Streszczenie

Receptory aktywowane proliferatorami peroksysomów, oznaczane skrótem PPAR (peroxisome proliferator-activated receptors), to czynniki transkrypcyjne, należące do rodziny jądrowych re­ceptorów hormonów. Ich główną rolą jest kontrola metabolizmu kwasów tłuszczowych i utrzyma­nie homeostazy glukozowej. Izotyp γ PPAR może również wpływać na proliferację, przeżywal­ność i różnicowanie się komórek zarówno prawidłowych, jak i nowotworowych. Związki, które są ligandami PPARγ negatywnie wpływają na komórki nowotworowe, indukując apoptozę, ha­mując ich proliferację i promując prawidłowe różnicowanie. W pracy przedstawiono ogólne wia­domości na temat receptorów PPAR oraz skupiono się na właściwościach antyproliferacyjnych ligandów PPARγ i ich wykorzystaniu w terapii skojarzonej. Terapia skojarzona z użyciem ligan­dów PPARγ i innych związków, zwłaszcza retinoidów i swoistych inhibitorów kinaz, może być efektywną strategią w chemioprewencji i leczeniu niektórych typów nowotworów.

Słowa kluczowe:PPAR • retinoidy • terapia przeciwnowotworowa

Summary

Peroxisome proliferator-activated receptors (PPAR) are transcription factors that belong to the hormone nuclear receptor superfamily. Their main role is control of fatty acid metabolism and to maintain glucose homeostasis. Isotype γ of PPAR can also be implicated in proliferation and cellular differentiation of both normal and cancer cells. Compounds that are PPARγ ligands have a negative influence on cancer cells and can induce apoptosis, inhibit proliferation or induce cel­lular differentiation of these cells. This review summarizes general information about PPAR and focuses on anticancer activities of PPARγ ligands and their use in combined therapy. Combination treatment using PPARγ ligands and other agents, especially retinoids and specific kinase inhibi­tors, may be an effective strategy for chemoprevention and treatment of some cancers.

Key words:PPAR • retinoids • anticancer therapy

Wstęp

Receptory aktywowane proliferatorami peroksysomów, oznaczane skrótem PPAR (peroxisome proliferator-acti­vated receptors), to czynniki transkrypcyjne, należące do rodziny jądrowych receptorów hormonów, do której nale­żą również m.in.: receptor hormonu tarczycy -TR (thyro­id hormone receptor), receptor kwasu retinowego – RAR (retinoid acid receptor), receptor witaminy D₃ – VDR (vi­tamin D₃ receptor) [44]. Ich główną rolą jest kontrola me­tabolizmu kwasów tłuszczowych i utrzymanie homeosta­zy glukozowej, poprzez regulację transportu i przemiany kwasów tłuszczowych [14]. Ponadto odgrywają one ważną rolę w proliferacji i różnicowaniu się komórek [7].

Receptory PPAR po raz pierwszy opisali Isabelle Issemann i Stephen Green [25]. Zostały one wyizolowane z komó­rek mysiej wątroby jako czynniki, które ulegały aktywa­cji i pośredniczyły w efektach wywoływanych po podaniu związków określanych jako proliferatory peroksysomów (PP). PP to określenie odnosi się do grupy związków, które wykazują swoiste działanie plejotropowe i w hepa­tocytach gryzoni powodują drastyczny wzrost liczby pe­roksysomów, co uważane było za potencjalną przyczynę nowotworów wątroby. Dzisiaj złożona nazwa – receptory aktywowane proliferatorami peroksysomów – ma już je­dynie znaczenie historyczne, ponieważ aktywacja PPAR nie wywołuje wzrostu liczby peroksysomów u ludzi i in­nych ssaków [10].

Dotychczas zidentyfikowano trzy izotypy PPAR: α, β/δ i γ. Każdy z nich jest produktem osobnego genu. Ponadto wykazują one różny profil ekspresji w tkankach, aktywa­cję przez swoiste dla danego typu ligandy i są zaangażo­wane w różne, chociaż często komplementarne procesy komórkowe [62].

PPARα jest członkiem tej podklasy receptorów, który zo­stał wyizolowany jako pierwszy [25]. Jest on głównie eks­presjonowany w tkankach, które wykazują wysoki poziom katabolizmu kwasów tłuszczowych, czyli w sercu, wątro­bie, nerce [4,48]. PPARα odgrywa ważną role w regula­cji metabolizmu lipidów. Aktywacja tego receptora wpły­wa na transkrypcję głównych enzymów zaangażowanych w b-oksydację kwasów tłuszczowych zachodzącą zarów­no w peroksysomach, jak i mitochondrium, mikrosomal­ną w-oksydację, syntezę ciał ketonowych, transport i prze­miany kwasów tłuszczowych [14,40].

Drugi izotyp PPAR jest często oznaczany jako β/δ. Odmienność w oznaczaniu wynika z różnic jakie wyka­zuje ten izotyp między gatunkami. Po raz pierwszy izo­typ β wyizolowano z oocytu żaby. Po wyizolowaniu ko­lejnego izotypu z myszy, ze względu na nieduży stopień podobieństwa sekwencji do wcześniej odkrytych izoty­pów, oznaczono go jako δ. Jednakże wyizolowanie tylko trzech izotypów PPAR z kurczęcia i porównanie sekwen­cji wszystkich dotąd wyizolowanych receptorów z tej gru­py wykazało, że PPAR oznaczany jako δ u ssaków jest or­tologiem PPARβ u płazów i że jest to ten sam izotyp [62].

PPARβ/δ jest ekspresjonowany we wszystkich tkankach na podobnym poziomie[48], chociaż poziom ekspresji w niektórych organach, takich jak łożysko i jelita zależy od poziomu zróżnicowania i proliferacji komórek [6]. Mimo iż PPARβ/δ jest najbardziej powszechnym izotypem, to jego rola w komórkach jest mało poznana. Do tej pory wykazano, że jest on zaangażowany w kontrolę homeosta­zy energetycznej i termogenezy. Bierze udział w regula­cji β-oksydacji kwasów tłuszczowych i transportu chole­sterolu, dlatego też jego ligandy są proponowane jako leki w leczeniu chorób metabolicznego syndromu X. Ponadto odgrywa ważną rolę w proliferacji keratynocytów i proce­sie gojenia ran [80].

PPARγ jest obecnie najlepiej poznanym izotypem. U ludzi zidentyfikowano cztery różne typy cząsteczek mRNA dla PPARγ (-γ1, -γ2, -γ3, -γ4). Powstają one w wyniku rozpo­częcia transkrypcji w różnych miejscach promotorowych oraz alternatywnego splicingu [67]. Gen PPARG składa się z 9 eksonów: A1, A2, B i eksony oznaczone 1-6.W skład każdego typu mRNA PPAR wchodzą eksony 1-6. mRNA PPARγ4 składa się tylko z tych sześciu eksonów, nato­miast pozostałe mRNA są zbudowane jeszcze z dodatko­wych eksonów. mRNA PPARγ1 jest kodowany przez eks­ony A1, A2 oraz eksony 1-6, natomiast mRNA PPARγ2 i PPARγ3 przez siedem eksonów, odpowiednio dla PPARγ2: ekson B i eksony 1-6, a dla PPARγ3: ekson A2 i eksony 1-6. Mimo że istnieją aż 4 typy mRNA dla PPARγ, ist­nieje on tylko w dwóch izoformach białkowych, oznacza­nych PPARγ1 i PPARγ2. Z cząsteczek mRNA oznacza­nych jako PPARγ1, PPARγ3 i PPARγ4 powstaje izoforma białka PPARγ1, która jest zbudowana z 477 aminokwa­sów. Z mRNA PPARγ2 powstaje natomiast białko ozna­czane jako izoforma PPARγ2, zawierająca dodatkowe 28 aminokwasów na aminowym końcu białka, które są zako­dowane w eksonie B.

Izoformy PPARγ są ekspresjonowane na różnym poziomie w różnych tkankach. Izoforma PPARγ2 jest głównie eks­presjonowana na wysokim poziomie w tkance tłuszczo­wej, gdy izoforma PPARγ1 wykazuje znacznie szerszy wzór ekspresji i jest obecna w tkance tłuszczowej, jelicie grubym, nerce i mięśniach szkieletowych [67].

PPARγ jest uważny za regulatora metabolizmu lipidów. Najszerzej poznaną rolą jaką pełni ten receptor w organi­zmie jest udział w regulacji adipogenezy, która jest proce­sem różnicowania komórkowego preadipocytów w dojrzałe komórki tkanki tłuszczowej (adipocyty). Typ γ recepto­ra PPAR jest ekspresjonowany na najwyższym poziomie w tkance tłuszczowej [68], ponadto wykazano, że poziom jego ekspresji wzrasta wraz ze stopniem różnicowania adi­pocytów [12]. W tkance tłuszczowej receptory te działa­ją poprzez regulację ekspresji genów związanych z prze­mianą i transportem lipidów [7]. Ich aktywacja indukuje ekspresję białek niezbędnych w procesie adipogenezy, ta­kich jak: białko aP2, karboksykinaza fosfoenolopirogro­nianu, lipaza lipoprotein, które uważane są za markery tego procesu [68]. Uważa się również, że PPARγ odgry­wa ważną rolę w uwrażliwianiu komórek na insulinę, po­nieważ jest modulatorem stężenia kwasów tłuszczowych, przez co uczestniczy w regulacji homeostazy glukozowej.

Ponieważ PPARγ bierze udział w regulacji dróg meta­bolicznych, to może on również wpływać na prolifera­cję, przeżywalność i różnicowanie się komórek. Ligandy PPARγ opisano jako czynniki hamujące wzrost, promujące różnicowanie i indukujące apoptozę komórek nowotwo­rowych. Dane literaturowe wskazują, że receptory PPAR, zwłaszcza izotyp γ, mogą być celem terapii przeciwnowo­tworowej w raku jelita, gruczołu sutkowego, prostaty oraz nowotworów układu limfatycznego. W pracy skupiono się na właściwościach antyproliferacyjnych PPARγ.

Budowa domenowa PPARγ

Wszystkie izotypy PPAR wykazują budowę domeno­wą, charakterystyczną dla nadrodziny receptorów jądro­wych, do której należą. Zbudowane są z czterech regio­nów strukturalnych: A/B, C, D i E-F, w których wyróżnić można cztery domeny funkcjonalne: AF-1, DBD, LBD i AF-2 [57] (ryc. 1).

Ryc. 1. Budowa domenowa receptora PPARγ. W regionach strukturalnych: A/B, C, D i E-F znajdują się funkcjonalne domeny: AF-1 – domena aktywacji niezależnej od liganda, DBD – domena wiążąca DNA, LBD – domena wiążąca ligand, AF-2 – domena aktywacji zależnej od liganda

Region strukturalny A/B jest umiejscowiony na amino­wym końcu białka. W jego obrębie znajduje się domena AF-1 (ligand-independend activation function), która od­powiada za aktywację transkrypcji genów niezależną od liganda [72]. W regionie A/B znajduje się ponadto resz­ta serynowa, która może ulegać fosforylacji. Fosforylacja jest jednym z bardzo ważnych mechanizmów regulacji ak­tywności białek, w tym również receptorów jądrowych. Doświadczalnie wykazano, że aminokwasem ulegającym fosforylacji w PPARγ jest seryna 82 i 112 (S82/S112) od­powiednio dla izoformy PPARγ1 i PPARγ2. Aminokwas ten zidentyfikowano w obrębie sekwencji PASP, która jest odpowiednikiem konsensusowej sekwencji MAPK (mito­gen-ativated protein kinase) [1]. Kinazy MAP są białkami, które regulują odpowiedź komórki na czynniki zewnętrzne (np. czynniki stresowe, cytokiny, czynniki wzrostu), a po­przez fosforylację, m.in. receptorów jądrowych mogą wpły­wać na takie procesy jak apoptoza, różnicowanie czy też podział komórek [28]. Fosforylacja S82/S112 może pro­wadzić do zmian w obrębie domeny AF-1, co wpływa na jej oddziaływanie z LBD oraz na wiązanie się kofaktorów, powodując uwalnianie kompleksu korepresorów i wiązanie kompleksu koaktywatorów. W efekcie końcowym prowadzi to do utraty aktywności transkrypcyjnej przez PPARγ [63].

Region strukturalny C jest fragmentem zawierającym naj­większą liczbę sekwencji homologicznych wśród wszystkich receptorów jądrowych hormonów steroidowych. Znajduje się tutaj domena odpowiedzialna za oddziaływanie recep­tora z DNA – DBD (DNA binding domain). W obrębie tej domeny znajdują się dwa motywy palca cynkowego, które biorą udział w wiązaniu się receptora do sekwencji promotorowej docelowego genu [57]. Ponadto w regio­nie tym znajdują się pojedyncze aminokwasy, które bio­rą udział w rozpoznawaniu elementu odpowiedzi znajdu­jącego się na promotorze oraz wspomagają wiązanie się do DNA poprzez tworzenie dodatkowych wiązań wodo­rowych. Wykazano również, że w przypadku PPARγ, do­mena DBD oddziałuje z domeną LBD-PPARγ i domeną DBD-RXRα, przez co stabilizuje i umacnia oddziaływa­nie z DNA [11].

Region D jest najkrótszym ze wszystkich strukturalnych re­gionów. Często nazywany „regionem łącznikowym” (hin­ge region). Nie ma on struktury drugorzędowej, przez co jest bardziej elastyczny, tworząc ruchome połączenie mię­dzy regionami C i E-F, które umożliwia zmiany konforma­cyjne między aktywną i nieaktywną postacią białka [57].

Region strukturalny E-F jest najlepiej poznanym u PPARγ regionem. Jest on bardzo ważny, ponieważ spełnia ważne dla aktywności PPARγ role: wiąże ligand, kofaktory i od­działuje z partnerem białkowym. W regionie tym znajdują się dwie domeny funkcjonalne: LBD (ligand binding do­main) – która odpowiada za wiązanie liganda oraz AF-2 (ligand-dependend activation function) – określana jako domena aktywacji zależnej od liganda.

Badania nad strukturą drugorzędowa LBD wykazały, że kieszeń wiążąca ligand kształtem przypomina literę „Y” i jest znacznie większa w porównaniu do kieszeni innych receptorów jądrowych. Ponadto samo wejście i większość przestrzeni wiążącej ligand składa się głównie z amino­kwasów hydrofobowych. Cechy te sprawiają, że recepto­ry PPAR w odróżnieniu od pozostałych receptorów mogą wiązać wiele ligandów, które są dużymi hydrofobowymi cząsteczkami [83]. Jednocześnie należy zwrócić uwagę, że mimo iż część ligandów, zwłaszcza endogennych, ma zdolność do aktywacji wszystkich trzech izotypów PPAR, to bardzo często obserwuje się również swoistość w wią­zaniu ligandów do każdego z izotypu PPAR [76].

Ligandy dla PPAR

Związki, które maja zdolność do łączenia się z PPAR i ich aktywacji tworzą bardzo zróżnicowaną grupę. Ogólnie mo­żemy je podzielić na ligandy endogenne, czyli takie, któ­re występują w komórkach lub powstają w szlakach me­tabolicznych oraz ligandy egzogenne, czyli syntetyczne związki, dla których potwierdzono zdolność do aktywacji PPAR oraz te stworzone specjalnie na wzór endogennych ligandów. Większość ligandów wykazuje dużą selektyw­ność wobec trzech izotypów PPAR, która wynika głów­nie z różnic w budowie kieszeni wiążącej ligand. Jednak część ligandów, szczególnie tych endogennych wykazuje zdolność do aktywacji wszystkich trzech izotypów, cho­ciaż różni się ona poziomem i zależy od stężenia liganda, poziomu ekspresji receptora i typu komórki [73].

Najbardziej znanymi naturalnymi ligandami są kwasy tłusz­czowe. Nasycone kwasy tłuszczowe słabo aktywują PPAR, natomiast kwasy wielonienasycone aktywują wszystkie izo­typy PPAR, przy czym najwyższe powinowactwo wyka­zują wobec PPARα. Do najbardziej aktywnych ligandów należą kwas linolowy, linolenowy i arachidonowy, które aktywują PPAR w stężeniach mikromolarnych, zbliżonych do fizjologicznych [34]. Ligandami dla tych receptorów są również związki, które powstają w wyniku przemian meta­bolicznych tych kwasów, tak jak np. utlenione metabolity kwasu linolowego: 13-HODE (13-hydroxy-octadecadieno­ic acid) i 9-HODE, które wchodzą w skład LDL (low den­sity lipoproteins) [49]. Metabolity kwasu arachidonowego również wykazują zdolność do aktywacji tej grupy recep­torów. Wśród nich znaleźć można związki wysoce selek­tywne wobec izotypu PPARγ, takie jak 15d-PGJ2 (15-de­oxy-prostaglandyna J2) [30].

Większość syntetycznych ligandów PPAR ma właściwo­ści farmakologiczne i obecnie jest stosowana do leczenia chorób metabolicznych.

Pierwszą z grup, dla której wykazano właściwości akty­wujące PPAR były fibraty. Należą do niej m.in. bezafibrat, gemfibrozil, fenofibrat, cliofibrat, związki, które obniża­ją stężenie LDL i triglicerydów w osoczu i są najczęściej stosowane w leczeniu dyslipidemii [66]. Fibraty wykazu­ją dużą swoistość wobec PPARα [16].

Drugą grupą związków syntetycznych, dla których wykaza­no, że aktywują PPAR są tiazolidinediony (TZD). Wykazują one bardzo dużą swoistość wobec izotypu PPARγ. Nie zaob­serwowano, aby nawet w dużych stężeniach wiązały się lub aktywowały pozostałe dwa izotypy [39]. Do grupy tej nale­żą m.in.: troglitazon, ciglitazon, roziglitazon, pioglitazon. Obecnie związki z tej grupy wykorzystuje się w leczeniu cu­krzycy typu 2, która jest związana z insulinoopornością [66]. Najważniejszym efektem działania TZD jest zmniejszanie in­sulinooporności. Uwrażliwiają one komórki wątroby i mięśni szkieletowych na działanie insuliny, ale dokładny mechanizm wywołujący ten efekt nie jest poznany. Pierwszym wprowa­dzonym na rynek lekiem z tej grupy był troglitazon (nazwa handlowa: Rezulin), który jednak dość szybko wycofano, po­nieważ powodował rzadkie, ale poważne uszkodzenia wątro­by. Obecnie na rynku dostępne są dwa preparaty z tej grupy: pioglitazon (nazwa handlowa: Actos) oraz roziglitazon (na­zwa handlowa: Avandia), ten ostatni jest dostępny na rynku polskim. Dotychczasowe badania wskazują, że te dwa leki nie wykazują działań niepożądanych, takich jak troglitazon, chociaż nie są ich również pozbawione, a do najpoważniej­szych należy przyrost masy ciała, który można wytłumaczyć mechanizmem molekularnym działania tych leków.

Stwierdzono, że niektóre klasyczne niesteroidowe leki przeciwzapalne (NLPZ) są również ligandami dla PPAR. Związki te wykazują zdolność do wiązania się i aktywacji PPARα i PPARγ. Najsilniejszym i najbardziej swoistym li­gandem izotypu gamma okazała się indometacyna. PPARγ aktywowany był również przez kwas flufenamowy, ibupro­fen i fenoprofen [38]. Związki z grupy NLPZ wpływają na proces adipogenezy i w zależności od stężenia mogą być inhibitorami lub aktywatorami różnicowania adipocytów. Wykazano, że przy małych stężeniach NLPZ następuje tyl­ko zahamowanie białek COX i brak różnicowania adipo­cytów. Natomiast w wyższych mikromolarnych stężeniach nie tylko hamują białka COX, ale jednocześnie aktywują PPARγ. Dalsze badania wykazały, że ligandami PPARγ są tylko nieswoiste inhibitory COX (hamują COX1 i COX2). Natomiast swoiste inhibitory COX nie aktywują PPARγ [50].

Niektóre z nowo syntetyzowanych pochodnych trójarylo­metanu (C-DIMs) o właściwościach antyproliferacyjnych okazały się ligandami receptora PPARγ. Z kolei pochod­ne dwuarylowe aktywowały inne receptory jądrowe AR, ER i Nur77 [59].

Ekstrakty wodne lub alkoholowe z niektórych ziół i przy­praw, wykazujące działanie antyhiperglikemiczne i an­tyhiperlipidyczne, również działają poprzez aktywację PPARα i PPARγ. Zidentyfikowano wiele związków che­micznych, które są bezpośrednimi ligandami receptorów PPAR (tymol, karwakrol, kapsaicyna, karnosol) [55,64].

W tabeli 1 zebrano przykłady najważniejszych grup ligan­dów dla PPAR, a na ryc. 2 przedstawiono wzory struktu­ralne kilku wybranych.

Tabela 1. Przykłady ligandów PPAR

Ryc. 2. Wzory strukturalne wybranych ligandów PPARγ

Mechanizm regulacji transkrypcji genów

PPAR są czynnikami transkrypcyjnymi i ich podstawo­wą funkcją jest regulacja transkrypcji docelowych genów. Mechanizm ich działania jest bardzo podobny do innych receptorów jądrowych z tej rodziny. Na rycinie 3 przedsta­wiono schemat regulacji transkrypcji docelowych genów przez PPARγ, który został krótko omówiony w tekście niżej.

Ryc. 3. Schemat regulacji transkrypcji genów przez PPARγ; PPRE – element odpowiedzi na proliferatory peroksysomów, PPARγ – receptor aktywowany proliferatorami peroksysomów γ, RXR – receptor retinoidu X

Aby związać się z elementem odpowiedzi na promotorze i aktywować transkrypcję docelowego genu PPARγ wyma­ga utworzenia dimeru z innym czynnikiem transkrypcyj­nym, którym jest receptor retinoidu X – RXR [68].

RXR należy do tej samej rodziny receptorów jądrowych co PPAR [51]. Wykryto, że w organizmach ssaków ekspresjo­nowane są trzy izoformy RXR oznaczone jako: α, β, γ [42]. Związkiem, który aktywuje RXR jest izomer 9 cis kwasu retinowego, który powstaje w organizmie w wyniku prze­mian metabolicznych pochodnych witaminy A, dostarcza­nych z pożywienia [22]. RXR może tworzyć heterodimery z różnymi receptorami jądrowymi. Wykazano, że może on tworzyć heterodimery z takimi czynnikami transkrypcyj­nymi jak receptory: witaminy D₃ (VDR), kwasu retinowe­go (RAR) i hormonu tyroidowego (TR) [54]. Rola aktywa­cji RXR w komórce nie została ustalona. Ze względu na możliwość oddziaływania z wieloma czynnikami, można stwierdzić ogólnie, że bierze on udział w regulacji prze­kazywania sygnałów w komórkach.

Receptory, które tworzą heterodimery z RXR wiążą się do elementów odpowiedzi na DNA, które są powtórzeniem swoistej dla danego typu receptora konsensusowej sześcio­nukleotydowej sekwencji oddzielonej przez n nukleotydów (DRn). Heterodimery PPAR/RXR wiążą się do elementu odpowiedzi oznaczanego jako PPRE (peroxisome prolife­rator response elements), który jest typu DR1 i składa się z powtórzonej sekwencji AGGTCA, oddzielonej jednym nukleotydem [71]. Wiązanie się heterodimeru PPAR/RXR do tej sekwencji jest spolaryzowane. PPAR wiąże się od końca 5′, natomiast RXR oddziałuje z dalszym fragmentem [24]. Ważnym dla swoistości oddziaływania z PPRE jest fragment okalający koniec 5′, który wpływa na swoistość wiązania się każdego z trzech izotypów PPAR. Chociaż PPARγ wykazuje znacznie większe powinowactwo do ele­mentów odpowiedzi PPRE na różnych genach, to nie wy­maga on zachowania konkretnej konsensusowej sekwencji.

Natomiast w przypadku PPARα zachowanie określonej se­kwencji konsensusowej fragmentu okalającego koniec 5′ ma duży wpływ na zdolność wiązania się tego receptora do PPRE [26]. Elementy odpowiedzi PPRE znaleziono głównie w promotorach genów białek biorących udział w metaboli­zmie kwasów tłuszczowych, m.in.: oksydazy acetylokoen­zymu A, cytochromu P450, syntetazy hydroksymetyloglu­tarylo-CoA, apolipoproteiny AI, białka wiążącego kwasy tłuszczowe FABP (fatty acid binding protein) [14].

Mechanizm aktywacji transkrypcji genów przez PPAR jest również regulowany przez oddziaływanie heterodimeru PPAR/RXR z różnymi kofaktorami. Pod nieobecność ligandów PPAR/RXR wiąże się z korepresorami, takimi jak N-CoR (nuclear receptor corepressor) lub SMRT (silencing mediator for retinoid and thyroid hormone receptor), które dodatkowo wiążą deacetylazę histonu 3 (HDAC3), co prowadzi do repre­sji docelowego genu [82]. Związanie się z ligandem powoduje zmiany konformacyjne w strukturze receptora PPAR, odłą­czenie się kompleksu korepresorów i przyłączenie się róż­nych koaktywatorów [83]. Do grupy koaktywatorów PPAR należą: SRC-1, CBP/p300, PGC-1. W odpowiedzi na zwią­zanie się z tymi białkami uruchamiana jest aktywacja trans­krypcji docelowego genu przez dekondensację chromaty­ny i zatrudnienie maszynerii inicjującej transkrypcję [14].

Mechanizmy przeciwnowotworowego działania ligandówPPARγ

Ligandy PPARγ uważane są za jeden z czynników biorą­cych udział w utrzymaniu homeostazy w komórce przez swoje zaangażowanie w regulację dróg metabolicznych. Poziom ich ekspresji i aktywacji może mieć wpływ na różnicowanie się komórek, ich proliferację i przeżywal­ność. W literaturze coraz częściej pojawiają się próby wy­jaśnienia wpływu aktywacji PPARγ na wyżej wymienione procesy w komórkach nowotworowych. W wielu bada­niach wykazano, że związki, które są ligandami PPARγ wywierają negatywny wpływ na rozwój komórek nowo­tworowych [62].

W wielu badaniach wykazano, że PPARγ jest ekspresjo­nowany w liniach komórek rakowych, używanych jako systemy modelowe do badań molekularnych, m.in.: raka prostaty [35,47], raka gruczołu sutkowego [46], raka pę­cherza moczowego [19], raka płuca [27], białaczkach [32]. Jego ekspresję wykrywano nie tylko w liniach komórko­wych prowadzonych in vitro, ale również w tkankach no­wotworowych pobieranych od pacjentów. W licznych ba­daniach wykazano, że w liniach komórkowych, w których ekspresjonowany jest PPARγ, związki, które są potencjal­nymi ligandami tego receptora działają przeciwnowotwo­rowo, hamując wzrost komórek nowotworowych i powo­dując ich śmierć.

Powyższe obserwacje skłoniły naukowców do postawie­nia hipotezy, że aktywacja PPARγ może się stać poten­cjalnym celem w alternatywnym leczeniu nowotworów. W trakcie już kilkunastoletnich badań próbowano wyja­śnić rolę PPARγ i jego aktywacji w zahamowaniu proce­su rozwoju komórek nowotworowych. Okazało się, że rola ta nie jest jednokierunkowa i oczywista i zależy od typu komórki i rodzaju używanego liganda. Wśród potencjal­nych mechanizmów przeciwnowotworowego działania li­gandów dla PPARγ (ryc. 4) wyróżniono:
• pobudzanie różnicowania komórkowego,
• działanie antyproliferacyjne,
• indukcję apoptozy,
• zahamowanie angiogenezy.

Ryc. 4. Molekularne mechanizmy przeciwnowotworowego działania ligandów PPARγ

Pobudzanie różnicowania komórkowego

W pierwszych etapach badań nad przeciwnowotworowy­mi właściwościami związków, które aktywują PPARγ, wy­kazano, że pobudzają one różnicowanie niektórych linii nowotworowych. Taki kierunek badań narzuciły wcześniej­sze obserwacje, że aktywacja PPARγ odgrywa główną rolę w różnicowaniu komórek tkanki tłuszczowej.

Podawanie pioglitazonu, związku z grupy tiazolidine­dionów, indukowało proces różnicowania w komórkach ludzkiego tłuszczakomięsaka, który charakteryzował się zwiększonym nagromadzeniem lipidów wewnątrz komó­rek, zmianami morfologicznymi i ekspresją białek cha­rakterystycznych dla zróżnicowanych adipocytów [69].

Również w przypadku komórek raka gruczołu sutkowego, związek z tej samej grupy, troglitazon powodował znaczące zmiany morfologiczne i akumulację lipidów w komórkach. Ponadto zauważono zmniejszenie tempa wzrostu komórek nowotworowych oraz zmianę ekspresji genów związanych ze stopniem zróżnicowania. Komórki traktowane troglita­zonem miały zwiększone stężenie białka maspiny, które jest obecne w prawidłowych zróżnicowanych komórkach tej tkanki oraz znacznie obniżoną ekspresję białek związa­nych ze stopniem złośliwości (mucyna 1, keratyna 19) [46].

Działanie antyproliferacyjne

W trakcie badań nad rolą PPARγ w procesie adipogenezy, Altiok i wsp. zauważyli, że ektopowa ekspresja tego re­ceptora w linii mysich fibroblastów (NIH 3T3) powoduje nie tylko indukcję różnicowania się tych komórek do ko­mórek tkanki tłuszczowej, ale również wpływa znacząco na zahamowanie wzrostu tych komórek [2].

Obserwacje te zmieniły spojrzenie na PPARγ, nie tylko jako na czynnik biorący udział w różnicowaniu komórek, ale również jako na czynnik wpływający na zahamowanie wzrostu komórek.

Aktywacja PPARγ, przez podanie swoistych ligandów, po­woduje zahamowanie wzrostu w niektórych modelach ko­mórek rakowych. Zahamowanie wzrostu najczęściej od­bywa się przez zatrzymanie komórek w fazie G1. Postęp cyklu komórkowego jest regulowany zmianami ekspresji i aktywności dwóch rodzajów cząsteczek: cyklin i kinaz zależnych od cyklin (CDKs – cyclin-dependent kinases), które w odpowiednim etapie cyklu komórkowego tworzą aktywne katalityczne kompleksy i powodują kaskadę fos­forylacji docelowych białek [60]. Aktywacja PPARγ może wpływać na obie te grupy.

W badaniach nad wpływem ligandów PPARγ na komórki linii A549, czyli ludzkiego niedrobnokomórkowego raka płuca, wykazano, że troglitazon znacząco wpływa na za­hamowanie wzrostu tych komórek rakowych i powoduje wzrost ich liczby w fazie G1 cyklu komórkowego. Ponadto zaobserwowano, że związek ten powoduje znaczne obni­żenie stężenie cykliny D1 [27], której aktywność jest po­trzebna komórce do przejścia punku kontrolnego G1/S [60]. Podobne efekty po podaniu ligandów PPARγ obserwowa­no również na liniach raka trzustki [70], gruczołu sutko­wego [81], pęcherza moczowego [19].

W niektórych przypadkach obserwowane zatrzymanie w fa­zie G1 cyklu komórkowego wynikało nie tylko z obniżenia stężenia cykliny D1, ale również towarzyszyło temu obniże­nie aktywności CDKs. W przypadku podawania troglitazonu komórkom ludzkiego raka gruczołu sutkowego MCF7, mimo braku znacznej zmiany poziomu ekspresji CDK2 i 4 zaobser­wowano znaczący spadek ich aktywności katalitycznej [81].

W regulacji aktywności kompleksów cyklina/CDK biorą również udział białkowe inhibitory CDKs. Zastosowanie ligandów PPARγ może wpływać na poziom ich ekspresji. W przypadku podawania troglitazonu komórkom raka trzust­ki obserwowano podwyższoną ekspresję p27 i brak zmian w ekspresji p21 i p18 [45]. W komórkach raka pęcherza mo­czowego ten sam związek zwiększał ekspresję p21 i p16 [19], a w liniach raka wątrobokomórkowego podwyższał ekspre­sję p21 i p27 [31]. Różnice w oddziaływaniu na zmianę eks­presji inhibitorów CDKs tego samego związku chemicz­nego mogą wskazywać, że działanie ligandów dla PPARγ zależy od typu komórek, w związku z różnymi szlakami sy­gnałowymi regulującymi wzrost i przeżywalność komórek.

Zahamowanie angiogenezy

Angiogeneza, czyli formowanie się naczyń krwionośnych, jest procesem zaangażowanym w wiele prawidłowych pro­cesów fizjologicznych, takich jak embriogeneza czy gojenie się ran. Jednakże angiogeneza jest również ważnym proce­sem w rozwoju nowotworów, ponieważ tworzenie się nowych naczyń krwionośnych w okolicy guzów nowotworowych stwarza odpowiednie warunki do ich wzrostu. Zahamowanie procesu angiogenezy może zmniejszać tempo wzrostu gu­zów pierwotnych oraz możliwości przerzutowania.

Ligandy PPARγ mogą hamować proces angiogenezy zaan­gażowany w zezłośliwienie i przerzutowanie. Związki te działają bezpośrednio przez wpływ na proliferację komó­rek śródbłonka oraz pośrednio np. zmniejszając ekspresję czynników angiogennych.

Wykazano, że PPARγ jest ekspresjonowany w komórkach śródbłonka. Aktywacja tego receptora przez swoiste ligan­dy powodowała zahamowanie wzrostu i różnicowania ludz­kich komórek śródbłonka żyły pępowinowej (HUVEC – human umbilical vein endothelial cells) [75]. Bishop-Bailey i Hla wykazali natomiast, że komórki tej linii komórkowej po traktowaniu ligandami PPARγ ulegają apoptozie zależ­nej od kaspaz [8].

Panigrahy i wsp. wykazali, że PPARγ jest wysoko eks­presjonowany w komórkach śródbłonka wyizolowanych z okolic guzów nowotworowych. Poziom ekspresji recep­tora był nawet wyższy niż w sąsiadującej tkance nowo­tworowej. Stymulacja komórek śródbłonka rosiglitazonem zmniejszała w znacznym stopniu ich proliferację. Ponadto systematyczna terapia rosiglitazonem obniżała wzrost gu­zów pierwotnych tłuszczakomięsaka, glejaka i mięśniako­mięsaka [52].

Oprócz działań bezpośrednich na komórki śródbłonka za­obserwowano, że związki aktywujące PPARγ wpływają również na ekspresję czynników angiogennych. Ligandy PPARγ powodują obniżenie stężenia czynnika wzrostu na­czyniowo-środbłonkowego (VEGF – vascular endothelial growth factor) [74]. Ponadto aktywacja PPARγ powoduje obniżenie stężenia leptyny i czynnika nekrozy nowotwo­rów α (TNF-α – tumor necrosis factor α) [53], które rów­nież mogą powodować indukcję angiogenezy [65].

Skojarzona terapia przeciwnowotworowa z wykorzystaniem ligandów PPAR

Monoterapia z wykorzystaniem klasycznych cytostatyków jest mało skuteczna i swoista, przy wielu działaniach nie­pożądanych. Również próby kliniczne z użyciem ligan­dów PPARγ w leczeniu nowotworów wykazują, że zasto­sowanie tych związków w monoterapii nie jest skuteczne w zwalczaniu chorób nowotworowych. Dlatego też alterna­tywnym rozwiązaniem może być zastosowanie kombinacji tych ligandów z innymi związkami, a zwłaszcza z retino­idami, ponieważ ich połączenie wykazuje synergistyczne działanie na zahamowanie wzrostu komórek nowotworo­wych w badaniach in vitro.

W literaturze opisano wiele przykładów synergistyczne­go współdziałania ligandów PPAR i RXR w schorzeniach hematologicznych. Kombinacja ciglitazonu i ATRA obni­żała wzrost komórek białaczki szpikowej HL-60 poprzez zatrzymanie komórek w fazie G1, któremu towarzyszył wzrost ekspresji fosfatazy PTEN [37]. Troglitazon w po­łączeniu z ATRA indukował różnicowanie i apoptozę ko­mórek białaczek limfoidalnych i szpikowych [32].

W estrogenozależnych komórkach raka piersi kombinacja ligandów hamowała ekspresję aromatazy odpowiedzialnej za syntezę estrogenów [58]. Ciglitazon i 9-cRA synergi­stycznie hamował ekspresje białka COX-2 i syntezę pro­staglandyn PGE2 w komórkach raka jelita HT-29 [79]. Działanie było wzmacniane przez dodatkowe zahamowa­nie fosforylacji receptora RXR [77]. Przeciwnowotworowe i przeciwzapalne działanie ligandów PPAR i RXR zwią­zane było również z zahamowaniem aktywności NFκB [13] i β-kateniny [9]. Aktywacja PPARγ oraz receptorów RXR i RAR z użyciem troglitazonu i 9-cRA lub ATRA synergistycznie hamowało proliferację komórek kostnia­komięsaka [21].

Ligandy PPAR także wzmacniały antyproliferacyjne działanie innych chemioterapeutyków. Użycie pioglitazonu z kwasem walproinowym – inhibitorem deacetylazy histonu efektyw­niej hamowało wzrost komórek raka prostaty [3] oraz ner­wiaka płodowego [15]. TZD18, ligand receptorów PPARα i γ, w połączeniu z imanitibem (Glivec) indukował wydajniej apoptozę komórek białaczki limfoblastycznej [41]. Inny inhi­bitor kinaz tyrozynowych gefitinib efektywniej działał w ko­mórkach raka płuca w połączeniu z ligandem PPARγ [36]. Rosiglitazon wzmacniał antyproliferacyjne działalnie bor­tezomibu w komórkach ludzkiego czerniaka [17].

Wiele komórek nowotworowych wykazuje zwiększoną lub nawet konstytutywną nadekspresję (aktywność) niektórych kinaz przy jednocześnie obniżonej ekspresji (aktywności) fosfataz. Receptor RXR jest jednym z najistotniejszych re­ceptorów jądrowych, ponieważ tworzy aktywne heterodime­ry z innymi receptorami jądrowymi [33]. W wielu komór­kach nowotworowych (m.in. wątroby, jelita, białaczkach) stwierdzono akumulację fosforylowanej postaci RXR, któ­ra nie ulega proteasomalnej degradacji [43]. Jak opisano wyżej fosforylacji ulega również receptor PPAR, co pro­wadzi do jego dezaktywacji. Dlatego zahamowanie fosfo­rylacji przywraca prawidłowe funkcjonowanie komplek­su PPAR/RXR i zatrzymanie proliferacji. Przypuszcza się, że połączenie ligandów receptorów PPAR i RXR z inhibi­torami odpowiednich kinaz może stanowić skuteczną te­rapeutyczną strategię w niektórych typach nowotworów.

W tabeli 2 zgromadzono kilka przykładów terapii skoja­rzonej ligandów PPARγ z innymi związkami o potencjal­nych właściwościach przeciwnowotworowych.

Tabela 2. Przykłady działania połączenia ligandów PPARg z innymi związkami o potencjalnym działaniu przeciwnowotworowym

PIŚMIENNICTWO

[1] Adams M., Reginato M.J., Shao D., Lazar M.A., Chatterjee V.K.: Transcriptional activation by peroxisome proliferator-activated receptor gamma is inhibited by phosphorylation at a consensus mitogen-activated protein kinase site. J. Biol. Chem., 1997; 272: 5128-5132
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[2] Altiok S., Xu M., Spiegelman B.M.: PPARγ induces cell cycle withdrawal: inhibition of E2F/DP DNA-binding activity via down-regulation of PP2A. Genes Dev., 1997; 11: 1987-1998
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[3] Annicotte J.S., Iankova I., Miard S., Fritz V., Sarruf D., Abella A., Berthe M.L., Noël D., Pillon A., Iborra F., Dubus P., Maudelonde T., Culine S., Fajas L.: Peroxisome proliferator-activated receptor γ regulates E-cadherin expression and inhibits growth and invasion of prostate cancer. Mol. Cell. Biol., 2006; 26: 7561-7574
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[4] Auboeuf D., Rieusset J., Fajas L., Vallier P., Frering V., Riou J.P., Staels B., Auwerx J., Laville M., Vidal H.: Tissue distribution and quantification of the expression of mRNAs of peroxisome proliferator-activated receptors and liver X receptor-alpha in humans: no alteration in adipose tissue of obese and NIDDM patients. Diabetes, 1997; 46: 1319-1327
[PubMed]  

[5] Avis I., Martínez A., Tauler J., Zudaire E., Mayburd A., Abu-Ghazaleh R., Ondrey F., Mulshine J.L.: Inhibitors of the arachidonic acid pathway and peroxisome proliferator-activated receptor ligands have superadditive effects on lung cancer growth inhibition. Cancer Res., 2005; 65: 4181-4190
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[6] Barak Y., Liao D., He W., Ong E.S., Nelson M.C., Olefsky J.M., Boland R., Evans R.M.: Effects of peroxisome proliferator-activated receptor δ on placentation, adiposity, and colorectal cancer. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2002; 99: 303-308
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[7] Berger J., Moller D.E.: The mechanisms of action of PPARs. Annu. Rev. Med., 2002; 53: 409-435
[PubMed]  

[8] Bishop-Bailey D., Hla T.: Endothelial cell apoptosis induced by the peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) ligand 15-deoxy-Δ^12,14-prostaglandin J₂. J. Biol. Chem., 1999; 274: 17042-17048
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[9] Castellone M.D., Teramoto H., Gutkind J.S.: Cyclooxygenase-2 and colorectal cancer chemoprevention: the β-catenin connection. Cancer Res., 2006; 66: 11085-11088
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[10] Cattley R.C., DeLuca J., Elcombe C., Fenner-Crisp P., Lake B.G., Marsman D.S., Pastoor T.A., Popp J.A., Robinson D.E., Schwetz B., Tugwood J., Wahli W.: Do peroxisome proliferating compounds pose a hepatocarcinogenic hazard to humans? Regul. Toxicol. Pharmacol., 1998; 27: 47-60
[PubMed]  

[11] Chandra V., Huang P., Hamuro Y., Raghuram S., Wang Y., Burris T.P., Rastinejad F.: Structure of the intact PPAR-γ-RXR-α nuclear receptor complex on DNA. Nature, 2008: 456: 350-356
[PubMed]  

[12] Chawla A., Schwarz E.J., Dimaculangan D.D., Lazar M.A.: Peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) gamma: adipose-predominant expression and induction early in adipocyte differentiation. Endocrinology, 1994; 135: 798-800
[PubMed]  

[13] Desreumaux P., Dubuquoy L., Nutten S., Peuchmaur M., Englaro W., Schoonjans K., Derijard B., Desvergne B., Wahli W., Chambon P., Leibowitz M.D., Colombel J.F., Auwerx J.: Attenuation of colon inflammation through activators of the retinoid X receptor (RXR)/peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) heterodimer. A basis for new therapeutic strategies. J. Exp. Med., 2001; 193: 827-838
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[14] Desvergne B., Wahli W.: Peroxisome proliferator-activated receptors: nuclear control of metabolism. Endocr. Rev., 1999; 20: 649-688
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[15] Emmans V.C., Rodway H.A., Hunt A.N., Lillycrop K.A.: Regulation of cellular processes by PPARgamma ligands in neuroblastoma cells is modulated by the level of retinoblastoma protein expression. Biochem. Soc. Trans., 2004; 32: 840-842
[PubMed]  

[16] Forman B.M., Chen J., Evans R.M.: Hypolipidemic drugs, polyunsaturated fatty acids, and eicosanoids are ligands for peroxisome proliferator-activated receptors α and δ. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997; 94: 4312-4317
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[17] Freudlsperger C., Thies A., Pfüller U., Schumacher U.: The proteasome inhibitor bortezomib augments anti-proliferative effects of mistletoe lectin-I and the PPAR-gamma agonist rosiglitazone in human melanoma cells. Anticancer Res., 2007; 27: 207-213
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[18] Girnun G.D., Naseri E., Vafai S.B., Qu L., Szwaya J.D., Bronson R., Alberta J.A., Spiegelman B.M.: Synergy between PPARγ ligands and platinum-based drugs in cancer. Cancer Cell, 2007; 11: 395-406
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[19] Guan Y.F., Zhang Y.H., Breyer R.M., Davis L., Breyer M.D.: Expression of peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) in human transitional bladder cancer and its role in inducing cell death. Neoplasia, 1999; 1: 330-339
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[20] Haydon R.C., Zhou L., Feng T., Breyer B., Cheng H., Jiang W., Ishikawa A., Peabody T., Montag A., Simon M.A., He T.C.: Nuclear receptor agonists as potential differentiation therapy agents for human osteosarcoma. Clin. Cancer Res., 2002; 8: 1288-1294
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[21] He B.C., Chen L., Zuo G.W., Zhang W., Bi Y., Huang J., Wang Y., Jiang W., Luo Q., Shi Q., Zhang B.Q., Liu B., Lei X., Luo J., Luo X., Wagner E.R., Kim S.H., He C.J., Hu Y., Shen J., Zhou Q., Rastegar F., Deng Z.L., Luu H.H., He T.C., Haydon R.C.: Synergistic antitumor effect of the activated PPARgamma and retinoid receptors on human osteosarcoma. Clin. Cancer Res., 2010; 16: 2235-2245
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[22] Heyman R.A., Mangelsdorf D.J., Dyck J.A., Stein R.B., Eichele G., Evans R.M., Thaller C.: 9-cis retinoic acid is a high affinity ligand for the retinoid X receptor. Cell, 1992; 68: 397-406
[PubMed]  

[23] Huang H., Wu D., Fu J., Chen G., Chang W., Chow H.C., Leung A.Y., Liang R.: All-trans retinoic acid can intensify the growth inhibition and differentiation induction effect of rosiglitazone on multiple myeloma cells. Eur. J. Haematol., 2009; 83: 191-202
[PubMed]  

[24] IJpenberg A., Jeannin E., Wahli W., Desvergne B.: Polarity and specific sequence requirements of peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)/retinoid X receptor heterodimer binding to DNA. A functional analysis of the malic enzyme gene PPAR response element. J. Biol. Chem., 1997; 272: 20108-20117
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[25] Issemann I., Green S.: Activation of a member of the steroid hormone receptor superfamily by peroxisome proliferators. Nature, 1990; 347: 645-650
[PubMed]  

[26] Juge-Aubry C., Pernin A., Favez T., Burger A.G., Wahli W., Meier C.A., Desvergne B.: DNA binding properties of peroxisome proliferator-activated receptor subtypes on various natural peroxisome proliferator response elements. Importance of the 5′-flanking region. J. Biol. Chem., 1997; 272: 25252-25259
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[27] Keshamouni V.G., Reddy R.C., Arenberg D.A., Joel B., Thannickal V.J., Kalemkerian G.P., Standiford T.J.: Peroxisome proliferator-activated receptor-γ activation inhibits tumor progression in non-small-cell lung cancer. Oncogene, 2004; 23: 100-108
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[28] Keshet Y., Seger R.: The MAP kinase signaling cascades: a system of hundreds of components regulates a diverse array of physiological functions. Methods Mol. Biol., 2010; 661: 3-38
[PubMed]  

[29] Kim B.M., Maeng K., Lee K.H., Hong S.H.: Combined treatment with the Cox-2 inhibitor niflumic acid and PPARγ ligand ciglitazone induces ER stress/caspase-8-mediated apoptosis in human lung cancer cells. Cancer Lett., 2011; 300: 134-144
[PubMed]  

[30] Kliewer S.A., Lenhard J.M., Willson T.M., Patel I., Morris D.C., Lehmann J.M.: A prostaglandin J2 metabolite binds peroxisome proliferator-activated receptor gamma and promotes adipocyte differentiation. Cell, 1995; 83: 813-819
[PubMed]  

[31] Koga H., Sakisaka S., Harada M., Takagi T., Hanada S., Taniguchi E., Kawaguchi T., Sasatomi K., Kimura R., Hashimoto O., Ueno T., Yano H., Kojiro M., Sata M.: Involvement of p21^WAF1/Cip1, p27^Kip1, and p18^INK4c in troglitazone-induced cell-cycle arrest in human hepatoma cell lines. Hepatology, 2001; 33: 1087-1097
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[32] Konopleva M., Elstner E., McQueen T.J., Tsao T., Sudarikov A., Hu W., Schober W.D., Wang R.Y., Chism D., Kornblau S.M., Younes A., Collins S.J., Koeffler H.P., Andreeff M.: Peroxisome proliferator-activated receptor gamma and retinoid X receptor ligands are potent inducers of differentiation and apoptosis in leukemias. Mol. Cancer Ther., 2004; 3: 1249-1262
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[33] Kopij M., Rapak A.: Rola receptorów jądrowych w procesie śmierci komórek. Postępy Hig. Med. Dośw., 2008; 62: 571-581
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[34] Krey G., Braissant O., L’Horset F., Kalkhoven E., Perroud M., Parker M.G., Wahli W.: Fatty acids, eicosanoids, and hypolipidemic agents identified as ligands of peroxisome proliferator-activated receptors by coactivator-dependent receptor ligand assay. Mol. Endocrinol., 1997; 11: 779-791
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[35] Kubota T., Koshizuka K., Williamson E.A., Asou H., Said J.W., Holden S., Miyoshi I., Koeffler H.P.: Ligand for peroxisome proliferator-activated receptor γ (troglitazone) has potent antitumor effect against human prostate cancer both in vitro and in vivo. Cancer Res., 1998; 58: 3344-3352
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[36] Lee S.Y., Hur G.Y., Jung K.H., Jung H.C., Lee S.Y., Kim J.H., Shin C., Shim J.J., In K.H., Kang K.H., Yoo S.H.: PPAR-gamma agonist increase gefitinib’s antitumor activity through PTEN expression. Lung Cancer, 2006; 51: 297-301
[PubMed]  

[37] Lee Y.R., Yu H.N., Noh E.M., Kim J.S., Song E.K., Han M.K., Kim B.S., Lee S.H., Park J.: Peroxisome proliferator-activated receptor gamma and retinoic acid receptor synergistically up-regulate the tumor suppressor PTEN in human promyeloid leukemia cells. Int. J. Hematol., 2007; 85: 231-237
[PubMed]  

[38] Lehmann J.M., Lenhard J.M., Oliver B.B., Ringold G.M., Kliewer S.A.: Peroxisome proliferator-activated receptors α and γ are activated by indomethacin and other non-steroidal anti-inflammatory drugs. J. Biol. Chem., 1997; 272: 3406-3410
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[39] Lehmann J.M., Moore L.B., Smith-Oliver T.A., Wilkison W.O., Willson T.M., Kliewer S.A.: An antidiabetic thiazolidinedione is a high affinity ligand for peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARg). J. Biol. Chem., 1995; 270: 12953-12956
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[40] Lemberger T., Desvergne B., Wahli W.: Peroxisome proliferator-activated receptors: a nuclear receptor signaling pathway in lipid physiology. Annu. Rev. Cell Dev. Biol., 1996; 12: 335-363
[PubMed]  

[41] Liu H., Zang C., Fenner M.H., Liu D., Possinger K., Koeffler H.P., Elstner E.: Growth inhibition and apoptosis in human Philadelphia chromosome-positive lymphoblastic leukemia cell lines by treatment with the dual PPARα/γ ligand TZD18. Blood, 2006; 107: 3683-3692
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[42] Mangelsdorf D.J., Borgmeyer U., Heyman R.A., Zhou J.Y., Ong E.S., Oro A.E., Kakizuka A., Evans R.M.: Characterization of three RXR genes that mediate the action of 9-cis retinoic acid. Genes Dev., 1992; 6: 329-344
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[43] Matsushima-Nishiwaki R., Okuno M., Adachi S., Sano T., Akita K., Moriwaki H., Friedman S.L., Kojima S.: Phosphorylation of retinoid X receptor α at serine 260 impairs its metabolism and function in human hepatocellular carcinoma. Cancer Res., 2001; 61: 7675-7682
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[44] Michalik L., Auwerx J., Berger J.P., Chatterjee V.K., Glass C.K., Gonzalez F.J., Grimaldi P.A., Kadowaki T., Lazar M.A., O’Rahilly S., Palmer C.N., Plutzky J., Reddy J.K., Spiegelman B.M., Staels B., Wahli W.: International Union of Pharmacology. LXI. Peroxisome proliferator-activated receptors. Pharmacol. Rev., 2006; 58: 726-741
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[45] Motomura W., Okumura T., Takahashi N., Obara T., Kohgo Y.: Activation of peroxisome proliferator-activated receptor γ by troglitazone inhibits cell growth through the increase of p27^KiP1 in human pancreatic carcinoma cells. Cancer Res., 2000; 60: 5558-5564
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[46] Mueller E., Sarraf P., Tontonoz P., Evans R.M., Martin K.J., Zhang M., Fletcher C., Singer S., Spiegelman B.M.: Terminal differentiation of human breast cancer through PPAR gamma. Mol. Cell, 1998; 1: 465-470
[PubMed]  

[47] Mueller E., Smith M., Sarraf P., Kroll T., Aiyer A., Kaufman D.S., Oh W., Demetri G., Figg W.D., Zhou X.P., Eng C., Spiegelman B.M., Kantoff P.W.: Effects of ligand activation of peroxisome proliferator-activated receptor γ in human prostate cancer. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000; 97: 10990-10995
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[48] Mukherjee R., Jow L., Croston G.E., Paterniti J.R.Jr.: Identification, characterization, and tissue distribution of human peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) isoforms PPARγ2 versus PPARγ1 and activation with retinoid X receptor agonists and antagonists. J. Biol. Chem., 1997; 272: 8071-8076
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[49] Nagy L., Tontonoz P., Alvarez J.G., Chen H., Evans R.M.: Oxidized LDL regulates macrophage gene expression through ligand activation of PPARgamma. Cell, 1998; 93: 229-240
[PubMed]  

[50] Nixon J.B., Kamitani H., Baek S.J., Eling T.E.: Evaluation of eicosanoids and NSAIDs as PPARgamma ligands in colorectal carcinoma cells. Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids, 2003; 68: 323-330
[PubMed]  

[51] Owen G.I., Zelent A.: Origins and evolutionary diversification of the nuclear receptor superfamily. Cell. Mol. Life Sci., 2000; 57: 809-827
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[52] Panigrahy D., Singer S., Shen L.Q., Butterfield C.E., Freedman D.A., Chen E.J., Moses M.A., Kilroy S., Duensing S., Fletcher C., Fletcher J.A., Hlatky L., Hahnfeldt P., Folkman J., Kaipainen A.: PPARγ ligands inhibit primary tumor growth and metastasis by inhibiting angiogenesis. J. Clin. Invest., 2002; 110: 923-932
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[53] Qian H., Hausman G.J., Compton M.M., Azain M.J., Hartzell D.L., Baile C.A.: Leptin regulation of peroxisome proliferator-activated receptor-gamma, tumor necrosis factor, and uncoupling protein-2 expression in adipose tissues. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1998; 246: 660-667
[PubMed]  

[54] Rastinejad F.: Retinoid X receptor and its partners in the nuclear receptor family. Curr. Opin. Struct. Biol., 2001; 11: 33-38
[PubMed]  

[55] Rau O., Wurglics M., Dingermann T., Abdel-Tawab M., Schubert-Zsilavecz M.: Screening of herbal extracts for activation of the human peroxisome proliferator-activated receptor. Pharmazie, 2006; 61: 952-956
[PubMed]  

[56] Reichle A., Bross K., Vogt T., Bataille F., Wild P., Berand A., Krause S.W., Andreesen R.: Pioglitazone and rofecoxib combined with angiostatically scheduled trofosfamide in the treatment of far-advanced melanoma and soft tissue sarcoma. Cancer, 2004; 101: 2247-2256
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[57] Renaud J.P., Moras D.: Structural studies on nuclear receptors. Cell. Mol. Life Sci., 2000; 57: 1748-1769
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[58] Rubin G.L., Duong J.H., Clyne C.D., Speed C.J., Murata Y., Gong C., Simpson E.R.: Ligands for the peroxisomal proliferator-activated receptor γ and the retinoid X receptor inhibit aromatase cytochrome P450 (CYP19) expression mediated by promoter II in human breast adipose. Endocrinology, 2002; 143: 2863-2871
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[59] Safe S., Papineni S., Chintharlapalli S.: Cancer chemotherapy with indole-3-carbinol, bis(3′-indolyl)methane and synthetic analogs. Cancer Lett., 2008; 269: 326-338
[PubMed]  

[60] Schafer K.A.: The cell cycle: a review. Vet. Pathol., 1998; 35: 461-478
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[61] Sepmeyer J.A., Greer J.P., Koyama T., Zic J.A.: Open-label pilot study of combination therapy with rosiglitazone and bexarotene in the treatment of cutaneous T-cell lymphoma. J. Am. Acad. Dermatol., 2007; 56: 584-587
[PubMed]  

[62] Sertznig P., Seifert M., Tilgen W., Reichrath J.: Present concepts and future outlook: function of peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) for pathogenesis, progression, and therapy of cancer. J. Cell. Physiol., 2007; 212: 1-12
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[63] Shao D., Rangwala S.M., Bailey S.T., Krakow S.L., Reginato M.J., Lazar M.A.: Interdomain communication regulating ligand binding by PPAR-γ. Nature, 1998; 396: 377-380
[PubMed]  

[64] Sheng X., Zhang Y., Gong Z., Huang C., Zang Y.Q.: Improved insulin resistance and lipid metabolism by cinnamon extract through activation of peroxisome proliferator-activated receptors. PPAR Res., 2008; 2008: 581348
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[65] Sierra-Honigmann M.R., Nath A.K., Murakami C., Garcia-Cardena G., Papapetropoulos A., Sessa W.C., Madge L.A., Schechner J.S., Schwabb M.B., Polverini P.J., Flores-Riveros J.R.: Biological action of leptin as an angiogenic factor. Science, 1998; 281: 1683-1686
[PubMed]  

[66] Staels B., Fruchart J.C.: Therapeutic roles of peroxisome proliferator-activated receptor agonists. Diabetes, 2005; 54: 2460-2470
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[67] Sundvold H., Lien S.: Identification of a novel peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR) gamma promoter in man and transactivation by the nuclear receptor RORalpha1. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2001; 287: 383-390
[PubMed]  

[68] Tontonoz P., Graves R.A., Budavari A.I., Erdjument-Bromage H., Lui M., Hu E., Tempst P., Spiegelman B.M.: Adipocyte-specific transcription factor ARF6 is a heterodimeric complex of two nuclear hormone receptors, PPAR γ and RXR a. Nucleic Acids Res., 1994; 22: 5628-5634
[PubMed]  

[69] Tontonoz P., Singer S., Forman B.M., Sarraf P., Fletcher J.A., Fletcher C.D., Brun R.P., Mueller E., Altiok S., Oppenheim H., Evans R.M., Spiegelman B.M.: Terminal differentiation of human liposarcoma cells induced by ligands for peroxisome proliferator-activated receptor γ and the retinoid X receptor. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997; 94: 237-241
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[70] Toyota M., Miyazaki Y., Kitamura S., Nagasawa Y., Kiyohara T., Shinomura Y., Matsuzawa Y.: Peroxisome proliferator-activated receptor gamma reduces the growth rate of pancreatic cancer cells through the reduction of cyclin D1. Life Sci., 2002; 70: 1565-1575
[PubMed]  

[71] Tugwood J.D., Issemann I., Anderson R.G., Bundell K.R., McPheat W.L., Green S.: The mouse peroxisome proliferator activated receptor recognizes a response element in the 5′ flanking sequence of the rat acyl CoA oxidase gene. EMBO J., 1992; 11: 433-439
[PubMed]  [Full Text PDF]  

[72] Werman A., Hollenberg A., Solanes G., Bjorbaek C., Vidal-Puig A.J., Flier J.S.: Ligand-independent activation domain in the N terminus of peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ). Differential activity of PPARγ1 and -2 isoforms and influence of insulin. J. Biol. Chem., 1997; 272: 20230-20235
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[73] Willson T.M., Wahli W.: Peroxisome proliferator-activated receptor agonists. Curr. Opin. Chem. Biol., 1997; 1: 235-241
[PubMed]  

[74] Xin B., Yokoyama Y., Shigeto T., Futagami M., Mizunuma H.: Inhibitory effect of meloxicam, a selective cyclooxygenase-2 inhibitor, and ciglitazone, a peroxisome proliferator-activated receptor gamma ligand, on the growth of human ovarian cancers. Cancer, 2007; 110: 791-800
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[75] Xin X., Yang S., Kowalski J., Gerritsen M.E.: Peroxisome proliferator-activated receptor γ ligands are potent inhibitors of angiogenesis in vitro and in vivo. J. Biol. Chem., 1999; 274: 9116-9121
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[76] Xu H.E., Lambert M.H., Montana V.G., Plunket K.D., Moore L.B., Collins J.L., Oplinger J.A., Kliewer S.A., Gampe R.T. Jr., McKee D.D., Moore J.T., Willson T.M.: Structural determinants of ligand binding selectivity between the peroxisome proliferator-activated receptors. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2001; 98: 13919-13924
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[77] Yamazaki K., Shimizu M., Okuno M., Matsushima-Nishiwaki R., Kanemura N., Araki H., Tsurumi H., Kojima S., Weinstein I.B., Moriwaki H.: Synergistic effects of RXR alpha and PPAR gamma ligands to inhibit growth in human colon cancer cells – phosphorylated RXR alpha is a critical target for colon cancer management. Gut, 2007; 56: 1557-1563
[PubMed]  

[78] Yan K.H., Yao C.J., Chang H.Y., Lai G.M., Cheng A.L., Chuang S.E.: The synergistic anticancer effect of troglitazone combined with aspirin causes cell cycle arrest and apoptosis in human lung cancer cells. Mol. Carcinog., 2010; 49: 235-246
[PubMed]  

[79] Yang W.L., Frucht H.: Activation of the PPAR pathway induces apoptosis and COX-2 inhibition in HT-29 human colon cancer cells. Carcinogenesis, 2001; 22: 1379-1383
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[80] Yessoufou A., Wahli W.: Multifaceted roles of peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) at the cellular and whole organism levels. Swiss Med. Wkly., 2010; 140: w13071
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[81] Yin F., Wakino S., Liu Z., Kim S., Hsueh W.A., Collins A.R., Van Herle A.J., Law R.E.: Troglitazone inhibits growth of MCF-7 breast carcinoma cells by targeting G1 cell cycle regulators. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2001; 286: 916-922
[PubMed]  

[82] Zamir I., Dawson J., Lavinsky R.M., Glass C.K., Rosenfeld M.G., Lazar M.A.: Cloning and characterization of a corepressor and potential component of the nuclear hormone receptor repression complex. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1997; 94: 14400-14405
[PubMed]  [Full Text HTML]  [Full Text PDF]  

[83] Zoete V., Grosdidier A., Michielin O.: Peroxisome proliferator-activated receptor structures: ligand specificity, molecular switch and interactions with regulators. Biochim. Biophys. Acta, 2007; 1771: 915-925
[PubMed]  

Autorzy deklarują brak potencjalnych konfliktów interesów.

Full text