies die een sterke vermindering van de groei van SCLC-cellen door remmers van PLCß (Strassheim et al.,, 2000), PKC (Seufferlein en Rozengurt, 1996) en MEK (Seufferlein en Rozengurt, 1996) ondersteunen de behoefte aan gebalanceerde signalering via Gq-eiwitten, PLCß, PKC, ERKs en Ca2+ mobilisatie in neuropeptide-gestimuleerde groei van SCLC-cellen. De behoefte aan G12-en G13-gereguleerde routes, waaronder JNK-activering en cytoskeletale regulering in neuropeptide-gestimuleerde groei, blijft echter grotendeels niet getest.,

Substance P derivatives as novel therapeutics that stimulate apoptotic signaling through neuropeptide receptoren

de identificatie en karakterisering van gesubstitueerde derivaten van het neuropeptide, substance P, die een brede antagonistische activiteit vertonen voor een verscheidenheid aan neuropeptide receptoren die tot expressie komen op SCLC cellen, bieden een nieuwe benadering van de verstoring van meerdere neuropeptide autocriene systemen (Sethi et al., 1992). Rozengurt en collega ‘ s (Seckl et al.,, 1997; Woll and Rozengurt, 1988, 1990) hebben aangetoond dat specifieke stof P-derivaten receptorgemedieerde Ca2+ mobilisatie remmen door meerdere neuropeptiden waaronder AVP, CCK, GRP en NT en dat de derivaten de in vitro groei van SCLC-cellen aanzienlijk verminderen. Significant, de stof P derivaten remmen ook SCLC groei als xenotransplantaten in naakte muizen met weinig of geen duidelijke toxiciteit (Everard et al., 1993; Langdon et al., 1992; Seckl et al., 1997)., Van belang zijn de bevindingen dat de stof P-derivaten apoptose veroorzaken in longkankercellijnen (Reeve and Bleehen, 1994; Rosati et al., 1998) en differentieel-inhiberen receptor-gemedieerde signalering van Ca2+ mobilisatie en ERK-activering (Mitchell et al., 1995), die suggereert dat de stof P-derivaten niet eenvoudig kunnen functioneren als klassieke receptorblokkerende antagonisten., In feite, een recente studie met de substantie P derivaat, substantie P, toonde aan dat concentraties van peptide die GRP-geïnduceerde Ca2+ mobilisatie blokkeren activatie van de JNK route veroorzaken en Rho-afhankelijke cytoskeletal veranderingen in Zwitserse 3T3 cellen induceren (Jarpe et al., 1998). Inductie van JNK activiteit door een andere stof P derivaat werd ook aangetoond in SCLC cellen (MacKinnon et al., 1999). Het vermogen van het derivaat van de stof P om de JNK-route te activeren was afhankelijk van de expressie van een neuropeptide receptor (Jarpe et al.,, 1998), onthullend dat de acties van deze nieuwe peptiden receptorgemedieerd zijn. Op basis van hun vermogen om selectief JNK activiteit en cytoskeletal veranderingen te stimuleren, mogelijk door G12 en G13, maar niet Ca2+ mobilisatie door GQ eiwitten, stof P derivaten zijn verondersteld om een nieuwe klasse van agonist te vertegenwoordigen aangeduid als bevooroordeelde agonisten (Jarpe et al., 1998). Volgens deze hypothese binden substantiep-derivaten zich bij voorkeur aan neuropeptide-receptoren en stabiliseren ze neuropeptide-receptoren in een conformationele toestand die G12-en G13-eiwitten activeert, maar niet GQ-eiwitten (Jarpe et al.,, 1998). Aldus biedt het derivaat van de stof P een therapeutische benadering om onevenwichtig of discordant te veroorzaken, signalerend die vergelijkbaar is met wat eerder in SCLC cellen door retrovirus-gemedieerde uitdrukking van constitutief actieve GAQ proteã nen of mutant plcß proteã nen (Beekman et al., 1998; Heasley et al., 1996a).

concluderend, de stof P derivaten bieden spannende belofte als nieuwe therapeutica voor de receptor-gemedieerde inductie van apoptose in kankercellen waar neuropeptide autocrine en paracrine systemen zijn betrokken., Een zoektocht naar kortere stof P derivaten of analogen met verhoogde receptor affiniteit of serum stabiliteit lijkt gerechtvaardigd en is, in feite, een voortdurende focus van verschillende laboratoria (MacKinnon et al., 1999; Nyeki et al., 1998; Rosati et al., 1998; Woll and Rozengurt, 1990)., Idealiter kan een klein niet-peptidemolecuul, gebaseerd op de structuur van het derivaat van de stof P, dat op dezelfde wijze functioneert, maar de problemen in verband met de synthese en levering van peptiden vermijdt, een uitstekende therapeutische behandeling zijn, alleen of in combinatie met bestaande chemotherapieën voor de behandeling van kanker bij de mens waarbij neuropeptidereceptorsystemen betrokken zijn