stringtranslate.com

Рецептор фактора роста тромбоцитов А

Рецептор фактора роста тромбоцитов A , также называемый CD140a , представляет собой рецептор, расположенный на поверхности широкого спектра типов клеток. Этот белок кодируется у человека геном PDGFRA . Этот рецептор связывается с определенными изоформами факторов роста тромбоцитов (PDGF) и, таким образом, становится активным в стимуляции сигнальных путей клеток, которые вызывают такие реакции, как клеточный рост и дифференцировку . Рецептор имеет решающее значение для эмбрионального развития определенных тканей и органов, а также для их поддержания, в частности, гематологических тканей, на протяжении всей жизни. Мутации в PDGFRA связаны с рядом клинически значимых новообразований , в частности, с клональными гиперэозинофильными злокачественными новообразованиями, а также с желудочно-кишечными стромальными опухолями (GIST).

Общая структура

Этот ген кодирует типичную рецепторную тирозинкиназу, которая является трансмембранным белком, состоящим из внеклеточного домена связывания лиганда, трансмембранного домена и внутриклеточного домена тирозинкиназы. Молекулярная масса зрелого гликозилированного белка PDGFRα составляет приблизительно 170 кДа. рецептор тирозинкиназы на поверхности клетки для членов семейства факторов роста тромбоцитарного происхождения.

Режимы активации

Активация PDGFRA требует дерепрессии активности киназы рецептора. Лиганд для PDGFRα (PDGF) выполняет это в ходе сборки димера PDGFRα. Четыре из пяти изоформ PDGF активируют PDGFRα (PDGF-A, PDGF-B, PDGF-AB и PDGF-C). Активированный рецептор фосфорилирует себя и другие белки и тем самым задействует внутриклеточные сигнальные пути, которые запускают клеточные ответы, такие как миграция и пролиферация.

Существуют также независимые от PDGF способы дерепрессии киназной активности PDGFRα и, следовательно, ее активации. Например, принудительное размещение PDGFRα в непосредственной близости друг от друга путем сверхэкспрессии или с помощью антител, направленных против внеклеточного домена. Альтернативно, мутации в киназном домене, которые стабилизируют активную конформацию киназы, приводят к конститутивной активации. Наконец, факторы роста вне семейства PDGFR (не-PDGF) активируют PDGFRα косвенно. [5] Не-PDGF связываются со своими собственными рецепторами, которые запускают внутриклеточные события, которые дерепрессируют киназную активность мономеров PDGFRα. Внутриклеточные события, посредством которых не-PDGF косвенно активируют PDGFRα, включают повышение активных форм кислорода, которые активируют киназы семейства Src, которые фосфорилируют PDGFRα.

Режим активации определяет продолжительность, в течение которой PDGFRα остается активным. Режим, опосредованный PDGF, который димеризует PDGFRα, ускоряет интернализацию и деградацию активированного PDGFRα, так что период полураспада PDGFRα, активированного PDGF, составляет приблизительно 5 мин. [6] [7] Длительная активация PDGFRα (период полураспада более 120 мин) происходит, когда активируются мономеры PDGFRα. [8]

Роль в физиологии/патологии

Важность PDGFRA во время развития очевидна из наблюдения, что у большинства мышей, у которых отсутствует функциональный ген Pdgfra, развивается множество эмбриональных дефектов, некоторые из которых летальны; у мутантных мышей наблюдаются дефекты в почечных клубочках из-за отсутствия мезангиальных клеток , но также наблюдается плохо определенный дефект крови, характеризующийся тромбоцитопенией , склонностью к кровотечениям и тяжелой анемией, которая может быть вызвана потерей крови. Мыши умирают при рождении или незадолго до него. [9] PDGF-A и PDGF-C, по-видимому, являются важными активаторами PDGFRα во время развития, поскольку у мышей, у которых отсутствуют функциональные гены для обоих этих активирующих лигандов PDGFRA, то есть у мышей с двойным нулевым геном Pdgfa / Pdgfc, наблюдаются дефекты, аналогичные дефектам у мышей с нулевым геном Pdgra . [10] У мышей, генетически модифицированных для экспрессии конститутивно (т. е. непрерывно) активированного мутантного рецептора PDGFRα, в конечном итоге развивается фиброз кожи и множества внутренних органов. [11] Исследования показывают, что PDGFRA играет фундаментальную роль в развитии и функционировании мезодермальных тканей, например, клеток крови, соединительной ткани и мезангиальных клеток.

Клиническое значение

мутации PDGFRA

Миелоидные и лимфоидные клетки

Соматические мутации , вызывающие слияние гена PDGFRA с некоторыми другими генами, происходят в гемопоэтических стволовых клетках и вызывают гематологическую злокачественность в классе злокачественных новообразований клональной гиперэозинофилии . Эти мутации создают слитые гены , которые кодируют химерные белки , обладающие непрерывно активной тирозинкиназой , полученной из PDGFRA . Тем самым они непрерывно стимулируют рост и пролиферацию клеток и приводят к развитию лейкозов , лимфом и миелодиспластических синдромов , которые обычно связаны с гиперэозинофилией и поэтому рассматриваются как подтип клональной эозинофилии. В наиболее распространенной из этих мутаций ген PDGFRA на человеческой хромосоме 4 в позиции q12 (обозначается как 4q12) сливается с геном FIP1L1, также расположенным в позиции 4q12. Это интерстициальное (т. е. на той же хромосоме) слияние создает ген слияния FIP1L1 - PDGFRA, при этом обычно теряется промежуточный генетический материал, как правило, включающий ген CHIC2 [12] или LNX . Слитый ген кодирует белок FIP1L1-PDGFRA, который вызывает: a) хроническую эозинофилию , которая прогрессирует до хронического эозинофильного лейкоза ; b) форму миелопролиферативного новообразования / миелобластного лейкоза, связанную с небольшой или отсутствующей эозинофилией; c) Т-лимфобластный лейкоз / лимфому, связанную с эозинофилией; d) миелоидную саркому с эозинофилией (см. Гены слияния FIP1L1-PDGFRA ); или e) смеси этих проявлений. Изменения в типе сформированной злокачественности, вероятно, отражают конкретный тип(ы) гемопоэтических стволовых клеток, которые несут мутацию. [13] [14] [15] [16] Ген PDGFRA может также мутировать через любую из нескольких хромосомных транслокаций , чтобы создать гены слияния, которые, как и ген слияния Fip1l1-PDGFRA , кодируют белок слияния, который обладает постоянно активной PDGFRA-связанной тирозинкиназой и вызывает миелоидные и/или лимфоидные злокачественные новообразования. Эти мутации, включая мутацию Fip1l1-PDGFRA , вместе с хромосомным расположением партнера PDGFRA и обозначением, используемым для идентификации слитого гена, приведены в следующей таблице. [13] [14] [17] [18]

Пациенты, страдающие любой из этих транслокационных мутаций, аналогичные пациентам, страдающим интерстициальным геном слияния PDGFRA-FIP1l1 : а) имеют признаки хронической эозинофилии, гиперэозинофилии, гиперэозинофильного синдрома или хронического эозинофильного лейкоза; миелопролиферативного новообразования/миелобластного лейкоза; Т-лимфобластного лейкоза/лимфомы; или миелоидной саркомы; б) диагностируются цитогенетически, обычно с помощью анализов, которые обнаруживают точки разрыва в коротком плече хромосомы 4 с использованием флуоресцентной гибридизации in situ ; и в) при лечении (многие транслокации встречаются крайне редко и не были полностью протестированы на чувствительность к препаратам) хорошо реагируют или, как ожидается, будут хорошо реагировать на терапию иматинибом , как описано для лечения заболеваний, вызванных генами слияния FIP1L1-PDGFRA . [13] [14] [15]

Желудочно-кишечный тракт

Активирующие мутации в PDGFRA также участвуют в развитии 2–15% желудочно-кишечных стромальных опухолей (GIST), которые являются наиболее распространенными мезенхимальными неоплазмами желудочно -кишечного тракта . Опухоли GIST представляют собой саркомы , происходящие из соединительной ткани желудочно-кишечного тракта, тогда как большинство опухолей желудочно-кишечного тракта представляют собой аденокарциномы, происходящие из эпителиальных клеток тракта . Опухоли GIST встречаются по всему желудочно-кишечному тракту, но большинство (66%) возникают в желудке и при развитии имеют более низкий злокачественный потенциал, чем опухоли GIST, обнаруженные в других частях желудочно-кишечного тракта. Наиболее распространенные мутации PDGFRA, обнаруженные в опухолях GIST, встречаются в экзоне 18 и, как полагают, стабилизируют тирозинкиназу PDGFRA в активированной конформации. Одна мутация, D842V, в этом экзоне составляет >70% опухолей GIST. Следующая наиболее распространенная мутация опухоли GIST происходит в экзоне 18, составляет <1% опухолей GIST и представляет собой делецию кодонов 842–845. Экзон 12 является вторым наиболее часто мутирующим экзоном PDGFRA в GIST, обнаруживаемым примерно в 1% опухолей GIST. Мутации в экзоне 14 PDGFRA обнаруживаются в <1% опухолей GIST. В то время как некоторые опухоли GIST, вызванные мутацией PDGFRA , чувствительны к ингибитору тирозинкиназы иматинибу , наиболее распространенная мутация D842V, а также некоторые очень редкие мутации устойчивы к этому препарату: сообщается, что медиана общей выживаемости составляет всего 12,8 месяцев у пациентов, чьи опухоли несут мутацию D842V, по сравнению с 48–60 месяцами в большой серии пациентов с другими типами мутаций GIST, получавших лечение иматинибом. Следовательно, крайне важно определить точную природу мутантных опухолей GIST, вызванных PDGFR , чтобы выбрать соответствующую терапию, особенно потому, что новый селективный ингибитор киназы PDGFRA, креноланиб , исследуется для лечения опухолей GIST, вызванных D842V и других резистентных к иматинибу. [19] Рандомизированное исследование эффективности креноланиба у пациентов с опухолями GIST, несущих мутацию D842V, находится в стадии набора. [20]

Olaratumab (LY3012207) — это моноклональное антитело IgG1 человека , предназначенное для связывания с человеческим PDGFRα с высокой аффинностью и блокирования лигандов PDGF-AA, PDGF-BB и PDGF-CC от связывания с рецептором. Многочисленные исследования с использованием его для лечения сарком мягких тканей, включая GIST, продолжаются. Исследования GIST были сосредоточены на неоперабельном, метастатическом и/или рецидивирующем заболевании и тестировали олагатумаб с доксорубицином против доксорубицина вместе. [21] FDA США выдало одобрение на использование терапии оларатумабом-dcoxorbicin для сарком мягких тканей в рамках своей Программы ускоренного одобрения на основании результатов испытания II фазы (NCT01185964). Кроме того, Европейское агентство по лекарственным средствам предоставило условное одобрение оларатумабу по этому показанию в ноябре 2016 года после обзора в рамках Программы ускоренной оценки EMA. [22]

Нервная система

Мутации усиления функции H3K27M в белке- гистоне H3 приводят к инактивации метилтрансферазы поликомб-репрессивного комплекса 2 (PRC2) и вызывают глобальное гипометилирование H3K27me3 и транскрипционную дерепрессию потенциальных онкогенов . Около 40% этих мутаций связаны с усилением функции или мутациями усиления в гене PDGFRA в случаях детских диффузных глиом моста . Похоже, что одних только первоначальных мутаций гистона H3 недостаточно, а скорее требуются кооперативные вторичные мутации, такие как мутации, активирующие PDGFRA , или усиления PDGFRA , чтобы развить этот тип опухоли мозга. [23] В небольшом нерандомизированном исследовании терапия иматинибом у пациентов с глиобластомой , отобранных на основе наличия ингибируемых иматинибом тирозинкиназ в биопсийной ткани, вызвала незначительное улучшение заболевания по сравнению с аналогичным лечением пациентов с невыбранной рецидивирующей глиобластомой. Это говорит о том, что субпопуляции пациентов с чрезмерной активностью, связанной с PDGFRA или другой тирозинкиназой, могут получить пользу от терапии иматинибом. [24] Было проведено несколько клинических исследований глиомы/глиобластомы фазы I и фазы II с использованием иматиниба, но не было сообщено о решающих последующих исследованиях фазы III. [25]

Взаимодействия

Было показано, что PDGFRA взаимодействует с:

Примечания

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc GRCh38: Ensembl выпуск 89: ENSG00000134853 – Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ abc GRCm38: Ensembl выпуск 89: ENSMUSG00000029231 – Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ "Human PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Lei H, Kazlauskas A (март 2009). «Факторы роста, не входящие в семейство тромбоцитарных факторов роста (PDGF), используют активные формы кислорода/киназы семейства Src для активации рецептора PDGF альфа и тем самым способствуют пролиферации и выживанию клеток». Журнал биологической химии . 284 (10): 6329–6336. doi : 10.1074/jbc.M808426200 . PMC 2649107. PMID  19126548 . 
  6. ^ Rosenkranz S, Ikuno Y, Leong FL, Klinghoffer RA, Miyake S, Band H, Kazlauskas A (март 2000 г.). «Киназы семейства Src отрицательно регулируют сигнализацию, зависящую от рецептора фактора роста тромбоцитов альфа, и прогрессирование заболевания». Журнал биологической химии . 275 (13): 9620–9627. doi : 10.1074/jbc.275.13.9620 . PMID  10734113.
  7. ^ Avrov K, Kazlauskas A (декабрь 2003 г.). «Роль c-Src в интернализации рецептора тромбоцитарного фактора роста альфа». Experimental Cell Research . 291 (2): 426–434. doi :10.1016/j.yexcr.2003.08.001. PMID  14644164.
  8. ^ Лей Х, Казлаускас А (январь 2014). «Самовоспроизводящаяся петля, опосредованная активными формами кислорода, постоянно активирует рецептор фактора роста тромбоцитов α». Молекулярная и клеточная биология . 34 (1): 110–122. doi :10.1128/MCB.00839-13. PMC 3911282. PMID  24190966 . 
  9. ^ Сориано П. (август 1994 г.). «Аномальное развитие почек и гематологические нарушения у мышей с мутацией бета-рецептора PDGF». Гены и развитие . 8 (16): 1888–1896. doi : 10.1101/gad.8.16.1888 . PMID  7958864.
  10. ^ Ding H, Wu X, Boström H, Kim I, Wong N, Tsoi B и др. (октябрь 2004 г.). «Специфическая потребность в PDGF-C при формировании неба и передаче сигналов PDGFR-альфа». Nature Genetics . 36 (10): 1111–1116. doi : 10.1038/ng1415 . PMID  15361870.
  11. ^ Olson LE, Soriano P (февраль 2009 г.). «Повышенная активация PDGFRalpha нарушает развитие соединительной ткани и приводит к системному фиброзу». Developmental Cell . 16 (2): 303–313. doi :10.1016/j.devcel.2008.12.003. PMC 2664622. PMID  19217431 . 
  12. ^ "CHIC2 цистеин-богатый гидрофобный домен 2 [Homo sapiens (человек)] - Ген - NCBI".
  13. ^ abc Vega F, Medeiros LJ, Bueso-Ramos CE, Arboleda P, Miranda RN (сентябрь 2015 г.). «Гематолимфоидные новообразования, связанные с перестройками PDGFRA, PDGFRB и FGFR1». American Journal of Clinical Pathology . 144 (3): 377–392. doi : 10.1309/AJCPMORR5Z2IKCEM . PMID  26276769.
  14. ^ abc Reiter A, Gotlib J (февраль 2017 г.). «Миелоидные новообразования с эозинофилией». Blood . 129 (6): 704–714. doi : 10.1182/blood-2016-10-695973 . PMID  28028030.
  15. ^ ab Gotlib J (ноябрь 2015 г.). «Эозинофильные расстройства, определенные Всемирной организацией здравоохранения: обновление 2015 г. по диагностике, стратификации риска и лечению». American Journal of Hematology . 90 (11): 1077–1089. doi : 10.1002/ajh.24196 . PMID  26486351. S2CID  42668440.
  16. ^ Boyer DF (октябрь 2016 г.). «Оценка крови и костного мозга на эозинофилию». Архивы патологии и лабораторной медицины . 140 (10): 1060–1067. doi : 10.5858/arpa.2016-0223-RA . PMID  27684977.
  17. ^ Appiah-Kubi K, Lan T, Wang Y, Qian H, Wu M, Yao X и др. (январь 2017 г.). «Вовлеченность генов слияния рецепторов тромбоцитарного фактора роста (PDGFR) в гематологические злокачественные новообразования». Критические обзоры по онкологии/гематологии . 109 : 20–34. doi : 10.1016/j.critrevonc.2016.11.008. PMID  28010895.
  18. ^ Де Брекелер Э., Дуэ-Гильбер Н., Морель Ф., Ле Брис М.Дж., Басинко А., Де Брекелер М. (август 2012 г.). «Слитые гены ETV6 при гематологических злокачественных новообразованиях: обзор». Исследования лейкемии . 36 (8): 945–961. doi :10.1016/j.leukres.2012.04.010. ПМИД  22578774.
  19. ^ Barnett CM, Corless CL, Heinrich MC (октябрь 2013 г.). «Желудочно-кишечные стромальные опухоли: молекулярные маркеры и генетические подтипы». Hematology/Oncology Clinics of North America . 27 (5): 871–888. doi :10.1016/j.hoc.2013.07.003. PMID  24093165.
  20. ^ "CTG Labs - NCBI".
  21. ^ "CTG Labs - NCBI".
  22. ^ Ширли М (январь 2017 г.). «Оларатумаб: первое глобальное одобрение». Лекарственные препараты . 77 (1): 107–112. doi :10.1007/s40265-016-0680-2. PMID  27995580. S2CID  3604814.
  23. ^ Vanan MI, Underhill DA, Eisenstat DD (апрель 2017 г.). «Нацеливание эпигенетических путей при лечении диффузных (высокой степени злокачественности) глиом у детей». Neurotherapeutics . 14 (2): 274–283. doi :10.1007/s13311-017-0514-2. PMC 5398987 . PMID  28233220. 
  24. ^ Hassler MR, Vedadinejad M, Flechl B, Haberler C, Preusser M, Hainfellner JA и др. (2014). «Ответ на иматиниб как функция экспрессии целевой киназы при рецидивирующей глиобластоме». SpringerPlus . 3 : 111. doi : 10.1186/2193-1801-3-111 . PMC 4320134 . PMID  25674429. 
  25. ^ "CTG Labs - NCBI".
  26. ^ Йокоте К, Хеллман У, Экман С, Сайто Й, Рённстранд Л, Сайто Й и др. (март 1998 г.). «Идентификация Tyr-762 в рецепторе тромбоцитарного фактора роста альфа как места связывания белков Crk». Онкоген . 16 (10): 1229–1239. doi :10.1038/sj.onc.1201641. PMID  9546424. S2CID  23147812.
  27. ^ Matsumoto T, Yokote K, Take A, Takemoto M, Asaumi S, Hashimoto Y и др. (апрель 2000 г.). «Дифференциальное взаимодействие адаптерного белка CrkII с альфа- и бета-рецепторами тромбоцитарного фактора роста определяется его внутренним фосфорилированием тирозина». Biochemical and Biophysical Research Communications . 270 (1): 28–33. doi :10.1006/bbrc.2000.2374. PMID  10733900.
  28. ^ Ямамото М., Тоя И., Дженсен РА., Ишикава И. (март 1999 г.). «Кавеолин — ингибитор сигнализации рецептора тромбоцитарного фактора роста». Experimental Cell Research . 247 (2): 380–388. doi :10.1006/excr.1998.4379. PMID  10066366.
  29. ^ Bonita DP, Miyake S, Lupher ML, Langdon WY, Band H (август 1997 г.). "Зависимая от домена связывания фосфотирозина регуляция каскада сигнализации рецептора альфа тромбоцитарного фактора роста путем трансформации мутантов Cbl: последствия для функции и онкогенности Cbl". Молекулярная и клеточная биология . 17 (8): 4597–4610. doi :10.1128/mcb.17.8.4597. PMC 232313. PMID  9234717 . 
  30. ^ Gilbertson DG, Duff ME, West JW, Kelly JD, Sheppard PO, Hofstrand PD, et al. (Июль 2001 г.). «Фактор роста тромбоцитов C (PDGF-C), новый фактор роста, который связывается с рецепторами PDGF альфа и бета». Журнал биологической химии . 276 (29): 27406–27414. doi : 10.1074/jbc.M101056200 . PMID  11297552.
  31. ^ Rupp E, Siegbahn A, Rönnstrand L, Wernstedt C, Claesson-Welsh L, Heldin CH (октябрь 1994 г.). «Уникальный сайт автофосфорилирования в рецепторе фактора роста тромбоцитов альфа из гетеродимерного рецепторного комплекса». European Journal of Biochemistry . 225 (1): 29–41. doi : 10.1111/j.1432-1033.1994.00029.x . PMID  7523122.
  32. ^ Seifert RA, Hart CE, Phillips PE, Forstrom JW, Ross R, Murray MJ, Bowen-Pope DF (май 1989). «Две различные субъединицы объединяются для создания специфичных для изоформ рецепторов тромбоцитарного фактора роста». Журнал биологической химии . 264 (15): 8771–8778. doi : 10.1016/S0021-9258(18)81860-9 . PMID  2542288.
  33. ^ Эрикссон А., Нанберг Э., Рённстранд Л., Энгстрём У., Хеллман У., Рапп Э. и др. (март 1995 г.). «Демонстрация функционально различных взаимодействий между фосфолипазой С-гамма и двумя типами рецепторов тромбоцитарного фактора роста». Журнал биологической химии . 270 (13): 7773–7781. doi : 10.1074/jbc.270.13.7773 . PMID  7535778.
  34. ^ Модсли С., Замах А.М., Рахман Н., Блитцер Дж.Т., Латтрелл Л.М., Лефковиц Р.Дж., Холл РА. (ноябрь 2000 г.). «Ассоциация рецептора тромбоцитарного фактора роста с регуляторным фактором обмена Na(+)/H(+) усиливает активность рецептора». Молекулярная и клеточная биология . 20 (22): 8352–8363. doi :10.1128/mcb.20.22.8352-8363.2000. PMC 102142. PMID  11046132. 

Дальнейшее чтение

В данной статье использован текст из Национальной медицинской библиотеки США , являющийся общественным достоянием .