Receptory aktywowane przez proteazy – biologia i rola w nowotworach złośliwych

GLOSA LUB KOMENTARZ PRAWNICZY

Receptory aktywowane przez proteazy – biologia i rola w nowotworach złośliwych

Dominika Hempel 1 , Ewa Sierko 1 , Marek Z. Wojtukiewicz 1

1. Klinika Onkologii Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku; Białostockie Centrum Onkologii

Opublikowany: 2016-07-07
DOI: 10.5604/17322693.1209209
GICID: 01.3001.0009.6855
Dostępne wersje językowe: pl en
Wydanie: Postepy Hig Med Dosw 2016; 70 : 775-786

 

Abstrakt

Zaburzenia krzepnięcia krwi nie tylko towarzyszą chorobie nowotworowej, ale wpływają również na jej rozwój. Komórki nowotworowe są zdolne do wytwarzania zarówno wielu czynników prozakrzepowych, jak i mechanizmów umożliwiających odbiór sygnalizacji wzbudzanej przez te związki. Jednym z elementów swoistego układu wzajemnych powiązań jaki tworzy nowotwór z układem hemostazy są receptory aktywowane przez proteazy (receptory proteaz; protease-activated receptors, PARs). PARs to sprzężone z białkiem G (G-protein-coupled receptors, GPCRs) śródbłonowe receptory o wyjątkowym – proteolitycznym mechanizmie aktywacji. Receptory proteaz odgrywają ważną rolę w regulacji hemostazy oraz procesów zapalnych. Aktywacja PARs może doprowadzić nie tylko do zaburzeń krzepnięcia krwi, ale także do rozwoju lub progresji choroby nowotworowej. Białkami aktywującymi PARs w komórkach nowotworowych są m.in. trombina, czynnik tkankowy (tissue factor, TF) oraz metaloproteinazy macierzy zewnątrzkomórkowej (matrix metalloproteinases, MMPs). Znany jest także mechanizm stałej aktywacji tych receptorów w nowotworach złośliwych. W pracy omówiono mechanizmy aktywacji PARs w warunkach fizjologii i patologii, z uwzględnieniem ich roli w nowotworach złośliwych. Ponadto przedyskutowano ewentualne opcje terapeutyczne polegające na wykorzystaniu antagonistów PARs u chorych na nowotwory.

Wstęp

Już w XIX w. sygnalizowano istnienie zależności mię- dzy procesem krzepnięcia krwi a rozwojem nowotworu. Wówczas bowiem zaobserwowano zwiększoną tendencję do występowania zakrzepów u chorych na nowotwory, czego przykładem jest zespół Trousseau – wędrujące zapalenie żył powierzchownych [66]. Prozakrzepowy wpływ nowotworu może wynikać z interakcji komórek guza z elementami morfotycznymi krwi i komórkami śródbłonka naczyń i/lub ze zdolności samych komórek nowotworowych do wytwarzania substancji pobudzających krzepnięcie krwi [82]. Niektórzy badacze porównują chorobę nowotworową do rany, której nie można wygoić, gdzie guz jest obszarem nieustannie aktywowanego procesu krzepnięcia krwi, co sprzyja jego wzrostowi i inwazji [19].

Proteazy o działaniu prozakrzepowym to jedne z wielu czynników regulujących hemostazę. Od lat 60 XX w. znane były działania hormonopodobne tych białek, np. insulinopodobne działanie pepsyny, chymotrypsyny, jak również mitogenne działanie trombiny i trypsyny na poziomie błony komórkowej [14,53]. W latach 90 ub.w. odkryto unikatowy proteolityczny mechanizm oddzia- ływania trombiny z receptorem błonowym, która niejako „uwalnia” związany z częścią zewnątrzkomórkową receptora ligand (TLTR, tethered ligand trombin receptor) [72]. W tym czasie ukazały się również pierwsze pionierskie doniesienia [78,79,80,84,85,86] dokumentujące istnienie receptora trombiny na powierzchni komórek nowotworowych guzów litych.

Ostatecznie receptory aktywowane przez trombinę nazwano receptorami aktywowanymi przez proteazy (protease-activated receptors, PARs). PARs to receptory śródbłonowe, sprzężone z białkiem G (G-protein-coupled receptors, GPCRs) [15,51]. Jak dotąd zidentyfikowano cztery receptory proteaz: PAR-1, PAR-2, PAR-3 oraz PAR-4 [48]. Aktywacja PARs jest nieodwracalna, dlatego też prawidłowe mechanizmy jej regulacji są ważne dla homeostazy kontrolowanych przez te receptory procesów (m.in. hemostazy, stanu zapalnego czy angiogenezy) [przegląd piśm. 4]. Desensytyzacja receptorów lub ich przemieszczenie w obrębie błony komórkowej (receptor trafficking) to znane mechanizmy regulacji aktywności PARs [4]. Coraz więcej danych wskazuje, iż właśnie nadmierna aktywacja PARs może mieć znaczenie w pobudzaniu proliferacji komórek nowotworowych, wzroście guza i hamowaniu apoptozy komórek nowotworowych w wyniku zmian w układzie krzepnięcia krwi [4,48]. Białkami aktywującymi PARs w komórkach nowotworowych są m.in. trombina, czynnik tkankowy (tissue factor, TF) oraz metaloproteinazy macierzy zewnątrzkomórkowej (matrix metalloproteinases, MMPs) – MMP-1, -9, -14 [1,9, 69].

W pracy podjęto próbę przedstawienia mechanizmów prawidłowej, jak i zaburzonej sygnalizacji wewnątrzkomórkowej wzbudzanej przez PARs oraz wyjaśnienia ich wpływu na rozwój i progresję choroby nowotworowej. Przedstawiono także możliwości blokowania PARs lub czynników aktywujących te receptory u chorych na nowotwory.

Receptory aktywowane przez proteazy

Budowa i mechanizm aktywacji

Receptory aktywowane przez proteazy (protease-activated receptors, PARs) należą do rodziny śródbłonowych receptorów związanych z białkiem G. Każdy z czterech rodzajów PAR jest kodowany przez oddzielny gen. Pierwszy, zidentyfikowany w 1991 r. receptor proteaz – PAR-1 został odkryty dzięki poszukiwaniom receptora aktywowanego trombiną w płytkach krwi (jego pierwotna nazwa to receptor trombiny) [52]. Kolejne receptory oddziaływające z trombiną – PAR-3 i PAR-4 zostały odkryte w wyniku badań z użyciem swoistych gatunkowo płytek krwi [4,35]. Natomiast receptor PAR- 2, w przeciwieństwie do tych receptorów niereagujący z trombiną, lecz z trypsyną, został zidentyfikowany za pomocą screeningu genomu mysiego z użyciem sond homologicznych do przezbłonowych regionów receptora substancji K [46].

Receptory PAR-1, -3 i -4 występują głównie na komórkach naczyń krwionośnych; są przede wszystkim efektorami trombiny w warunkach in vivo, lecz mogą być aktywowane także przez inne proteazy [15,48,69]. Ekspresja poszczególnych typów receptorów jest swoista gatunkowo i różna w poszczególnych komórkach, np. PAR-1 i PAR-4 występują w ludzkich płytkach krwi, a PAR-3 i -4 – w mysich. Niedawne badania przeprowadzone na hodowlach mysich wykazały, iż mPAR-3 prawdopodobnie nie działa jako samodzielny receptor, lecz bardziej jako kofaktor pozostałych receptorów proteaz lub tworzy z nimi heterodimery, np. z mPAR-4 [35,39,41]. Dane wymagają potwierdzenia u ludzi, u których ten receptor również występuje. Ekspresję PAR-2, którego aktywacja odbywa się w wyniku oddziaływań z trypsynopodobnymi proteazami serynowymi stwierdzono u ludzi na komórkach śródbłonka naczyń oraz jelit i dróg oddechowych. Receptor ten bierze udział w odpowiedzi proliferacyjnej uszkodzonych tkanek [4]. Oprócz proteaz, także białka zsyntetyzowane na podstawie sekwencji aktywującej części zewnątrzkomórkowej PAR mogą być ich agonistami. Są to tzw. PAR-activating peptides, swoiste dla poszczególnych receptorów proteaz. Białka imitujące powstający po proteolizie koniec N (tethered ligand, „związany” ligand) mogą aktywować receptor bez jego wcześniejszej proteolizy, przez przyłączenie się bezpośrednio do znajdującego się wewnątrz receptora miejsca aktywacji [15]. Proteazy aktywujące i inaktywujące poszczególne receptory PAR przedstawia tabela 1.

Każdy z receptorów PAR jest zbudowany z domeny transbłonowej składającej się z siedmiu α-helis, części cytoplazmatycznej wiążącej białko G oraz N-końcowej sekwencji zewnątrzkomórkowej zawierającej miejsce wiązania swoistej proteazy (ryc. 1) [25,35]. Główne róż- nice w budowie między poszczególnymi PAR dotyczą przede wszystkim właśnie sekwencji N – końcowej.

Spośród wszystkich receptorów proteaz najlepiej poznano mechanizm aktywacji PAR-1. Głównymi aktywatorami tego białka są: trombina i czynnik krzepnięcia krwi Xa, proteazy odpowiedzialne za krzepnięcie krwi w razie uszkodzenia naczynia. Swoistość trombiny do PAR-1 jest na tyle duża, iż do wzbudzenia sygnalizacji wewnątrzkomórkowej nie wymaga obecności kofaktorów. Pozostałe proteazy oddziaływają z powierzchniowymi cząsteczkami, które ułatwiają ich związanie z PAR-1 i odłączenie fragmentu N-końcowego od jego części zewnątrzkomórkowej (np. śródbłonkowy receptor białka C, endothelial protein C receptor – EPCR jest kofaktorem proteazy APC, activated protein C, aktywne białko C) [29,54]. Sekwencja LDPR41-S42 fragmentu N-końcowego PAR-1 jest podstawowa dla prawidłowego związania trombiny z tym receptorem [73]. W wyniku proteolitycznego dzia- łania trombiny dochodzi do hydrolizy wiązania peptydowego w miejscu R41-S42 (między resztami argininy i seryny) i odsłonięcia położonego poniżej fragmentu pełniącego funkcję wewnątrzcząsteczkowego liganda aktywującego PAR – jest to tzw. „związany” (tethered) ligand o charakterystycznej dla danego receptora sekwencji (tab. 2).

Wzbudzenie sygnału odbywa się w konserwatywnym regionie pętli 2 za pośrednictwem sekwencji reszt 42SFLLRN47 [41]. Reszty hirudynopodobne, obecne w cząsteczce PAR-1 i PAR-3 zwiększają powinowactwo trombiny do tych receptorów, dlatego też mniejsze jej stężenia są potrzebne do ich aktywacji w porównaniu z PAR-4, który nie zawiera takich reszt, stąd jego aktywacja wymaga większych stężeń trombiny [54]. W przypadku oddziaływań trombiny z PAR-4 proteoliza receptora następuje między miejscem R47 a G48 skutkiem czego jest powstanie odpowiedniego liganda (tab. 2) [48]. Receptor PAR-2 jako jedyny receptor proteazowy jest aktywowany nie przez trombinę, lecz przez trypsynopodobne proteazy serynowe, m.in. trypsynę w stężeniach fizjologicznych czy też czynniki krzepnięcia krwi – VIIa, Xa lub kompleks tych białek z czynnikiem tkankowym – TF-VIIa-Xa [54]. W przypadku PAR-2 hydroliza wiązania peptydowego zewnątrzkomórkowego fragmentu N-koń- cowego odbywa się w miejscu R34-S35 [46].

Wzbudzenie sygnalizacji wewnątrzkomórkowej

Aktywacja procesów wewnątrzkomórkowych przez PAR odbywa się przede wszystkim w wyniku oddziaływań z białkiem G, lecz także przez przyłączenie białka zwanego β-arrestyną.

Po aktywacji receptora dochodzi do zmian konformacyjnych w jego strukturze ułatwiających przyłączenie białka G do domeny wewnątrzkomórkowej PAR i wytworzenie heterotrimerów aktywujących kolejne przekaźniki. PAR-1 łączy się z podtypami białka Gα, (Gαq, Gαi oraz Gα12/13), co doprowadza do aktywacji kinaz MAP (MAPKs, mitogen activated protein kinases, kinazy białkowe aktywowane mitogenem), wzrostu wewnątrzkomórkowego stężenia Ca2+ oraz zależnej od białka RhoGEF aktywacji przekaź- ników Rho i Rac (ryc. 1) [15,38]. Aktywacja PAR pobudza także kaskady sygnałów zależnych od kinazy białkowej C, kinazy tyrozynowej oraz kinazy PI3 (PI3-K, phosphatidylinositol 3-kinase, kinaza trójfosforanu inozytolu) oraz zahamowania sygnalizacji zależnej od cyklazy adenylowej. PAR-4 i PAR-2 również oddziaływają z białkiem G, w przeciwieństwie do PAR-3, który się z nim nie łączy [7]. Aktywacja PAR zwiększa transkrypcję genów białek regulujących m.in. proliferację, adhezję, migrację, wzrost i apoptozę komórki (ryc. 1, 2).

Regulacja aktywności PAR

Aktywacja PAR jest nieodwracalna, dlatego też mechanizmy regulujące wzbudzanie sygnałów przez receptory proteaz muszą być bardzo sprawne. Regulacja aktywno- ści PAR (zarówno w spoczynku, jak i po jego aktywacji) odbywa się przez przemieszczanie go z błony komórkowej do wnętrza komórki [27,59]. W spoczynku stałe – konstytutywne (constitutive) krążenie receptora między błoną komórkową a przedziałem wewnątrzkomórkowym zapewnia nieustanny dopływ PAR do błony komórkowej. W przypadku PAR-1 wnikanie do przestrzeni wewnątrzkomórkowej w stanie spoczynku jest zależne od jego wcześniejszej ubikwitynacji oraz przyłączenia kompleksu klatryna/AP2 (clathrin adapter protein complex 2) i dynaminy, natomiast nie wymaga związania receptora z arrestyną. Podjednostka μ2 AP2 wiąże się z resztą tyrozynową ogona cytoplazmatycznego PAR- 1. Skierowanie PAR-1 do lizosomów odbywa się dzięki rozpoznaniu tego receptora przez tzw. białko sortujące SNX1 (sorting nexin-1) [28].

Natomiast aktywny PAR zostaje przemieszczony do wnę- trza komórki i rozłożony w lizosomach po wcześniejszym przyłączeniu arrestyny lub niezależnie od związania się z tym białkiem – ale wówczas dochodzi do jego szybkiej degradacji, co uniemożliwia jego powrót do błony komórkowej i ponowną jego aktywację [10,15]. Szybka degradacja PAR odbywa się w wyniku tzw. szybkiej fosforylacji końca C receptora proteaz przez różne kinazy białka G (GPCR kinases – GRKs), w tym GRK3 i GRK5. Dochodzi do odłączenia białek G i przerwania wzbudzania sygnałów wewnątrzkomórkowych [51]. Wolniejsza, w porównaniu z innymi receptorami PAR, internalizacja PAR-4 oraz brak jego fosforylacji powodują, iż skutki aktywacji tego receptora trwają dłużej, np. agregacja płytek krwi zależna od trombiny [59]. Prawdopodobnie fosforylacja odgrywa rolę w dezaktywacji PAR-3. Natomiast regulacja aktywności PAR-2 odbywa się również w wyniku przyłączania arrestyny oraz internalizacji receptora (rola fosforylacji w tym przypadku jest niejasna). W hamowaniu aktywno- ści PAR-1 i PAR-2 umiejscowionych w fibroblastach dodatkowo jest wymagane przyłączenie dynaminy (GTP-azy). Arrestyna przyczynia się do przedłużonej aktywacji bia- łek ERK1/2 (extracellular signal-regulated kinase-1 i -2) wzbudzonej przez aktywny PAR-2 [17,36].

Opisano również mechanizm regulacji aktywności PAR polegający na proteolitycznym odszczepieniu części receptora poniżej miejsca aktywacji i pozbawieniu go „związanego” liganda [4]. Istnieją dane z badań in vitro wskazujące na występowanie w komórkach śródbłonka i fibroblastach efektu zależnego od dawki. Pod wpływem wzrastających stężeń trombiny dochodzi do przemieszczenia się PARs z magazynów wewnątrzkomórkowych na powierzchnię błony komórkowej [15].

Rola układu krzepnięcia krwi i PAR w chorobie nowotworowej

Czynnik tkankowy (TF) a PAR

Istotną rolę w krzepnięciu krwi po przerwaniu ciągłości naczynia krwionośnego odgrywają zależne od witaminy K osoczowe czynniki krzepnięcia krwi: VII, X i trombina. Aktywacja czynnika VII następuje po przyłączeniu do czynnika tkankowego, powierzchniowego receptora komórkowego [55].

Czynnik tkankowy, niezbędny do aktywacji czynników krzepnięcia krwi, powodujących powstanie trombiny, jest uważany za najważniejszy prokoagulant komórek nowotworowych. Badania wykazały, iż TF jest obecny na powierzchni komórek nowotworowych różnych nowotworów złośliwych [56,81,83,87]. W warunkach eksperymentalnych i klinicznych komórki nowotworowe charakteryzujące się obecnością TF wykazywały większą zdolność do tworzenia przerzutów odległych w stosunku do komórek nowotworowych niewykazujących ekspresji tego białka. Czynnik tkankowy w kompleksie z czynnikiem VIIa prowadzi do powstania czynnika Xa, odpowiedzialnego za proteolityczną konwersję protrombiny do trombiny, głównego aktywatora PAR-1. Ponadto, kompleks TF/Xa może aktywować PAR-2, podczas gdy czynnik Xa oddziałuje z PAR-1 lub PAR-2. To, iż komórki nowotworowe mogą ektopowo wydzielać czynnik VII wskazuje, iż mają zdolność syntezy prokoagulantów poza wątrobą [31].

Trombina a PAR

Obecność trombiny wykazano w wielu usuniętych operacyjnie guzach nowotworowych [63,59,83,87,96].

Pierwsze doniesienia o nowej dla trombiny roli w powstawaniu przerzutów nowotworowych pochodzą z początku lat 90 ub.w. [78,79,80,84,85,-86]. Inkubacja trombiny z komórkami rakowymi W256 skutkowała ich kilkakrotnym wzrostem adhezji do śródbłonka aorty szczurów [78,79,80,86,94?]. Inne badania wykazały, iż trombina podawana myszom z wszczepionymi komórkami rakowymi stymuluje wzrost guza nowotworowego i przyspiesza zgon myszy [95], a zastosowanie wysoce selektywnych inhibitorów trombiny może hamować powstawanie przerzutów odległych [20,85,86].

Trombina powoduje przekształcenie fibrynogenu w fibrynę, która może tworzyć podłoże do powstania nowych naczyń krwionośnych oraz kolonii przerzutowych komórek nowotworowych [13,50]. Płytki krwi poddane działaniu trombiny wykazują wzrost ekspresji cząstek adhezyjnych (glikoproteiny GPIIb/IIIa, czynnika von Willebranda, selektyny P, fibronektyny), umożliwiając komórkom nowotworowym tworzenie kompleksów ze skrzepami fibryny i płytkami krwi w przestrzeniach naczyniowych. Tworzenie tych kompleksów sprzyja przeżyciu komórek nowotworowych i tworzeniu przerzutów odległych [16,42,85,86]. Progresję nowotworu, w tym tworzenie przerzutów, trombina aktywuje również przez bezpośrednie oddziaływanie z PARs obecnymi na komórkach nowotworowych [42,44,85,86]. Ekspresję PAR-1 stwierdzono m.in. w komórkach czerniaka, raka piersi, płuca, przełyku, okrężnicy, żołądka, gruczołu krokowego, trzustki, wątroby, jajnika, trzonu macicy, a także nowotworów okolicy głowy i szyi oraz nowotworów hematologicznych [2,8,32,34,35,37,40,58,70,71,84,101].

W badaniach przeprowadzonych na myszach stwierdzono, iż nadmierna ekspresja PAR-1 w gruczołach piersiowych jest związana z aktywacją białek Wnt i β-kateniny, istotnych w progresji nowotworów złośliwych [10]. Ponadto, aktywacja PAR-1 w guzach łagodnych w modelach mysich powodowała wzrost guza i inwazji [22]. Co ważne, w badaniach przeprowadzonych na hodowlach komórkowych raka piersi i żołądka stwierdzono zależność między zwiększoną ekspresją PAR-1 w komórkach raka, a jego większą inwazyjno- ścią i zdolnością do tworzenia przerzutów odległych [9,10,22,49,58]. Natomiast zmniejszenie ekspresji PAR-1 obniżało inwazyjność komórek nowotworowych tych raków. Interesujące jest, że stwierdzano ekspresję MMP-1 i PAR-1 w komórkach raka pęcherzyka żółciowego i wątroby u chorych, u których nowotwór naciekał głębiej, był bardziej zaawansowany, częściej występowały przerzuty do węzłów chłonnych oraz rokowanie u nich było gorsze [18,34]. U chorych na raka płuca, żołądka i pęcherzyka żółciowego wykazano, że ekspresja PAR-1 jest niezależnym niekorzystnym czynnikiem prognostycznym przeżyć całkowitych, a u chorych na raka gruczołu krokowego – wznowy miejscowej [11,18].

Obecność PAR-1 stwierdzono także w fibroblastach obecnych w macierzy nowotworów złośliwych, w odróż- nieniu od zmian łagodnych, gdzie tej ekspresji nie wykazano [4]. Przewlekła aktywacja PAR-1 w fibroblastach NIH 3T3 przyczynia się do ich transformacji i hiperplazji [38]. W obrębie guzów nowotworowych ekspresję PAR-1 stwierdzano także w komórkach śródbłonka, mięśni gładkich naczyń, tucznych oraz makrofagach [4].

Istnieją doniesienia o roli aktywacji PAR-1 lub PAR-2 przez trombinę w patogenezie ostrego odczynu popromiennego, np. zapalenia śluzówki napromienianego jelita. Wykazano wysoką ekspresję PAR-1 i PAR-2 w komórkach jelita cienkiego szczurów oraz aktywację procesów zapalnych, mitogennych i proliferacyjnych pod wpływem radioterapii w tych komórkach. Podawanie inhibitorów PAR-1 zmniejszało nasilenie ostrego odczynu w jelitach, natomiast nie zmniejszało nasilenia późnego odczynu popromiennego [75,76,77]. Wskazuje to na udział w powstawaniu reakcji późnych innych mechanizmów, niezależnych od oddziaływań z PARs.

Inne proteazy a PAR

Różne proteazy wydzielane przez nowotwór mogą aktywować PAR, np. uPA (urokinase-plasminogen activator), MMPs oraz trypsyna. UPA w wyniku oddziaływań z u-PAR (urokinase-plasminogen activator receptor) przekształca plazminogen w plazminę, która może uaktywniać PAR. Plazmina degraduje białka przestrzeni zewnątrzkomórkowej oraz aktywuje MMPs, m.in. MMP- 1, -9 i -14, które także należą do aktywatorów PAR-1 [5,33]. Coraz więcej dowodów istnieje na udział PAR-2 w progresji nowotworu [30,47,60]. Stężenie trypsyny, aktywatora PAR-2 jest podwyższone u chorych na raka żołądka, okrężnicy, jajnika i płuca [11].

Odpowiedź komórek nowotworowych na aktywację PAR

Aktywność mitogenna

Aktywacja PAR-1 przez trombinę, kompleks TF/VIIa lub TF/VIIa/Xa prowadzi do wzmożenia zdolności proliferacyjnej komórek złośliwych m.in. przez przedłużoną aktywację przekaźników ERK1/2 [12,65]. Aktywacja szlaków zależnych od PARs wiedzie także do transformacji nowotworowej, progresji nowotworu, migracji oraz przeżycia komórek nowotworowych. Wykazano silne działanie mitogenne PAR aktywowanego trombiną na komórki k śródbłonka oraz mięśniowych naczyń krwionośnych krwi [67,68]. Ponadto, komórki śródbłonka, jak i płytki krwi opłaszczone trombiną wykazują wydłużone przeżycie, co sprzyja przyleganiu do nich komórek nowotworowych i ich dalszą inwazję [62,68].

W badaniach przeprowadzonych na hodowlach komórkowych raka trzustki, wątroby, szyjki macicy, okrężnicy, jamy ustnej stwierdzono aktywność mitogenną także PAR-2 [2,88,100,89,45,57]. Podawanie trypsyny lub peptydu aktywującego PAR-2 (SLIGKV) doprowadzało do proliferacji komórek rakowych oraz zwiększonej ekspresji i aktywności MMP-2 oraz szlaku ERK/AP-1 [88,99].

Hamowanie i aktywacja apoptozy

Badania nad rolą PAR w procesie apoptozy wykazały, iż odpowiedź komórki wynikająca z aktywacji tych receptorów zależy od stężenia ich agonistów. W niskich stężeniach trombiny (poniżej 3 nM) dochodzi do pobudzenia proliferacji komórek nowotworowych i wzrostu guza nowotworowego, natomiast przy wysokich stężeniach trombiny i innych agonistów PAR – pobudzany jest proces apoptozy [97,98]. Aktywacja PAR-1 w komórkach nowotworowych przez czynnik Xa może także prowadzić do ich apoptozy, niezależnie od jego stężenia [11].

Zwiększenie ekspresji integryn

Integryny należą do rodziny białek przezbłonowych, które pośredniczą w interakcjach między komórkami śródbłonka a składnikami macierzy zewnątrzkomórkowej ważnymi np. do prawidłowego przebiegu procesu angiogenezy [68]. Jest wiele dowodów na to, iż zwiększanie ekspresji cząstek adhezyjnych wskutek działania PAR aktywowanego trombiną zwiększa potencjał przerzutowy komórek nowotworowych [78,79,80,85,86,100]. Udowodniono, iż aktywacja PAR-1 nasila adhezję komórek nowotworowych do składników macierzy zewnątrzkomórkowej przez oddziaływania z integryną αvβ5 i przebudowę cytoszkieletu, co sprzyja migracji komórek, inwazji i tworzeniu przerzutów, m.in. w raku płuca i czerniaku [21,100]. Wykazano również, iż PAR przez zwiększanie ekspresji integryny αIIbβ3 może prowadzić do przyłączania komórek czerniaka do komórek śródbłonka (w zależności od płytek krwi) i w ten sposób również zwiększać potencjał przerzutowy komórek nowotworowych [68,85,86]. Integryna αv β3 występuje głównie na komórkach naczyń krwionośnych i pełni istotną rolę w przebiegu angiogenezy. Jej ekspresja również jest regulowana przez aktywność PAR i to z jej pomocą trombina łączy się z komórkami śródbłonka. Ponadto PAR aktywowany trombiną zwiększa ekspresję żelatynazy – enzymu degradującego kolagen IV i MMP-2, co zwiększa przepuszczalność naczyń krwionośnych, umożliwia migrację komórek śródbłonka oraz komórek nowotworowych i ich inwazję [68].

Aktywacja PAR-1 zwiększa ekspresję białka adhezyjnego selektyny P, która ułatwia tworzenie kompleksów płytek krwi z komórkami nowotworowymi i potencjalnie może odgrywać rolę w progresji nowotworu [62].

Angiogeneza

Tworzenie sieci nowych naczyń krwionośnych, czyli angiogeneza (angio – naczynie, genesis – narodziny) jest procesem niezbędnym do wzrostu i rozwoju guza nowotworowego [23]. Drobne naczynia krwionośne dostarczają tlen i składniki odżywcze komórkom nowotworowym usuwając jednocześnie substancje pochodzące z przemiany materii. Badania przeprowadzone na modelach mysich wykazały udział PAR-1 w angiogenezie. Około 50% zwierzęcych embrionów pozbawionych PAR-1 umiera z powodu zatrzymania rozwoju naczyń krwionośnych, a przywrócenie przekaźnictwa wzbudzanego przez ten receptor zapobiega śmierci komórki [26]. W komórkach czerniaka i raka piersi nasilenie ekspresji PAR-1 koreluje ze zwiększonym stężeniem czynnika wzrostu śródbłonka naczyń, VEGF (vascular endothelial growth factor), pobudzeniem angiogenezy oraz wzrostem guza [93,94]. Aktywacja PAR-2 przez kompleks TF/VIIa prowadzi do fosforylacji TF i aktywacji zależnych od niego mechanizmów angiogenezy, migracji komórek nowotworowych i progresji nowotworu [37,61]. Ponadto aktywacja zależ- nej od TF drogi krzepnięcia krwi umożliwia generację trombiny – przy obecności jonów wapnia na powierzchni błon fosfolipidowych płytek krwi czy komórek nowotworowych tworzy się kompleks protrombinazy – Xa/Va – przekształcający protrombinę w trombinę [24].

Aktywność proteolityczna trombiny wobec PAR doprowadza do aktywacji transkrypcji genów kodujących białka biorące udział w angiogenezie, m.in. VEGF, jego receptora (VEGFR), TF, MMP-2, angiopoetyny-2 (Ang-2), zasadowego czynnika wzrostu fibroblastów (basic fibroblasts growth factor, bFGF), kinaz MAP oraz PI3 [23,67,82,90]. Źródłem czynników proangiogennych, m.in. VEGF, są aktywowane przez trombinę płytki krwi oraz komórki mięśni gładkich naczyń krwionośnych, wobec których trombina wykazuje silne działanie mitogenne, a także komórki nowotworowe (oddziaływania również zależne od PAR) [68]. W badaniach laboratoryjnych wykazano, że uwalnianie VEGF z płytek krwi i niektórych komórek nowotworowych pod wpływem trombiny może się odbywać w ciągu kilku minut [67]. Płytki krwi stymulowane trombiną, pochodzące od chorych na raka piersi uwalniają większe ilości VEGF w porównaniu z płytkami krwi osób zdrowych [62]. Wywołuje to trombina przez aktywację PAR-1, natomiast stymulacja PAR-4 skutkuje sekrecją czynnika antyangiogennego – endostatyny [62]. Szczególnie istotne wyniki badań zaobserwowano w hodowlach komórkowych glejaków. Stwierdzono korelację miedzy ekspresją trombiny i VEGF, co wskazuje na możliwy autokrynny mechanizm regulacji angiogenezy w glejakach [91]. Ponadto PAR aktywowany trombiną indukuje wytwarzanie wolnych rodników tlenowych, powodujących wzrost ekspresji czynnika transkrypcyjnego indukowanego przez hipoksję, HIF-1, który łącząc się z genem VEGF aktywuje jego transkrypcję. Skutkiem jest zmiana kształtu komórek śródbłonka, wzrost przepuszczalności naczyń, nasilenie proliferacji komórek śródbłonka oraz zwiększona proteoliza, co przekłada się na pobudzenie angiogenezy. Zaokrąglanie się komórek śródbłonka i zwiększona przepuszczalność, wiodące do dysfunkcji bariery śródbłonkowej powodują powstanie przejściowej macierzy o właściwościach proangiogennych i w konsekwencji – aktywację kaskady trombina/PAR – IP3 – Ca2+ – MAPK oraz odpowiedź komórki [82].

Aktywacja składowych hemostazy oraz angiogenezy zmianiające przepuszczalność naczyń krwionośnych są niezbędne do wzrostu i progresji choroby nowotworowej [82]. Część z opisanych oddziaływań jest aktywowanych po przerwaniu ciągłości naczyń krwionośnych, takich jak np. proliferacja i migracja komórek śródbłonka, co ma spowodować wygojenie rany i wyłączenie aktywacji krzepnięcia krwi – w przypadku nowotworu ciągła obecność TF i PAR na powierzchni komórek nowotworowych oraz przekształcanie protrombiny w trombinę powodują, że te mechanizmy prowadzą do rozwoju nowej sieci naczyń krwionośnych i wzrostu guza. Tak więc, w przypadku nowotworu „rana” nie tylko nie zostaje wygojona, lecz jest wręcz przewlekle stymulowana („jątrzona”) bo to daje szansę na przetrwanie i umożliwia inwazję.

Zaburzenia regulacji ekspresji PAR w nowotworach

W przeciwieństwie do stanu fizjologii, w komórkach nowotworowych, np. raka piersi istnieją zaburzenia w regulacji aktywności PAR i dochodzi do stałej aktywacji przekaźników zależnych od tych receptorów, np. ERK1/2 czy też białek z rodziny Rho [10,38]. Wolniejsza internalizacja PAR i brak jego degradacji w lizosomach wiodą do stałej aktywacji PAR. Ponadto, zwiększenie transkrypcji mRNA PAR, regulowanej przez białko AP2, również może spowodować ich ciągłą aktywność. Nie można wykluczyć występowania mutacji aktywującej w genie kodującym PAR, jednak jak dotąd brak jest wiarygodnych danych dotyczących tego zagadnienia.

Aktywacja PAR a inne receptory

Aktywacja PAR-1 przez trombinę prowadzi do transaktywacji EGFR i ErbB2/HER2, a następnie wzbudzenia sygnalizacji zależnej od białek ERK-1 i -2 w komórkach inwazyjnego raka piersi [3]. Białka ERK-1 i -2 promują proliferację oraz przeżycie komórek nowotworowych i przyczyniają się do progresji choroby nowotworowej. Aktywacja białek ErbB odbywa się również w wyniku oddziaływań PAR z MMP przez uwalnianie z błony komórkowej EGF wiążącego heparynę (heparn-binding EGF).

Hamowanie aktywności PAR jako potencjalna terapia przeciwnowotworowa

Wiadomo, że heparyny drobnocząsteczkowe, stosowane w leczeniu oraz w profilaktyce choroby zakrzepowo- -zatorowej u chorych na nowotwory, wykazują również działanie przeciwnowotworowe [64]. Inhibitor trombiny – hirudyna także ma takie właściwości, a ponadto zmniejsza nasilenie ostrego odczynu popromiennego [74,77]. Rola PAR w biologii nowotworów jest coraz lepiej udokumentowana, dlatego też inhibitory PAR stanowią również obiecujący obszar interwencji terapeutycznych. Teoretyczne miejsca uchwytu, które mogłyby uniemożliwić aktywację PAR to:.

• blokada miejsca, z którym łączy się „splątany ligand” po zadziałaniu agonisty PAR (np. worapaksar);

• zasłonięcie miejsca przyłączenia agonisty i uniemożliwienie proteolizy PAR, a tym samym odsłonięcia „zwią- zanego” ligandu (np. ATAP2);

• interakcje z wtórnymi przekaźnikami PAR (białkiem G, arrestyną, ERK);

• blokowanie syntezy PAR RNA.

W badaniach przeprowadzonych w warunkach in vitro (hodowle komórkowe) i in vivo (ksenografty) różnych nowotworów (m.in. raka piersi, jajnika, gruczołu krokowego) stosowanie związków blokujących PAR hamowało angiogenezę, apoptozę komórek nowotworowych, zmniejszało zdolność do tworzenia przerzutów, hamowało wzrost guza, a także wzmocnienia przeciwbólowego działania morfiny [1,6,11,92,98]. Jak dotąd, związki wchodzące w interakcje z PAR oceniano w badaniach klinicznych głównie u chorych na niedokrwienną chorobę serca [51]. Jednak, ze względu na hamowanie wzrostu guza w badaniach przedklinicznych, inhibitory reakcji wzbudzanych przez PAR stanowią ciekawy obszar farmakologicznej interwencji także u chorych na nowotwory.

Podsumowanie

Przedstawione dane dostarczają dowodów na ścisły związek między funkcjonowaniem układu krzepnięcia krwi, a rozwojem i progresją choroby nowotworowej. To, iż guz nowotworowy jest zarówno źródłem substancji prozakrzepowych, jak i zawiera receptory, które z nimi reagują uzasadnia traktowanie choroby nowotworowej jak ranę, której wyleczenie/wygojenie utrudniają wzajemnie „nakręcające się” mechanizmy. Działanie PARs, trombiny i innych składowych układu hemostazy jest wielopoziomowe, dlatego też inhibitory PARs albo aktywujących je proteaz stanowią obecnie obiecujący obszar interwencji terapeutycznych.

Przypisy

  • 1. Agarwal A., Covic L., Sevigny L.M., Kaneider N.C., Lazarides K.,Azabdaftari G., Sharifi S., Kuliopulos A.: Targeting a metalloproteasePAR-1signaling system with cell-penetrating pepducins inhibits angiogenesis,ascites, and progression of ovarian cancer. Mol. CancerTher., 2008; 7: 2746-2757
    Google Scholar
  • 2. Al-Eryani K., Cheng J., Abé T., Maruyama S., Yamazaki M., BabkairH., Essa A., Saku T.: Protease-activated receptor 2 modulates proliferationand invasion of oral squamous cell carcinoma cells. Hum.Pathol., 2015; 46: 991-999
    Google Scholar
  • 3. Arora P., Cuevas B.D., Russo A., Johnson G.L., Trejo J.: Persistent transactivationof EGFR and ErbB2/HER2 by protease activated receptor-1promotes breast carcinoma cell invasion. Oncogene, 2008; 27: 4434-4445
    Google Scholar
  • 4. Arora P., Ricks T.K., Trejo J.: Protease-activated receptor signalling,endocytic sorting and dysregulation in cancer. J. Cell. Sci., 2007;120: 921-928
    Google Scholar
  • 5. Austin K.M., Covic L., Kuliopulos A.: Matrix metalloproteases andPAR1 activation. Blood, 2013; 121: 431-439
    Google Scholar
  • 6. Bao Y., Hou W., Yang L., Kong X., Du M., Zheng H., Gao Y., Hua B.:Protease-activated receptor 2 antagonist potentiates analgesic effectsof systemic morphine in a rat model of bone cancer pain. Reg.Anesth. Pain. Med., 2015; 40: 158-165
    Google Scholar
  • 7. Bar-Shavit R., Turm H., Salah Z., Maoz M., Cohen I., Weiss E.,Uziely B., Grisaru-Granovsky S.: PAR-1 plays a role in epithelial malignancies:transcriptional regulation and novel signaling pathway.IUBMB Life., 2011; 63: 397-402
    Google Scholar
  • 8. Bäumer N., Krause A., Köhler G., Lettermann S., Evers G., HascherA., Bäumer S., Berdel W.E., Müller-Tidow C., Tickenbrock L.: Proteinase-activatedreceptor 1 (PAR1) regulates leukemic stem cell functions.PLoS One, 2014; 9: e94993
    Google Scholar
  • 9. Boire A., Covic L., Agarwal A., Jacques S., Sherifi S., Kuliopulos A.:PAR-1 is a matrix metalloprotease-1 receptor that promotes invasionand tumorigenesis of breast cancer cells. Cell, 2005; 120: 303-313
    Google Scholar
  • 10. Booden M.A., Eckert L.B., Der C.J., Trejo J.: Persistent signalingby dysregulated thrombin receptor trafficking promotes breast carcinomacell invasion. Mol. Cell. Biol., 2004; 24: 1990-1999
    Google Scholar
  • 11. Borensztajn K.S., Bijlsma M.F., Groot A.P., Brüggemann L.W., VersteegH.H., Reitsma P.H., Peppelenbosch M.P., Spek C.A.: Coagulationfactor Xa drives tumor cells into apoptosis through BH3-only proteinBim up-regulation. Exp. Cell. Res., 2007; 313: 2622-2633
    Google Scholar
  • 12. Camerer E., Huang W., Coughlin S.R.: Tissue factor- and factorX-dependent activation of protease-activated receptor 2 by factorVIIa. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2000; 97: 5255-5260
    Google Scholar
  • 13. Camerer E., Qazi A.A., Duong D.N., Cornelissen I., Advincula R.,Coughlin S.R.: Platelets, protease-activated receptors, and fibrinogenin hematogenous metastasis. Blood, 2004; 104: 397-401
    Google Scholar
  • 14. Carney D.H., Cunningham D.D.: Initiation of chick cell divisionby trypsin action at the cell surface. Nature, 1977; 268: 602-606
    Google Scholar
  • 15. Coughlin S.R.: Protease-activated receptors in hemostasis, thrombosisand vascular biology. J. Thromb. Haemost., 2005; 3: 1800-1814
    Google Scholar
  • 16. Dardik R., Savion N., Kaufmann Y. Varon D.: Thrombin promotesplatelets-mediated melanoma cell adhesion to endothelial cells underflow conditions: role of platelet glycoproteins P-selectin andGPIIb-IIIa. Br. J. Cancer, 1998; 77: 2069-2075
    Google Scholar
  • 17. DeFea K.A., Zalevsky J., Thoma M.S., Déry O., Mullins R.D., BunnettN.W.: β-arrestin-dependent endocytosis of proteinase-activatedreceptor 2 is required for intracellular targeting of activated ERK1/2.J. Cell. Biol., 2000; 148: 1267-1281
    Google Scholar
  • 18. Du X., Wang S., Lu J., Cao Y., Song N., Yang T., Dong R., Zang L.,Yang Y., Wu T., Li J.: Correlation between MMP1-PAR1 axis and clinicaloutcome of primary gallbladder carcinoma. Jpn. J. Clin. Oncol.,2011; 41: 1086-1093
    Google Scholar
  • 19. Dvorak H.F.: Tumors: wounds that do not heal. N. Engl. J. Med.,1986; 315: 1650-1659
    Google Scholar
  • 20. Esumi N., Fan D., Fidler I.J.: Inhibition of murine melanoma experimentalmetastasis by recombinant desulfatohirudin, a highlyspecific thrombin inhibitor. Cancer Res., 1991; 51: 4549-4556
    Google Scholar
  • 21. Even-Ram S.C., Maoz M., Pokroy E., Reich R., Katz B.Z., GutweinP., Altevogt P., Bar-Shavit R.: Tumor cell invasion is promoted byactivation of protease activated receptor-1 in cooperation with theαvβ5 integrin. J. Biol. Chem., 2001; 276: 10952-10962
    Google Scholar
  • 22. Even-Ram S., Uziely B., Cohen P., Grisaru-Granovsky S., Maoz M.,Ginzburg Y., Reich R., Vlodavsky I., Bar-Shavit R.: Thrombin receptoroverexpression in malignant and physiological invasion processes.Nat. Med., 1998; 4: 909-994
    Google Scholar
  • 23. Folkman J.: Angiogenesis in cancer, vascular, rheumatoid andother disease. Nat. Med., 1995; 1: 27-31
    Google Scholar
  • 24. Furie B., Furie B.C.: The molecular basis of blood coagulation.Cell, 1988; 53: 505-518
    Google Scholar
  • 25. Gieseler F., Ungefroren H., Settmacher U., Hollenberg M.D.,Kaufmann R.: Proteinase-activated receptors (PARs) – focus on receptor-receptor-interactionsand their physiological and pathophysiologicalimpact. Cell. Commun. Signal., 2013; 11: 86
    Google Scholar
  • 26. Griffin C.T., Srinivasan Y., Zheng Y.W., Huang W., Coughlin S.R.:A role for thrombin receptor signaling in endothelial cells duringembryonic development. Science, 2001; 293: 1666-1670
    Google Scholar
  • 27. Grimsey N., Lin H., Trejo J.: Endosomal signaling by proteaseactivatedreceptors. Methods Enzymol., 2014; 535: 389-401
    Google Scholar
  • 28. Gullapalli A., Wolfe B.L., Griffin C.T., Magnuson T., Trejo J.: An essentialrole for SNX1 in lysosomal sorting protease-activated receptor-1:evidence for retromer, Hrs- and Tsg101-independent functionsof sorting nexins. Mol. Biol. Cell, 2006: 17: 1228-1238
    Google Scholar
  • 29. Guo H., Liu D., Gelbard H., Cheng T., Insalaco R., Fernández J.A.,Griffin J.H., Zlokovic B.V.: Activated protein C prevents neuronalapoptosis via protease activated receptors 1 and 3. Neuron, 2004;41: 563-572
    Google Scholar
  • 30. Jaber M., Maoz M., Kancharla A., Agranovich D., Peretz T., Grisaru-GranovskyS., Uziely B., Bar-Shavit R.: Protease-activated-receptor-2affects protease-activated-receptor-1-driven breast cancer.Cell. Mol. Life Sci., 2014; 71: 2517-2533
    Google Scholar
  • 31. Koizume S., Jin M.S., Miyagi E., Hirahara F., Nakamura Y., PiaoJ.H., Asai A., Yoshida A., Tsuchiya E., Ruf W., Miyagi Y.: Activation ofcancer cell migration and invasion by ectopic synthesis of coagulationfactor VII. Cancer Res., 2006; 66: 9453-9460
    Google Scholar
  • 32. Li S.M., Jiang P., Xiang Y., Wang W.W., Zhu Y.C., Feng W.Y., LiS.D., Yu G.Y.: Protease-activated receptor (PAR)1, PAR2 and PAR4expressions in esophageal squamous cell carcinoma. DongwuxueYanjiu, 2014; 35: 420-425
    Google Scholar
  • 33. Li X., Tai H.H.: Thromboxane A2 receptor-mediated release ofmatrix metalloproteinase-1 (MMP-1) induces expression of monocytechemoattractant protein-1 (MCP-1) by activation of proteaseactivatedreceptor 2 (PAR2) in A549 human lung adenocarcinomacells. Mol. Carcinog., 2014; 53: 659-666
    Google Scholar
  • 34. Liao M., Tong P., Zhao J., Zhang Y., Li Z., Wang J., Feng X., Hu M.,Pan Y.: Prognostic value of matrix metalloproteinase-1/proteinaseactivatedreceptor-1 signaling axis in hepatocellular carcinoma.Pathol. Oncol. Res., 2012; 18: 397-403
    Google Scholar
  • 35. Lin H., Liu A.P., Smith T.H., Trejo J.: Cofactoring and dimerizationof proteinase-activated receptors. Pharmacol Rev., 2013; 65:1198-1213
    Google Scholar
  • 36. Lin H., Trejo J.: Transactivation of the PAR1-PAR2 heterodimerby thrombin elicits β-arrestin-mediated endosomal signaling. J. Biol.Chem., 2013; 288: 11203-11215
    Google Scholar
  • 37. Lin Z.M., Zhao J.X., Duan X.N., Zhang L.B., Ye J.M., Xu L., LiuY.H.: Effects of tissue factor, PAR-2 and MMP-9 expression on humanbreast cancer cell line MCF-7 invasion. Asian Pac. J. Cancer.Prev., 2014; 15: 643-646
    Google Scholar
  • 38. Martin C.B., Mahon G.M., Klinger M.B., Kay R.J., Symons M., DerC.J., Whitehead I.P.: The thrombin receptor, PAR-1, causes transformationby activation of Rho-mediated signaling pathways. Oncogene,2001; 20: 1953-1963
    Google Scholar
  • 39. McLaughlin J.N., Patterson M.M., Malik A.B.: Protease-activatedreceptor‑3 (PAR3) regulates PAR1 signaling by receptor dimerization.Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2007; 104: 5662-5667
    Google Scholar
  • 40. Mußbach F., Henklein P., Westermann M., Settmacher U., BöhmerF.D., Kaufmann R.: Proteinase-activated receptor 1- and 4-promotedmigration of Hep3B hepatocellular carcinoma cells dependson ROS formation and RTK transactivation. J. Cancer Res. Clin. Oncol.,2015; 141: 813-825
    Google Scholar
  • 41. Nakanishi-Matsui M., Zheng Y.W., Sulciner D.J., Weiss E.J., LudemanM.J. Coughlin S.R.: PAR3 is a cofactor for PAR4 activation bythrombin. Nature, 2000; 404: 609-613
    Google Scholar
  • 42. Nierodzik M.L., Chen K., Takeshita K., Li J.J., Huang Y.Q., FengX.S., D’Andrea M.R., Andrade-Gordon P., Karpatkin S.: Protease-activatedreceptor 1 (PAR-1) is required and rate-limiting for thrombin-enhancedexperimental pulmonary metastasis. Blood, 1998;92: 3694-3700
    Google Scholar
  • 43. Nierodzik M.L., Kajumo F., Karpatkin S.: Effect of thrombin treatmentof tumor cells on adhesion of tumor cells to platelets in vitroand tumor metastasis in vivo. Cancer Res., 1992; 52: 3267-3272
    Google Scholar
  • 44. Nierodzik M.L., Karpatkin S.: Thrombin induces tumor growth,metastasis, and angiogenesis: Evidence for a thrombin-regulateddormant tumor phenotype. Cancer Cell, 2006; 10: 355-362
    Google Scholar
  • 45. Nishibori M., Mori S., Takahashi H.K.: Physiology and pathophysiologyof proteinase-activated receptors (PARs): PAR-2-mediatedproliferation of colon cancer cell. J. Pharmacol. Sci., 2005; 97: 25-30
    Google Scholar
  • 46. Nystedt S., Emilsson K., Wahlestedt C., Sundelin J.: Molecularcloning of a potential novel proteinase activated receptor. Proc. Natl.Acad. Sci. USA, 1994; 91: 9208-9212
    Google Scholar
  • 47. Olejar T., Vetvicka D., Zadinova M., Pouckova P., Kukal J., JezekP., Matej R.: Dual role of host Par2 in a murine model of spontaneousmetastatic B16 melanoma. Anticancer Res., 2014; 34: 3511-3515
    Google Scholar
  • 48. Ossovskaya V.S., Bunnett N.W.: Protease-activated receptors: contributionto physiology and disease. Physiol Rev., 2004; 84: 579-621
    Google Scholar
  • 49. Otsuki T., Fujimoto D., Hirono Y., Goi T., Yamaguchi A.: Thrombinconducts epithelial mesenchymal transition via protease-activatedreceptor-1 in human gastric cancer. Int. J. Oncol., 2014; 45: 2287-2294
    Google Scholar
  • 50. Palumbo J.S., Kombrinck K.W., Drew A.F., Grimes T.S., Kiser J.H.,Degen J.L., Bugge T.H.: Fibrinogen is an important determinant ofthe metastatic potential of circulating tumor cells. Blood, 2000; 96:3302-3309
    Google Scholar
  • 51. Ramachandran R., Noorbakhsh F., Defea K., Hollenberg M.D.:Targeting proteinase-activated receptors: therapeutic potential andchallenges. Nat. Rev. Drug Discov., 2012; 11: 69-86
    Google Scholar
  • 52. Rasmussen U.B., Vouret-Craviari V., Jallat S., Schlesinger Y.,Pages G., Pavirani A., Lecocq J.P., Pouysségur J., Van ObberghenSchillingE.: cDNA cloning and expression of a hamster α-thrombinreceptor coupled to Ca2+ mobilization. FEBS Lett., 1991; 288: 123-128
    Google Scholar
  • 53. Rieser P.: The insulin-like action of pepsin and pepsinogen. ActaEndocrinol., 1967: 54, 375-379
    Google Scholar
  • 54. Riewald M., Petrovan R.J., Donner A., Mueller B.M., Ruf W.: Activationof endothelial cell protease activated receptor 1 by theprotein C pathway. Science, 2002; 296: 1880-1882
    Google Scholar
  • 55. Riewald M, Ruf W.: Mechanistic coupling of protease signalingand initiation of coagulation by tissue factor. Proc. Natl. Acad. Sci.USA, 2001; 98: 7742-7747
    Google Scholar
  • 56. Rydén L, Grabau D., Schaffner F., Jönsson P.E., Ruf W., BeltingM.: Evidence for tissue factor phosphorylation and its correlationwith protease-activated receptor expression and the prognosis ofprimary breast cancer. Int. J. Cancer, 2010; 126: 2330-2340
    Google Scholar
  • 57. Sánchez-Hernández P.E., Ramirez-Dueñas M.G., Albarran-SomozaB., García-Iglesias T., del Toro-Arreola A., Franco-Topete R.,Daneri-Navarro A.: Protease-activated receptor-2 (PAR-2) in cervicalcancer proliferation. Gynecol. Oncol., 2008; 108: 19-26
    Google Scholar
  • 58. Sedda S., Marafini I., Caruso R., Pallone F., Monteleone G.: Proteinaseactivated-receptors-associated signaling in the control ofgastric cancer. World J. Gastroenterol., 2014; 20: 11977-11984
    Google Scholar
  • 59. Shapiro M.J., Weiss E.J., Faruqi T.R., Coughlin S.R.: Proteaseactivatedreceptors 1 and 4 are shut off with distinct kinetics afteractivation by thrombin. J. Biol. Chem., 2000; 275: 25216-25221
    Google Scholar
  • 60. Shi K., Queiroz K.C., Roelofs J.J., van Noesel C.J., Richel D.J., SpekC.A.: Protease-activated receptor 2 suppresses lymphangiogenesisand subsequent lymph node metastasis in a murine pancreatic cancermodel. J. Pathol., 2014; 234: 398-409
    Google Scholar
  • 61. Shi X., Gangadharan B., Brass L.F., Ruf W., Mueller B.M.: Proteaseactivatedreceptors (PAR1 and PAR2) contribute to tumor cell motilityand metastasis. Mol. Cancer Res., 2004; 2: 395-402
    Google Scholar
  • 62. Sierko E., Wojtukiewicz M.Z.: Inhibition of platelet function:does it offer a chance of better cancer progression control? Semin.Thromb. Hemost., 2007; 33: 712-721
    Google Scholar
  • 63. Sierko E., Wojtukiewicz M.Z., Zimnoch L., Thorpe P.E., BrekkenR.A., Kisiel W.: Co-localization of prothrombin fragment F1+2and VEGF-R2-bound VEGF in human colon cancer. Anticancer Res.,2011; 31: 843-847
    Google Scholar
  • 64. Smorenburg S.M., Hettiarachchi R.J., Vink R., Büller H.R.: Theeffects of unfractionated heparin on survival in patients with malignancy-a systematic review. Thromb. Haemost., 1999; 82: 1600-1604
    Google Scholar
  • 65. Trejo J., Connolly A.J., Coughlin S.R.: The cloned thrombin receptoris necessary and sufficient for activation of mitogen-activatedprotein kinase and mitogenesis in mouse lung fibroblasts. Loss ofresponses in fibroblasts from receptor knockout mice. J. Biol. Chem.,1996; 271: 21536-21541
    Google Scholar
  • 66. Trousseau A.: Phlegmasia dolens. Clinique Medicale de l`HotelDieude Paris, 1865; 3: 490-515
    Google Scholar
  • 67. Tsopanoglou N.E., Maragoudakis M.E.: On the mechanism ofthrombin-induced angiogenesis: Potentiation of vascular endothelialgrowth factor activity on endothelial cells by upregulation ofits receptors. J. Biol. Chem., 1999; 274: 23969-23976
    Google Scholar
  • 68. Tsopanoglou N.E., Maragoudakis M.E.: Role of thrombin in angiogenesisand tumor progression. Semin. Thromb. Hemost., 2004; 30: 63-69
    Google Scholar
  • 69. Ünlü B., Versteeg H.H.: Effects of tumor-expressed coagulationfactors on cancer progression and venous thrombosis: is there a keyfactor? Thromb. Res., 2014; 133 (Suppl. 2): S76-S84
    Google Scholar
  • 70. Uzunoglu F.G., Kolbe J., Wikman H., Güngör C., Bohn B.A., NentwichM.F., Reeh M., König A.M., Bockhorn M., Kutup A., Mann O.,Izbicki J.R., Vashist Y.K.: VEGFR-2, CXCR-2 and PAR-1 germline polymorphismsas predictors of survival in pancreatic carcinoma. AnnOncol., 2013; 24: 1282-1290
    Google Scholar
  • 71. Uzunoglu F.G., Yavari N., Bohn B.A., Nentwich M.F., Reeh M., PantelK., Perez D., Tsui T.Y., Bockhorn M., Mann O., Izbicki J.R., WikmanH., Vashist Y.K.: C-X-C motif receptor 2, endostatin and proteinaseactivatedreceptor 1 polymorphisms as prognostic factors in NSCLC.Lung Cancer, 2013; 81: 123-129
    Google Scholar
  • 72. Vu T.K., Hung D.T., Wheaton V.I., Coughlin S.R.: Molecular cloningof a functional thrombin receptor reveals a novel proteolyticmechanism of receptor activation. Cell, 1991; 64: 1057-1068
    Google Scholar
  • 73. Vu T.K., Wheaton V.I., Hung D.T., Coughlin S.R.: Domains specifyingthrombin-receptor interaction. Nature, 1991; 353: 674-677
    Google Scholar
  • 74. Walz D.A., Fenton J.W.: The role of thrombin in tumor cell metastasis.Invasion Metastasis, 1994-1995; 14: 303-308
    Google Scholar
  • 75. Wang J., Boerma M., Kulkarni A., Hollenberg M.D., Hauer-JensenM.: Activation of protease activated receptor 2 by exogenous agonistexacerbates early radiation injury in rat intestine. Int. J. Radiat.Oncol. Biol. Phys., 2010; 77: 1206-1212
    Google Scholar
  • 76. Wang J., Kulkarni A., Chintala M., Fink L.M., Hauer-Jensen M.:Inhibition of protease-activated receptor 1 ameliorates intestinalradiation mucositis in a preclinical rat model. Int. J. Radiat. Oncol.Biol. Phys., 2013; 85: 208-214
    Google Scholar
  • 77. Wang J., Zheng H., Ou X., Albertson C.M., Fink L.M., Herbert J.M.,Hauer-Jensen M.: Hirudin ameliorates intestinal radiation toxicityin the rat: support for thrombin inhibition as strategy to minimizeside-effects after radiation therapy and as countermeasure againstradiation exposure. J. Thromb. Haemost., 2004; 2: 2027-2035
    Google Scholar
  • 78. Wojtukiewicz M.Z., Ciarelli J.J., Snyder D.A., Nelson K.K., WalzD.A., Honn K.V.: Increased tumor cell adhesiveness and experimentalmetastasis following exposure to alpha-thrombin, its precursorand analogues. American Cancer Society Michigan Division Inc., Cancer Research Conference, Ypsilanti, MI, USA, 1990, Abstract 22
    Google Scholar
  • 79. Wojtukiewicz M.Z., Ciarelli J.J., Snyder D., Nelson K.K., Walz D.A.,Honn K.V.: Thrombin increases tumor cell adhesiveness via a nonproteolyticpathway. First Regional Meeting of the American Societyfor Cell Biology, Chicago, IL, USA, 1990, Abstract 91
    Google Scholar
  • 80. Wojtukiewicz M.Z., Ciarelli J.J., Walz D.A., Honn K.V.: Thrombinenhances cancer cell expression of an integrin receptor and increasesadhesion. 81st Annual Meeting of the Americsan Associationfor Cancer Research, 1990, Proceedings of AACR, 31, Abstract 476
    Google Scholar
  • 81. Wojtukiewicz M.Z., Rucinska M., Zacharski L.R., Kozlowski L.,Zimnoch L., Piotrowski Z., Kudryk B.J., Kisiel W.: Localization of bloodcoagulation factors in situ in pancreatic carcinoma. Thromb. Haemost.,2001; 86: 1416-1420
    Google Scholar
  • 82. Wojtukiewicz M.Z., Sierko E., Rak J.: Contribution of the hemostaticsystem to angiogenesis in cancer. Semin. Thromb. Hemost.,2004; 30: 5-20
    Google Scholar
  • 83. Wojtukiewicz M.Z., Sierko E., Zacharski L.R., Zimnoch L., KudrykB., Kisiel W.: Tissue factor-dependent coagulation activation andimpaired fibrinolysis in situ in gastric cancer. Semin. Thromb. Hemost.,2003; 29: 291-300
    Google Scholar
  • 84. Wojtukiewicz M.Z., Tang D.G., Ben-Josef E., Renaud C., Walz D.A.,Honn K.V.: Solid tumor cells express functional “tethered ligand”thrombin receptor. Cancer Res., 1995; 55: 698-704
    Google Scholar
  • 85. Wojtukiewicz M.Z., Tang D.G., Ciarelli J.J., Nelson K.K., WalzD.A., Diglio C.A., Mammen E.F., Honn K.V.: Thrombin increases themetastatic potential of tumor cells. Int. J. Cancer, 1993; 54: 793-806
    Google Scholar
  • 86. Wojtukiewicz M.Z., Tang D.G., Nelson K.K., Walz D.A., DiglioC.A., Honn K.V.: Thrombin enhances tumor cell adhesive and metastaticproperties via increased αIIbβ3 expression on the cell surface.Thromb. Res., 1992; 68: 233-245
    Google Scholar
  • 87. Wojtukiewicz M.Z., Zacharski L.R., Rucińska M., Zimnoch L., JarominJ., Rózańska-Kudelska M., Kisiel W., Kudryk B.J.: Expression oftissue factor and tissue factor pathway inhibitor in situ in laryngealcarcinoma. Thromb. Haemost., 1999; 82: 1659-1662
    Google Scholar
  • 88. Xie L., Duan Z., Liu C., Zheng Y., Zhou J.: Protease-activated receptor 2 agonist increases cell proliferation and invasion of humanpancreatic cancer cells. Exp. Ther. Med., 2015; 9: 239-244
    Google Scholar
  • 89. Xie L., Zheng Y., Li X., Zhao J., Chen X., Chen L., Zhou J., Hai O.,Li F.: Enhanced proliferation of human hepatoma cells by PAR-2agonists via the ERK/AP-1 pathway. Oncol. Rep., 2012; 28: 1665-1672
    Google Scholar
  • 90. Xie Q., Bao X., Chen Z.H., Xu Y., Keep R.F., Muraszko K.M., Xi G.,Hua Y.: Role of protease-activated receptor-1 in glioma growth. ActaNeurochir. Suppl., 2016; 121: 355-360
    Google Scholar
  • 91. Yamahata H., Takeshima H., Kuratsu J., Sarker K.P., Tanioka K.,Wakimaru N., Nakata M., Kitajima I., Maruyama I.: The role of thrombinin the neo-vascularization of malignant gliomas: an intrinsicmodulator for the up-regulation of vascular endothelial growthfactor. Int. J. Oncol., 2002; 20: 921-928
    Google Scholar
  • 92. Yang E., Boire A., Agarwal A., Nguyen N., O’Callaghan K., Tu P.,Kuliopulos A., Covic L.: Blockade of PAR1 signaling with cell-penetratingpepducins inhibits Akt survival pathways in breast cancercells and suppresses tumor survival and metastasis. Cancer Res.,2009; 69: 6223-6231
    Google Scholar
  • 93. Yin Y.J., Salah Z., Grisaru-Granovsky S., Cohen I., Even-Ram S.C.,Maoz M., Uziely B., Peretz T., Bar-Shavit R.: Human protease-activatedreceptor 1 expression in malignant epithelia: a role in invasivness.Aterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2003; 23: 940-944
    Google Scholar
  • 94. Yin Y.J., Salah Z., Maoz M., Even-Ram S.C., Ochayon S., NeufeldG., Katzav S., Bar-Shavit R.: Oncogenic transformation induces tumorangiogenesis: a role for PAR-1 activation. FASEB J., 2003; 17: 163-174
    Google Scholar
  • 95. Yuan L., Liu X.: Platelets are associated with xenograft tumorgrowth and the clinical malignancy of ovarian cancer through an angiogenesis-dependentmechanism. Mol. Med. Rep., 2015: 11: 2449-2458
    Google Scholar
  • 96. Zacharski L.R., Memoli V.A., Morain W.D., Schlaeppi J.M., RousseauS.M.: Cellular localization of enzymatically active thrombin inintact human tissues by hirudin binding. Thromb. Haemost., 1995;73: 793-797
    Google Scholar
  • 97. Zain J., Huang Y.Q., Feng X., Nierodzik M.L., Li J.J., KarpatkinS.: Concentration-dependent dual effect of thrombin on impairedgrowth/apoptosis or mitogenesis in tumor cells. Blood, 2000; 95:3133-3138
    Google Scholar
  • 98. Zania P., Kritikou S., Flordellis C.S., Maragoudakis M.E., TsopanoglouN.E.: Blockade of angiogenesis by small molecule antagoniststo protease-activated receptor-1: association with endothelial cellgrowth suppression and induction of apoptosis. J Pharmacol. Exp.Ther., 2006; 318: 246-254
    Google Scholar
  • 99. Zheng Y.M., Xie L.Q., Li X., Zhao J.Y., Chen X.Y., Chen L., ZhouJ., Li F.: Effect of ERK/AP-1 signaling pathway on proliferation ofhepatoma cells induced by PAR-2 agonists. Zhonghua Yi Xue ZaZhi, 2009; 89: 3116-3121
    Google Scholar
  • 100. Zhu L., Wang X., Wu J., Mao D., Xu Z., He Z., Yu A.: Cooperationof protease-activated receptor 1 and integrin ανβ5 in thrombinmediatedlung cancer cell invasion. Oncol. Rep., 2012; 28: 553-560
    Google Scholar
  • 101. Zhu Q., Luo J., Wang T., Ren J., Hu K., Wu G.: The activation ofprotease-activated receptor 1 mediates proliferation and invasionof nasopharyngeal carcinoma cells. Oncol. Rep., 2012; 28: 255-261
    Google Scholar

Pełna treść artykułu

Przejdź do treści