Abstract
phosphoinositide 3-kinase (PI3K) signalveien er kritisk for flere viktige cellefunksjoner, og er en av de mest endret trasé i kreft hos mennesker. Vi har tidligere utviklet en musemodell der tykktarm kreft ble initiert av en dominerende aktiv PI3K p110-P85 fusjonsprotein. I denne modellen, godt differensierte mucinkjertler adenokarsinomer utviklet i tykktarmen og initiert gjennom en ikke-kanonisk mekanisme som ikke er avhengig av WNT signalering. For å vurdere den potensielle relevansen av PI3K mutasjoner i kreft hos mennesker, forsøkte vi å finne ut om en av de vanligste mutasjoner i menneskelig sykdom kan også initiere lignende tykktarm kreft. Musene ble generert uttrykker
Pik3ca
H1047R
mutasjon, den analoge av en av tre menneske hotspot mutasjoner i dette genet. Mus som uttrykker en konstitutivt aktiv PI3K, som et resultat av denne mutasjon, utvikle invasive adenokarsinomer slående lik invasive adenokarsinomer som finnes i humane tykktarmkreftformer. Disse svulstene utgjør uten polypoid mellommann og mangler også atom CTNNB1 (β-catenin), noe som indikerer en ikke-kanoniske mekanisme startfasen mediert av PI3K veien. Disse kreft er følsomme for dual PI3K /mTOR-hemming som indikerer avhengighet av PI3K veien. Tumorvevet som er tilbake etter behandling viste reduksjon i cellulær proliferasjon og inhibisjon av PI3K signale
relasjon:. Yueh AE, Payne SN, Leystra AA, Van De Hey DR, Foley TM, Pasch CA, et al. (2016) Colon Cancer tumorigenesis Initiert av den H1047R Mutant PI3K. PLoS ONE 11 (2): e0148730. doi: 10,1371 /journal.pone.0148730
Redaktør: Qiang Wang, Cedars-Sinai Medical Center, UNITED STATES
mottatt: 18 september 2015; Godkjent: 22 januar 2016; Publisert: 10 februar 2016
Copyright: © 2016 Yueh et al. Dette er en åpen tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Data Tilgjengelighet:. All relevant data er i avisen og dens saksdokumenter filer
Finansiering:. Dette prosjektet ble støttet av National Institutes of Health (https://www.nih.gov/) P30 CA014520 (Kjerne Grant, University of Wisconsin Carbone Cancer Center); oppstart midler (D-A-D) fra UW Carbone Cancer Center, UW Institutt for indremedisin, UW School of Medicine og folkehelse, og UW Graduate School gjennom Wisconsin Alumni Research Foundation; Funk Out Cancer (https://www.funkoutcancer.com/) og UW Carbone Cancer Center Gastrointestinal sykdom Oriented Working Group. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
Tykktarmskreft kreft~~POS=HEADCOMP er en heterogen sykdom med flere undergrupper som kjennetegnes av sine mutasjon profiler. Tumorgenese er vanligvis antatt å skrive seg fra den tykktarmen sekundært til den sekvensmessige oppsamlingen av mutasjoner i epitelceller langs bunnen av krypten. Endringer i
adenomatøs polypose coli product: (
APC
) tumor suppressor genet er tenkt å være den innledende hendelsen i de fleste sporadiske menneskelige kolorektal kreft med ca 80-90% av humane tykktarm kreft husing somatiske mutasjoner i
APC product: [1-3]. Etter tapet av APC, svulster utvikles i tykktarmen i stor grad gjennom den kanoniske adenom til karsinom sekvens [4]. Under denne prosessen premaligne adenom kjøper mutasjoner i andre gener inkludert
KRAS
,
TP53
,
PIK3CA
, og
BRAF
resulterer i den endelige dannelsen av en invasiv adenokarsinom og mangfold i den molekylære profil [5]. Ikke-kanoniske mekanismer for tykktarmskreft initiering er også beskrevet herunder taggete polypp-karsinom pathway [6].
PIK3CA
genet koder for P110 alfa katalytiske subenhet av PI3K og mutasjoner oppstår i 20-30% av menneskelige kolorektal kreft [7, 8]. Det er tre hotspot mutasjoner som oppstår i
PIK3CA
: E542K, E545K, og H1047R, alle som resulterer i en konstitutivt aktiv PI3K [9]. Vi har tidligere utviklet en transgen musemodell som uttrykker en konstitutivt aktiv PI3K hele distal tynntarm og tykktarm (
Fc
+
Pik3ca
P110 *
) [10]. Disse musene utviklet invasiv mucinkjertler adenokarsinomer i den proksimale colon. Disse kreft ofte invadert gjennom muskularis propria til serøse overflaten. Kreft ble også påvist i regionale lymfeknuter og satellitt kreftforekomster i den tilstøtende fettvev. Nukleær lokalisering av CTNNBI (β-catenin) ble ikke identifisert i disse tumorene, hvilket indikerer at den WNT signalkaskade ikke er avvikende som ville være forventet dersom disse kreftformene er utviklet gjennom den kanoniske adenom-til-karsinom pathway. Disse svulstene også utviklet uten en identifiserbar polypoid forløper lesjon. Mens
Fc
+
Pik3ca
p110 *
modell gir en konstitutivt aktiv PI3K, bruker den en p85- p110 fusjonsprotein som ikke finnes i kreft hos mennesker. Her undersøker vi om tumorigenesis i tykktarmen kan startes sekundært til H1047R hotspot mutasjon i
Pik3ca product: (
Pik3ca
H1047R
).
Materialer og metoder
mus Husbandry
Alle dyrestudier ble utført under protokoller godkjent av Institutional Animal Care og bruk komité ved University of Wisconsin-Madison, etter retningslinjene til American Association for Assessment and Accreditation of Laboratory Animal Care. Homozygot FVB
Fc
+
hunnmus (NCI Mouse Repository; Sil Antall 01XD8). Ble krysset til homozygot
Pik3ca
H1047R
hannmus (The Jackson Laboratory; Varenummer 016977) for å generere
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus anvendt i denne studien. Musene ble genotypet for
Fc Hotell og
Pik3ca
H1047R
som beskrevet tidligere [11, 12].
Apc
Min /+
mus (C57BL /6J
Apc
Min Twitter /J, The Jackson Laboratory; Varenummer 002 020) ble opprettholdt som tidligere beskrevet [13].
Histologi og Immunohistochemistry
Ved obduksjon ble tykktarmen fjernes, skylles med PBS, åpnet på langs og fiksert i 10% bufret formalin i 24 timer . Vevene ble deretter lagret i 70% etanol, behandlet, innstøpt i parafin og skåret i 5 um seksjoner. Hver tiende delen var farget med hematoxylin og eosin (H E) for histologisk vurdering. Immunhistokjemi ble utført ved awoksing og rehydrere parafininnstøpte vev før antigen avmaskering ble utført ved å koke prøvene i 35 minutter i citrat-buffer (pH 6,0). Neste en peroksidase quench (Peroxidazed 1, PX9684, BioCare Medical, Concord, CA) og bakgrunn blokk (Bakgrunn Sniper, BS966H, BioCare Medical) er påført før det primære antistoffet ble igjen på overnatting. Den sekundære antistoff (Mach 2 Rabbit HRP-Polymer, RHRP520H, BioCare Medical) ble brukt i 30 minutter etterfulgt av kromogen farging (Betazoid DAB kromogen Kit, BDB2004H, BioCare Medical). Lysbilder ble kontra med hematoksylin (CAT Hematoxylin, Cathe-H, BioCare Medical) og dehydrert for montering. De primære antistoffer som følger med: anti-Pakt (Ser473) (D9E) (# 4060, 1: 100, Cell Signaling Technology, Beverly, MA), anti-pRPS6 (Ser 235/236) (# 4858, 01:50, Cell Signaling Technology), anti-Ki67 (D3B5) (# 12202, 1: 400, Cell Signaling Technology) og mus anti-β-catenin (D10A8) (# 8480, 1: 200, Cell Signaling Technology). Den Ki67 spredning indeksen ble målt som prosent av atomkjerner flekker positivt for Ki67 per tumor ved hjelp ImmunoRatio, en ImageJ plugin (https://jvsmicroscope.uta.fi/sites/default/files/software/immunoratio-plugin/index.html).
Immunoblotting
Tissue Prøvene ble tatt ut og flash frosset. Etter 24 timer ble prøvene sonikert i T-PER vev proteinekstraksjon reagens (Thermo Scientific, Pittsburg, PA), protease-inhibitor cocktail (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO), og fenylmetylsulfonylfluorid (PMSF, Sigma-Aldrich) . Hentet protein ble deretter drevet som tidligere beskrevet [14]. Primære antistoffer mot Pakt (Ser473) (D9E) (# 4060, Cell Signaling Technology), AKT (# 4691, Cell Signaling Technology), pRPS6 (Ser235 /236) (# 4858, Cell Signaling Technology), total RPS6 (5G10) ( # 2217, Cell Signaling Technology), p4EBP1 (Thr37 /46) (236B4) (# 2855, Cell Signaling Technology), 4EBP1 (53H11) (# 9644 Cell Signaling Technology) ble inkubert i 5% bovint serumalbumin (Sigma-Aldrich) ved en 1: 1000-forhold i 16 timer. Anti-β-aktin (# 5125, Cell Signaling Technology) ble benyttet som en lasting kontroll i forholdet 1:. 1000
DYR
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus over 150 dagers alder ble valgt og randomisert til behandlings- og kontrollgrupper. Baseline dual hybrid
18F-FDG PET /CT-skanning ble utført før og 15 dager etter behandlingsstart. Dyr i kontrollgruppen fikk hydroksyetylcellulose oppløst i vann til en 1% sluttkonsentrasjon ved oral tvangsforing daglig i 14 dager. Dyr ble randomisert til NVP-BEZ235 armen fikk 35 mg /kg av NVP-BEZ235 oppløst i 1% hydroksyetylcellulose [15]. For terapeutiske undersøkelser, ble obduksjon etter 14 dagers behandling.
Dual hybrid
18F-fluorodeoxyglucose (FDG) Positron Emission Tomography (PET) /computertomografi (CT) Imaging
Dyr ble fastet i minst 6 timer før injeksjon av
18F-FDG (100 pCi; IBA Molecular, Romeoville, IL). Etter injeksjon ble dyrene holdt under anestesi i 60 minutter og deretter preparert for virtuelle colonography som tidligere beskrevet [16]. En PET Kjøpet ble utført, umiddelbart etterfulgt av CT-skanning. Maksimal intensitet anslagene ble opprettet i Siemens Inveon Forskning arbeidsplassen (Knoxville, Tennessee). PET-bildene ble rekonstruert ved hjelp OSEM3D /MAP (OSEM3D, 2 iterasjoner; MAP 18, iterations 16 undergrupper). Demping korreksjon ble utført ved hjelp av CT-data. CT-bilder ble rekonstruert ved hjelp av standard conebeam gjenoppbygging. Baseline og etter behandling PET skanner ble normalisert til injisert dose, dose forfall, aktivitet og vekt. Tumorvolumer ble estimert fra målinger på PET /CT-skanner. PET billeddiagnostikk ble brukt til å lokalisere svulstene før volum estimering. Tumorvolumer kan bare estimeres, som skildre nøyaktig tumor grensene er vanskelig. Dette er fordi mange av disse kreftformene er ikke luminal og subtile FDG signalendringer knyttet til hyperplastisk normal epitel rundt svulstene finnes. Tumorvolumer i hver årsklasse ble sammenliknet med en tosidig Wilcoxon rank sum test. En p-verdi på mindre enn 0,05 ble ansett som statistisk signifikant.
Resultater
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus utvikler invasiv kreft i tykktarmen: for å finne ut om den
Pik3ca
H1047R hotspot mutasjon kunne initiere kolon tumorigenesis i tykktarmen, et sett med 33 (16 mannlige og 17 kvinnelige )
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus ble generert. Disse musene uttrykke mutant PI3K i distal tynntarm og tykktarm sekundært til FABP1-Cre. Ved obduksjon musene hadde en median alder på 165 dager, alt fra 97 til 310 dager. Seks mus ble døende på en median alder på 193 dager (range 97-310). Alle
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus viste hyperplasi av tykktarmen og tynntarmen. Tumorer i tykktarmen ble påvist i 20 av de 33 mus (61%). Av musene med svulster, var median antall svulster var to (range 1-6). Flere mus utviklet svulster enn 1 cm i størrelse (Fig 1A og 1B). Ingen metastatisk sykdom eller tynntarmskreft ble identifisert i disse musene. S1 tabell sammenligner egenskapene til
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus med de av
Fc
+ Pik3c
en
p110 * Hotell og
Apc
Min /+
mus. Etter histologisk seksjonering, ble disse svulstene funnet å være invasive mucinkjertler adenokarsinomer (fig 1c og 1d). De ofte trengt gjennom muskularis propria og utvidet til serosa. På histologisk undersøkelse svulstene var flat i stedet for polypoid i morfologi.
Om lag 60% av
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus utvikler svulster i tykktarmen som kan resultere i disse musene blir døende. Ved obduksjon store colontumorer er funnet som strekker seg gjennom tarmveggen (A). Etter reseksjon, kan flere lesjoner identifiseres i tykktarmen, og kan være mer enn 1 cm i størrelse (A og B). Etter histologisk seksjonering, H 70% med de fleste neoplastiske kjerner stille Ki67 kjernekraft uttrykk. I kontrast,
Apc
Min
svulster hadde et lavt proliferativ indeks som demonstrert av mindre enn 25% kjernekraft uttrykk for kjernefysisk Ki67.
Pik3ca
H1047R
resulterer i aktivering av PI3K /AKT /mTOR sti og ERK 1/2 signal: de epitelceller i
Fc
+
Pik3ca
H1047R Hotell og
Fc
+
Pik3c
en
P110 *
tykktarm kreft demonstrere økt farging for fosforylering av RPS6 forhold til de i
Apc
Min
colontumorer (fig 2). I tillegg ble det observert en økning i fosforylert ERK1 /2 i
Pik3ca
muterte kreftformer (figur 2).
Immunoblotting demonstrerte aktivering av PI3K signalkaskade over krefttyper (Fig 3A). En utvikling i retning av en økning i fosforylering av AKT, RPS6, og 4EBP1 ble sett i
Fc
+
Pik3ca
H1047R
og
Fc
+
Pik3ca
p110 *
kreft (figur 3B). I forhold til
Fc
+
Pik3c
en
P110 *
colontumorer, Fc
+
Pik3ca
H1047R
vist en trend mot mindre fosforylering av 4EBP1 (fig 3B).
Immunoblotting demonstrerer robust fosforylering av AKT i
Apc
Min
,
Fc
+
Pik3c
en
P110 *
og
Fc
+
Pik3ca
H1047R
colontumorer (A). Økt fosforylering av RPS6 og 4EBP1 utover det man ser i
Apc
Min
lesjonene er observert i
Fc
+
Pik3ca
H1047R Hotell og
Fc
+
Pik3c
en
p110 *
colontumorer. Jo mer aggressive fenotype sett i
Fc
+
Pik3c
en
p110 *
mus, med et større antall og redusert ventetid, er assosiert med økt fosforylering av 4EBP1 sammenlignet med
Fc
+
Pik3ca
H1047R
svulster (B )
Pik3ca
H1047R
mutasjoner initiere kreft gjennom en ikke-kanoniske mekanisme. Den vanligste mutasjonen i menneskelige kolorektal adenokarsinomer resultater i en avkortet APC protein. Avkutting av APC-protein resulterer i tap av tumor suppresjon. Et vanlig anvendt markør for APC-funksjon er ß-catenin translokasjon til kjernen av colonic epithelial celler. Immunhistokjemi av tumorcellene viste at kjernefysisk lokalisering av ß-catenin var fraværende i både
Pik3ca
H1047R Hotell og
Pik3ca
p110
kreft, men var rikelig tilstede i
Apc
Min
colontumorer (fig 4). Mangelen på atom ß-catenin indikerer at APC tap ikke har skjedd. Hvis disse krefttypene var som følger skjønt den kanoniske mekanismen for tumorgenese, vil tap av APC kan forventes, at disse tumorer utvikler seg gjennom en ikke-kanonisk mekanisme.
Histologisk undersøkelse viser at disse kreftformene er flate uten en polypoid komponent. Lav grad dysplasi (rørformet adenom) har ikke blitt identifisert i disse eller
Fc
+
Pik3c
en
p110 *
mus. Ved høyere forstørrelse, kan maligne kjertler over muskularis slimhinnen bli identifisert som ser ut til å være stammer fra krypten baser uten identifikasjon av overflaten lav karakter dysplasi. CTNNB1 flekker viser at kjernefysisk CTNNB1 er fraværende i begge
Pik3ca
mutant-modeller, men er til stede i de
Apc
Min
kontroller. Scale bar for lav forstørrelse image = 1mm. Høy forstørrelse H E bildet er en 6x forstørrelse av området som er angitt i bildet til venstre. Scale bar for CTNNB1 bilder = 100 pm.
Fc
+
Pik3ca
H1047R
kreft er følsomme for dual PI3K /mTOR-hemming: Et annet sett med
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus 150 dagers alder ble avbildet med dual hybrid
18F-FDG microPET /CT. Etter 24 timer, 11 mus (4 mannlige og 7 kvinnelige) ble igangsatt på NVP-BEZ235 på 35mg /kg /dag i 1% hydroksycellulose etter oralt inntak daglig og 8 mus (4 mannlige og fire kvinnelige) ble administrert kjøretøy bare kontroll. Etter 14 dagers behandling ble musene avbildes igjen med PET /CT 24 timer etter siste dose NVP-BEZ235 eller kontroll. Bilder ble normalisert til injisert dose på
18F-FDG, dose forråtnelse, aktivitet, og mus i vekt. Tumor volum ble målt ved hjelp av CT-bilder overtatt. De innledende tumorvolumer av behandlede og kontrollmusene var sammenlignbare (S2 tabell). Den prosentvise endring i tumorvolum ble beregnet for hver tumor ble identifisert på referanseavbildning (figur 5A og S1 Fig). En gjennomsnittlig økning i tumorvolum på 11% ble observert i kontrollene, og en median reduksjon i tumorvolum på 41% ble observert i de krefttyper med NVP-BEZ235 (p = 0,01, tosidig Wilcoxon rank sum, fig 5B). I en kontroll mus to svulster var i stand til å bli identifisert på baseline bildebehandling, men ikke oppdages på andre scan (figur 5B). Endringen i metabolsk aktivitet av hver tumor ble også vurdert med
18F-FDG PET billeddiagnostikk. Median relative svulst grådighet (grådighet på dag 15 delt på grådighet på dag 0) var 77% for kreft behandles med NVP-BEZ235 sammenlignet med kontroller (p = 0,13, tosidig Wilcoxon rank sum test). Den forsinkelse på 24 timer mellom NVP-BEZ235 dosering og PET-skanning gjør det mulig å direkte metabolsk inhibering sekundært til dette midlet for å løse. Endringene i aviditet er således relatert til endringer i tumorstørrelse og aktivitet. Disse endringene i grådighet er også sannsynlig et underestimat av endringen sekundært til denne behandlingen, som en svulst bluss har blitt beskrevet som følge av tilbaketrekking av mTOR-hemmere [17].
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus ble behandlet med NVP-BEZ235 (35mg /kg /dag) eller kontroll én gang daglig ved oral sonde i 14 dager. Disse musene gikk dual hybrid 18F-FDG PET /CT bildebehandling ved utgangspunktet og deretter 24 timer etter siste dose av studiemedisin (A, piler betegne svulster før og etter behandling). En betydelig reduksjon i tumorvolum, målt på CT-bilder, ble detektert i NVP-BEZ235 gruppe (p = 0,008; B). I tillegg var det en trend for en liten reduksjon i median SUV for disse krefttyper med PI3K /mTOR inhibitor. I en kontroll mus ble to svulster observert på baseline bildebehandling, men ikke oppdaget på oppfølging PET /CT-avbildning.
Etter bildebehandling, ble musene behandlet på nytt med NVP-BEZ235 eller kontroll og obduksjon utført en time senere. Ved obduksjon ble 18 svulster identifisert i kontroll mus sammenlignet med 12 i
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus behandlet med NVP-BEZ235. Det ble ikke observert noen signifikant forskjell i median kreft størrelse (3,6 vs 3,2 mm, p = 0,59). Svulster ble fiksert i formalin og innstøpt i parafin. H E farging viser en signifikant behandlingsrespons i disse svulster behandlet med NVP-BEZ235, inkludert tap av epitelceller som omgir mucin innsjøer områder av cystisk forandring /degenerasjon og områder med økt fibrose, i samsvar med behandlingseffekt (fig 6). Dual PI3K /mTOR-hemming resulterte i redusert fosforylering av AKT og RPS6 (fig 6). Redusert proliferasjon målt ved Ki67-farging ble observert (figur 6). I tillegg er fosforylert ERK1 /2 også redusert med NVP-BEZ235 behandling (figur 6)
I forhold til kontroller, en dramatisk behandlingseffekt ble identifisert på H & Co. E farging. Tap av epitelceller som omgir områdene av cystisk forandring /degenerasjon og områder med økt fibrose. En reduksjon i Ki67 farging og fosforylering av AKT, blir RPS6 og ERK1 /2 også sett. Scale bar for lav forstørrelse bilder = 1mm. Høy forstørrelse paneler er 10x forstørrelse av områdene som blir vist av rektangler.
Diskusjoner
PI3K veien er fortsatt et mål av interesse for utvikling av nye terapeutiske strategier for mange kreftformer gitt betydningen av denne reaksjonsveien for flere viktige cellefunksjoner [18]. Det er en av de mest avvikende baner i kreft [7]. PI3K delta hemmere, som idelalisib, har blitt brukt til behandling av hematologisk kreftsykdom [19]. I faste tumorer, alfa- og beta-isoformene er de viktigste formidlere til PI3K-signalering, med minimalt bidrag fra gamma eller delta-isoformer. Respons på PI3K alfa selektive og pan-hemmere har blitt observert i visse innstillinger [20]. Flere tidlig fase kliniske studier undersøker bruken av disse midlene i innstillingen av
PIK3CA
mutasjoner [21-23]. Nylig, i en fase I klinisk studie en delvis respons ble sett i en kolorektal kreft pasient som behandles med LY3023414, en dobbel PI3K /mTOR-hemmer [24]. Men bidraget fra
PIK3CA
mutasjon til biologien til disse kreftformene har vært under-undersøkt og befolkningen av pasienter som mest sannsynlig å dra nytte av disse midlene har ennå ikke bestemt. Dette gjelder spesielt for tykktarmskreft der
PIK3CA
mutasjoner er oftest antatt å være en sen hendelse i tumorigenesis og den potensielle nytten av PI3K veien hemming er usikkert.
Bare nylig har effekten av en dominerende aktiv PI3K veien blitt utforsket i pattedyr tarmen. Vår gruppe var den første til å beskrive utviklingen av hyperplasi og invasive mucinkjertler adenokarsinomer utviklings i proksimale colon som et resultat av uttrykk for en dominant aktiv PI3K (
Pik3ca
p110 *
) [10]. Kreft i denne modellen er utviklet gjennom en ikke-kanoniske veien uten identifikasjon av en polypoid mellomledd og uten aktivering av WNT signalering. For å avgjøre om lignende svulster kan bli igangsatt i innstillingen av en hotspot mutasjon i
PIK3CA
vanlig forekommende i kreft hos mennesker, har vi utviklet
Fc
+
Pik3ca
H1047R
murine modell. Her viser vi at
Pik3ca
H1047R
mutasjon fører til hyperplasia og utvikling av mucinkjertler adenokarsinomer i tykktarm skilles fra
Fc
+
Pik3ca
p110 *
mus. Den dominerende Forskjellen mellom disse to modellene er ventetid der disse tumorer utvikles. I
Fc
+
Pik3ca
p110 *
modell, ~ 75% av musene hadde invasiv kreft etter 40 dager alder [10], mens i
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus ingen svulster ble identifisert ved 50 dagers alder og bare 65% av musene hadde tumorer ved nekropsi (alder 97-310 dager). Disse kreft synes å være å utvikle gjennom en lignende mekanisme med aktivering av PI3K bane og uten aktivering av WNT signalering. Den økte ventetid på kreftutvikling i
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus beslektet med et redusert nivå av aktivering av PI3K veien i forhold til
Fc
+
Pik3ca
p110 *
mus.
Interessant, økt ERK1 /2 fosforylering ble observert både i
Fc
+
Pik3ca
p110 * Hotell og
Fc
+
Pik3ca
H1047R
svulster sammenlignet med
Apc
min
colontumorer. I disse kreftformer ser det ikke ut til å være en mekanisme for resistens overfor PI3K pathway hemning, men dette har vist seg i noen settinger [25, 26]. Aktivering av ERK1 /2 signal har blitt observert i andre modeller med
PIK3CA
mutasjoner inkludert
PIK3CA
mutant bryst og bukspyttkjertel kreft [27, 28]. Aktivering av ERK1 /2 ser ut til å være stort sett uavhengig av RAS i disse
Pik3ca
muterte tumorer [27]. Det er i stedet potensielt mediert av Rac1 /CRAF /MEK /ERK veien. Fosforyleringen av ERK1 /2, i modellene som er presentert her, er sannsynligvis nedstrøms for PI3K signalering, slik det er redusert med PI3K /mTOR-hemming.
hypotese at det er en subpopulasjon av pasienter som har kreft som initieres av eller avhengig av PI3K signalkaskade. Kreft i denne undergruppe kan være ekstremt utsatt for mange av de nye PI3K hemmere ligner NVP-BEZ235. I en fersk patologisk serie, aktive mutasjoner i
PIK3CA
ble observert oftere hos mucinkjertler tykktarm kreft hos mennesker, i likhet med vår modell, og ble assosiert med forverret prognose [29]. Interessant i denne samme undersøkelsen, aktive mutasjoner i
PIK3CA
ble omvendt assosiert med kjernefysisk translokasjon av β-catenin [29]. Translokasjon av β-catenin forventes hvis disse svulstene ble initiert av avvikende WNT signalering som en del av de tidligere omtalte kanoniske mekanismer for tumordannelse i tykktarm kreft [30]. Sammen utgjør disse observasjonene tyder på at en undergruppe av menneskelige tykktarm kreft kan oppstå i innstillingen aktivert PI3K, som sett i vår modell.
Hjelpemiddel Informasjon
S1 Fig. Andre eksempler på baseline og etter behandling 18F-FDG PET /CT-skanning av
Fc
+
Pik3ca
H1047R
. mus behandlet med NVP-BEZ235 (35mg /kg /dag) eller kontroll én gang daglig ved oral sonde i 14 dager
piler betegne svulster før og etter behandling
doi:. 10,1371 /journal.pone.0148730. S001 product: (PDF)
S1 Table. Kjennetegn på
Apc
Min /+
,
Fc
+
Pik3c
en
p110 *
, og
Fc
+
Pik3ca
H1047R
mus.
doi : 10,1371 /journal.pone.0148730.s002 product: (PDF)
S2 Table. Forbehandling volum av svulster bilde av med PET /CT
doi:. 10,1371 /journal.pone.0148730.s003 product: (PDF)
