humano
Extracto
Antecedentes
enzimas deubiquitinating (DUBs) son proteasas que procesan ubiquitina (Ub) o productos del gen ubiquitina , poliubiquitina remodelación (similares a) las cadenas de proteínas diana, y contrarrestar la proteína ubiquitinación ejercida por E3 ubiquitina-ligasas. Una gran cantidad de estudios ha establecido la relevancia de DUBs al control de los procesos fisiológicos cuya subversión se sabe que causa la transformación celular, incluyendo la progresión del ciclo celular, reparación del ADN, la endocitosis y la transducción de señales. La expresión alterada de DUBs podría, por lo tanto, subvertir tanto el proteolítica y señalización del sistema de Ub.
Metodología /Principales conclusiones
En este estudio, se presenta la primera proyección integral de desregulación en DUB cánceres humanos por hibridación in situ en microarrays de tejidos (ISH-TMA). ISH-TMA ha demostrado ser un método fiable para llevar a cabo este tipo de estudio, sobre todo porque permite la identificación precisa del origen celular de las señales. Por lo tanto, las señales asociadas con el componente de tumor se pueden distinguir de los asociados con el microambiente tumoral. Se analizaron muestras procedentes de diversos tejidos normales y malignas del tumor, y las muestras "normales" se derivaron, siempre que sea posible, a partir de los mismos pacientes de los que se obtuvieron los tumores. De los aproximadamente 90 DUBs codificadas por el genoma humano, se encontraron 33 que se expresa en al menos uno de los tejidos analizados, de los cuales 22 fueron alterados en el cáncer. DUBs seleccionados fueron sometidos a una validación adicional, mediante el análisis de su expresión en grandes cohortes de muestras tumorales. Este análisis reveló una correlación significativa entre la expresión DUB y los parámetros clínicos y patológicos relevantes, que eran en algunos casos indicativos de enfermedad agresiva.
Conclusiones /Importancia
Los resultados presentados aquí demuestran que la desregulación es un DUB evento frecuente en el cáncer, y tienen implicaciones para los enfoques terapéuticos basados en la inhibición DUB
Visto:. Luise C, M Capra, Donzelli M, G Mazzarol, Jodice MG, Nuciforo P, et al. (2011) Un Atlas de la expresión alterada de deubiquitinating Las enzimas en el cáncer humano. PLoS ONE 6 (1): e15891. doi: 10.1371 /journal.pone.0015891
Editor: Maria Masucci, Karolinska Institutet, Suecia |
Recibido: 2 Octubre, 2010; Aceptado: 29 Noviembre 2010; Publicado: 25 de enero 2011
Derechos de Autor © 2011 Luise et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Financiación:. El trabajo fue apoyado por becas de la Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro, la Comunidad Europea (6PM y 7PM), el Consejo Europeo de Investigación, los Ministerios italianos de Educación-Universidad-Investigación (MIUR) y de la Salud, la Fundación Ferrari, el Monzino Fundación y la Fundación CARIPLO a PPDF. Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
la modificación posterior a la traducción de las proteínas con mono- o poli-ubiquitinación es fundamental para la regulación de la proteína de la estabilidad, la actividad y la interacción. A través de la modulación de estas propiedades de la proteína objetivo, ubiquitinación controla varios programas celulares, incluyendo la transducción de señales, transporte vesicular, transcripción, apoptosis, remodelación de la cromatina, y la reparación del ADN [1] - [7]. De manera similar a otras modificaciones covalentes, tales como fosforilación o metilación, ubiquitinación es reversible. Aproximadamente 100 enzimas deubiquitinating (Dubs) están codificadas por el genoma humano, de los cuales 90 parecen expresarse [8]. Estas enzimas escinden el enlace isopeptide entre el sustrato de proteína y residuos de la ubiquitina (Ub), poniendo así fin a la señalización de Ub-dependiente. DUBs pertenecen a la superfamilia de las peptidasas, específicamente a las familias cisteína y metalo-peptidasas. Sobre la base de su dominio Ub-proteasa, los DUBs cisteína-peptidasas pueden organizarse además en cuatro subclases: Ub hidrolasas carboxilo-terminal, familias 1 (UCH) y 2 (USP) [9], tumor-como de ovario (OTU o OTUBIAN) proteasas [10], [11], y la enfermedad de Machado-Joseph (MJD o MACHADO) proteasas [12]. Además, una clase de DUB metaloenzimas ha sido descrita:. La Jab1 /NMP /Mov34 (JAMM) la familia [13]
DUBs participan en la regulación de diversas funciones biológicas. Algunos DUBs se han encontrado en el complejo con el proteasoma, donde se requiere su función para la degradación de proteínas y Ub reciclaje [14], [15]. En otros casos, DUBs están involucrados en la remodelación del contenido Ub de proteínas diana, un mecanismo conocido como Ub-edición. Este proceso podría estar involucrado en el rescate de proteínas erróneamente ubiquitina de la degradación proteasomal, o bien en la modulación de la cantidad y tipo de cadenas de Ub vinculados a determinados sustratos [16]. Por último, y no es sorprendente dada la gran participación del sistema de Ub en la señalización intracelular, prácticamente todos los aspectos de la regulación celular se cruza con DUBs, incluyendo la regulación de la transcripción, remodelación de la cromatina, el tráfico intracelular vesicular, la reparación del ADN, la progresión del ciclo celular, apoptosis, y cascadas de transducción de señales de quinasas (para ver los últimos comentarios [17], [18]).
la subversión de DUBs podría, por lo tanto, alterar tanto el proteolítica y señalización del sistema de Ub. Esto se predice que afectan a la homeostasis celular y, en determinadas circunstancias, para promover la transformación celular. De hecho, se han propuesto dos papeles supresores oncogénicos y tumorales para un número de DUBs [18], [19], lo que lleva al concepto de que los mismos pueden representar dianas atractivas para nuevos tratamientos contra el cáncer ([20], [21] y las referencias en él) . Por lo tanto, una mejor comprensión de los roles funcionales de DUBs en el cáncer podría tener consecuencias importantes para el tratamiento del cáncer, especialmente a la luz de los recientes avances en el desarrollo de inhibidores de moléculas pequeñas-DUB específica [22]. Sin embargo, la comprensión del papel exacto de DUBs en cánceres "reales" se complica por el hecho de que DUBs tienen múltiples sustratos. Por lo tanto, un atlas de alteraciones DUB en el cáncer humano podría proporcionar una herramienta importante para dirigir futuros desarrollos farmacológicos. A nivel genético, mutaciones o reordenamientos /translocaciones de DUBs parecen poco frecuente (con la importante salvedad de que el problema no se ha investigado extensamente). Por el contrario, las alteraciones en los niveles de expresión parecen ser más frecuentes (para revisiones recientes de DUBs relacionados con el cáncer, véase [18], [19]). Aquí, se presenta la primera búsqueda completa de las alteraciones en la expresión DUB en nueve cánceres humanos. Este estudio representa el primer paso para la elaboración de un catálogo sistemático de DUB desregulación en el cáncer.
Resultados
Diseño del estudio
Un esquema del diseño del estudio se representa en la figura 1A. Un total de 89 genes que codifican DUB fueron analizados por
In situ
hibridación (ISH) en microarrays de tejidos tumorales múltiples (TMA). Empleamos ISH /TMA como la plataforma de cribado, ya que, entre las tecnologías de ARN basado, parejas ISH /TMA las ventajas de una metodología de medio /alto rendimiento (cientos de genes se pueden cribar en cientos de tumores) con los de una tecnología de alta resolución (cada núcleo puede ser analizada mediante inspección visual, permitiendo así la identificación del origen celular de la señal en un tejido heterogéneo). Hemos validado previamente ampliamente la especificidad y el rango dinámico de detección de este método (por ejemplo, en comparación con los que pueden obtenerse con métodos altamente cuantitativos, como Q-PCR), en una serie de grandes proyectos de cribado [23] - [26 ]. La proyección /TMA ISH condujo a la identificación de 22 DUBs que se dysregulated en los cánceres humanos, para un total de 34 sucesos de desregulación (Figura 1A). DUBs seleccionados fueron sometidos a una validación adicional mediante el análisis de su expresión en grandes cohortes de muestras tumorales (Figura 1A).
A. Se muestra un esquema del diseño del estudio. A la izquierda (en caja en negro), la estrategia y los resultados de la proyección ISH /TMA; derecha (en caja en rojo), la estrategia de los análisis extendidos (que se detallan en el texto principal). Todos DUBs expresadas en los tejidos humanos (90, de acuerdo con [8]) se analizaron; Sin embargo, la secuencia del miembro de la familia JAMM ENSG00000198817 se retiró de la base de datos Ensembl; por otra parte a la que se le asignó esta transcripción putativo el contexto genómico (ChR2: 58,390,463-58,391,299) (véase la Tabla S1 en [8]) ahora corresponde al gen FANCL que es una ligasa E3. B. La desregulación de DUBs en los cánceres humanos. Los niveles medios de expresión en diferentes tumores humanos (T) y los tejidos normales emparejados (N) se indican mediante un código de color semi-cuantitativa, lo que refleja las puntuaciones medias de ISH. Las puntuaciones reales (y
valores de P
) se enumeran en la Tabla S3. Los asteriscos marca estadísticamente significativa (
P
≤.05) diferencias (asteriscos negros, la regulación positiva; asteriscos rojos, regulación a la baja). ** Nevos benignos fueron utilizados como contraparte de tejidos normales para los melanomas. *** Para los linfomas no Hodgkin (LNH), se utilizan tejidos de ganglios linfáticos reactivos como la contraparte normal.
Análisis de las alteraciones en la expresión DUB en los cánceres humanos por ISH /TMA
Hemos examinado por los tumores ISH /TMA ~ 300, incluyendo los carcinomas de mama, colon-recto, laringe, pulmón (no pequeñas carcinomas de pulmón de células, NSCLC), estómago, riñón y próstata, linfomas no Hodgkin (LNH) y melanomas (la composición de la TMA se describe en la Tabla S1). Además, hemos examinado ~260 muestras normales de los mismos tejidos (con frecuencia, y siempre que sea posible, de la misma paciente, vemos el cuadro S1; para el LNH, que utiliza tejido del nódulo linfático reactivo como la contraparte normal, mientras que para el melanoma se utilizó nevos benignos ). Las 89 DUBs examinados incluyeron 55 proveedores del servicio universal, 4, 5 UCHS MJDS, 13, y 12 Otus JAMMS (enumerados y descritos en la Tabla S2).
De los 89 transcripciones analizados, 33 (37%) podrían ser detectadas ( puntuación ISH & gt; 1) en al menos uno de los tejidos analizados (Tabla S3). El resto de genes eran o indetectable (40 genes) o apenas (16 genes) detectable en los tejidos analizados, probablemente debido a la baja abundancia de ARNm. Es de destacar que en todos los casos en los que las sondas antisentido producían señales positivas, la sonda sentido correspondiente, que se utiliza como control negativo, no dió ningún señal apreciable (datos no mostrados). El conjunto completo de resultados se muestra en la Tabla S2 y S3 cuadro.
Veintidós DUBs se dysregulated (67% de todos los genes detectables y ~ 25% de todos los genes seleccionados) de una manera estadísticamente significativa (Figura 1B , y en las Tablas S2 y S3) en al menos un tipo de tumor (ver la Figura 2 para los ejemplos representativos). Otros once ARNm DUB (CYLD, USP2, USP4, USP7, USP15, USP18, USP21, USP25, USP49, PRPF8, OTUB1) se expresaron en diversos tejidos o tumores, pero no fueron significativamente dysregulated (véase la Tabla S3). En general, hubo 34 casos en los que un DUB específica fue desregulada significativamente en un tipo de tumor determinado, con respecto a la contraparte normal; de éstos, 22 (65%) eran upregulations, mientras que 12 (35%) eran downregulations (Figura 1B). Sorprendentemente, 9 upregulations ocurrieron en los carcinomas de laringe, mientras que 6 downregulations ocurrieron en los LNH. El carcinoma de mama es el único tipo de tumor en el que observamos tanto arriba y abajo de las regulaciones. No hay DUBs se dysregulated significativamente en los carcinomas de próstata, y sólo uno se encontró en el riñón (UCHL1, downregulated), lo que sugiere que diferentes tipos de tumores muestran diferentes niveles de alteración de la maquinaria deubiquitination. Finalmente, mientras que se encontraron 15 DUBs ser dysregulated significativamente en sólo un tipo de cáncer, 7 (UCHL1, USP9X, USP11, USP10, USP22, COPS5 y COPS6) muestran varias alteraciones en dos o más tipos de tumores (Figura 1B).
los ejemplos de los datos resumidos en la Figura 1B se muestran para los tejidos normales y tumorales. En cada par, el panel superior es un campo brillante (para la evaluación morfológica) y el panel inferior es un campo oscuro (transcripciones aparecen como puntos brillantes). Ampliaciones de las áreas seleccionadas también se muestran debajo de cada núcleo individual.
Con implicaciones terapéuticas en mente, los DUBs más interesantes fueron los expresados en niveles bajos o indetectables en la mayoría de los tejidos normales, mientras que siendo regulados positivamente en al menos un tipo de tumor. En estos casos, los DUBs dysregulated frecuencia muestran sobreexpresión sólo en una fracción de las muestras de tumor, lo que sugiere que sus niveles también podrían ser útiles para la estratificación de pacientes para la elegibilidad para la terapia anti-DUB. Por ejemplo, UCHL1 en los carcinomas de pulmón (igualmente en carcinomas de laringe) se expresó fuertemente en 7 de cada 25 muestras de tumores (28%), mientras que era completamente indetectable en el homólogo normal. Por otra parte, USP31 fue altamente expresado en 8 de los 27 carcinomas de laringe (30%), y sólo en 2 de los 31 tejidos normales, donde su expresión se limitaba a la capa basal proliferativa (datos no mostrados).
el análisis extendido de DUBs seleccionados en grandes cohortes de pacientes tumorales
Para investigar más a fondo las alteraciones de DUBs en los cánceres humanos, se analizó la expresión de DUBs seleccionados en grandes cohortes de tumores humanos. Nos concentramos en NSCLC y melanomas, como ejemplos de tumores que albergan la regulación positiva frecuente de DUBs, y los carcinomas gástricos como ejemplos de tumores que exhiben regulación a la baja de DUBs
En NSCLC, cuatro DUBs se sobreexpresa significativamente:. JOSD1, COPS5 UCHL1 y USP9X ( Figura 1B). JOSD1 está todavía totalmente no caracterizado a nivel funcional, y por lo tanto no se investigó más. COPS5, por otra parte, se ha caracterizado ampliamente en los tumores, incluyendo NSCLC (véase la discusión), haciendo su caracterización adicional menos necesario. Nos concentramos, por lo tanto, en el análisis de UCHL1 y USP9X por ISH /TMA en un caso colección de 420 muestras de NSCLC consecutivos (que se describe en la Tabla S4). Hemos observado que la expresión UCHL1 directamente correlacionada (P & lt; 0,001) con el grado del tumor, el género y la expresión de Ki67, mientras que la expresión USP9X directamente correlacionada con la expresión de Ki67 (P & lt; 0,001; Tabla 1). Por otra parte, ambos DUBs se expresaron con mayor frecuencia en los pulmones carcinomas de células escamosas (SSC), en comparación con los adenocarcinomas (AC).
En el examen inicial de las muestras de melanoma, cinco genes (USP10, USP11, USP22, USP48 y COPS5) se sobreexpresa significativamente, en comparación con los nevos benignos. Se realizó un análisis en profundidad sobre cuatro de ellos (COPS5 no fue analizado por las razones mencionadas en el párrafo anterior) en una gran colección de casos de melanoma (descrito en la Tabla S5). La expresión de tres de cada cuatro genes analizados (USP10, USP11, USP22) fue significativamente mayor en el melanoma metastásico en comparación con los nevos benignos y tumores primitivos (Tabla 2), lo que sugiere que su expresión está asociada con un fenotipo más agresivo e invasivo. Esta conclusión es apoyada por la correlación significativa entre la expresión DUB y clínico-patológicas parámetros indicativos de la enfermedad avanzada (Tabla 2), incluyendo el índice de Breslow (por USP10 y USP22), el índice de Clark (por USP22, USP11 muestra una correlación borderline) , la presencia de ulceración (por USP10 y USP22), y el número de células mitóticas (por USP10 y USP22, USP11 muestra una correlación borderline). expresión USP48 no se correlacionó con los parámetros clínico-patológicas ya que se detectaron bajos niveles de transcripción en casi todas las muestras de tumores (& gt; 95%, datos no mostrados). Por lo tanto, en un número significativo de casos de melanoma, la expresión DUB correlacionada con algunos de los factores de pronóstico más fuerte conocidos, proyectando su utilidad en los modelos de pronóstico.
Finalmente, se midió la expresión de USP1 en un cáncer gástrico "progresión" TMA contiene epitelio normal gástrica, metaplasia intestinal, displasia, carcinomas primarios y metástasis (Tabla S6). Se observó que la expresión de USP1 se perdió en la transición de la normal al estado metaplásico (Tabla 3, véase también la figura 1B y Figura S1). Todos los tejidos gástricos anormales y neoplásicas fueron negativos para la expresión USP1, posiblemente, lo que indica que este evento se correlaciona con los pasos iniciales de la transformación de la mucosa gástrica.
Discusión
Aquí, proporcionamos el primer atlas de alteraciones de la expresión DUB en los cánceres humanos. El repertorio completo de DUBs codificada por el genoma humano se analizó en nueve tipos de cáncer, que incluye los cuatro tipos de cáncer más frecuentes (pulmón, próstata, mama, colon-recto), y que representan tercios ~two de todos los casos de cáncer y cáncer muertes en el mundo occidental.
Veintidós fueron encontrados DUBs que están alteradas significativamente en por lo menos un tipo de cáncer. En siete casos (UCHL1, USP9X, USP11, USP10, USP22, COPS5 y COPS6), se observó la desregulación en más de un tipo de tumor. Teniendo en cuenta que sólo 33 de los 89 DUBs seleccionados de señales presentadas ISH cuantificables, parece que estas enzimas son frecuentemente alteradas en los cánceres humanos. Obviamente, la desregulación en los tumores no constituye
per se
evidencia de una implicación causal en el cáncer. En nuestros análisis prolongados, sin embargo, se observó una asociación entre la expresión de DUBs seleccionados y los parámetros clínico-pathalogical pertinentes, en algunos casos indicativos de enfermedad agresiva. Estos datos apoyan la idea de que al menos algunas de las desregulaciones detectado podría tener un papel en la tumorigénesis. Además, algunos de los DUBs caracterizados podría proporcionar marcadores útiles para la evaluación de diagnóstico /pronóstico (por ejemplo, USP10, USP11 y USP22 en el melanoma), o podría representar dianas terapéuticas (por ejemplo, DUBs que son altamente expresado en los tumores, pero ausente en tejidos normales ), independientemente de su papel exacto en la tumorigénesis.
Varias de las DUBs disregulados identificados aquí ya se han demostrado estar involucrados en el cáncer (para ver los últimos comentarios [18], [19]). Por ejemplo, COPS5 se sobreexpresa en varios tipos de tumores [27], [28], y su sobreexpresión se asocia a corto libre de enfermedad y la supervivencia global en el cáncer de pulmón [29], [30]. De hecho, COPS5 se ha propuesto como objetivo para el desarrollo de fármacos contra el cáncer [31].
USP9X expresión se ha demostrado para promover la auto-renovación de progenitores neurales derivados de células madre embrionarias, que actúa como un stemness neuronal gen [32]; que promueve la supervivencia celular mediante la estabilización de MCL1, que es esencial para la supervivencia de las células madre y progenitoras de múltiples linajes [33]. Encontramos USP9X sobreexpresa en el cáncer de pulmón, lo que sugiere que este evento podría estar vinculado a la expansión del compartimento de células madre de cáncer en este tumor:. Posibilidad de que el objeto de nuevas investigaciones
La regulación positiva de la expresión UCHL1 se observó en las biopsias bronquiales de los fumadores en comparación con los no fumadores [34], y su expresión se ha relacionado con la enfermedad resultados en el cáncer de pulmón [35], [36]. Además se encontró que la expresión UCHL1 en los fibroblastos asociados con el cáncer de cáncer colorrectal que es un factor pronóstico independiente de supervivencia global y libre de recurrencia [37]. Por último, su sobreexpresión acelera fuertemente lymphomagenesis en ratones transgénicos Eμ-myc a través de la mejora de la señalización de AKT [38].
Otro ejemplo está representado por USP22, que es parte de un pequeño conjunto de genes marcadores capaces de predecir metastásico resultado potencial y terapéutico en el cáncer humano [39], [40]. USP22 se sobreexpresa en el cáncer colorrectal y su activación se asocia con la progresión tumoral y fracaso de la terapia [41]. USP22 puede ejercer su potencial oncogénico través de la firma vía oncogén impulsada BMI-1 mediante la activación de genes específicos-c-Myc, tales como la ciclina D2 [41]. Cabe destacar que el tratamiento con siRNA-USP22 específico y airna (asimétrica ARN de interferencia) inhibe el crecimiento de tumores de vejiga implantados in vivo [42], posiblemente a través de la regulación a la baja de Mdm2 y ciclina E, lo que resulta en la estabilización de p53 y p21 y la consiguiente detención del ciclo celular [42].
en todos estos casos, nuestros hallazgos apoyan la idea de que estos DUBs juegan un papel importante en el cáncer humano, y plantean aún más la cuestión de cuáles son los mecanismos moleculares responsables de su desregulación. Además, será de interés para probar si las alteraciones genéticas que afectan directamente a los genes de enzimas tesis se pueden evidenciar en el cáncer
.
A la inversa, para muchos otros DUBs (USP31, USP39, USP48, PSMD14, USP1, PSMD7 , STAMBP, USP16, USP24, COPS6, EIF3S5 y JOSD1) nuestros resultados representan, a lo mejor de nuestro conocimiento, el primer informe de alteraciones en el cáncer. Dos de estos DUBs, PSMD7 y PSDM14, son los componentes del proteasoma, y por lo tanto puede haber una relación directa con la terapia, incluyendo estratificación de los pacientes, a la luz del hecho de que el bortezomib inhibidor del proteasoma ya ha sido aprobado para el tratamiento del mieloma múltiple y linfoma de células del manto [43], y que los ensayos clínicos adicionales para el tratamiento de tumores sólidos y otras enfermedades malignas hematológicas están en curso [44]. En particular, PSMD14 se identificó como un importante DUB del complejo tapa 19S del proteasoma [45]. Su actividad es esencial para deubiquitination sustrato durante la degradación proteasomal [46], y también puede desempeñar un papel en la edición de sustratos polyubiquitinated como un medio para controlar la degradación, posiblemente de una manera independiente de proteasomal [47], [48]. Además PSMD14 se ha demostrado que el factor de transcripción deubiquitinate junio; su sobreexpresión contribuye a la estabilización Jun y activación de sus genes diana aguas abajo [49], lo que confiere una resistencia moderada a los fármacos quimioterapéuticos [50]. Será, por tanto, de interés para evaluar si la posible contribución de PSMD14 de cáncer humano se produce a través de funciones -independiente proteosomal-dependiente o.
La posible relevancia de DUB desregulación de los cánceres humanos se aprecia mejor en el marco de la disposición el conocimiento de su papel en la circuitería bioquímicos implicados en la regulación celular. Aunque una discusión completa de las funciones conocidas de todos los DUBs disregulados identificados en este estudio será imposible aquí (véase sin embargo el cuadro S2 y [8], [18], [19] para revisiones recientes de las funciones bioquímicas de DUBs implicados en el cáncer ), nos gustaría destacar brevemente algunas de las características funcionales de los DUBs que fueron ampliamente validada en el presente estudio (USP9X, UCHL1, USP1, USP10, USP11, y USP22). Estos DUBs están involucrados en la regulación de las funciones celulares relevantes para el cáncer, incluyendo las vías de transducción de señales, la apoptosis, la transcripción, la regulación de la cromatina y los procesos de reparación del ADN.
USP9X, UCHL1 y USP11 se han implicado en la regulación de las vías de transducción de señales. USP9X interactúa con β-catenina
in vitro
y
in vivo
[51], [52] y probablemente media sus deubiquitination, lo que aumenta su vida media [51]. UCHL1 podría estar implicado en la misma vía, ya que forma complejos endógenos con β-catenina, estabiliza, y regula al alza β-catenina de transcripción /TCF-dependiente [53]. Por otra parte, UCHL1 y β-catenina puede regular positivamente entre sí [53]. Los efectos de USP9X, y posiblemente de UCHL1, pueden activación, por tanto, imitan de la vía de señalización Wnt, que se sabe que causa la estabilización β-catenina y la translocación en el núcleo, y se ha implicado en una variedad de cánceres humanos (para revisiones véase [ ,,,0],54] - [57]). USP9X también puede actuar como un regulador de la vía TGF-β, otra circuitos de señalización de gran relevancia para el cáncer (revisado en [58]), como lo demuestra el hecho de que la pérdida de USP9X suprime respuestas múltiples genes TGF-β [59]. Mecánicamente, este puede depender de la capacidad de USP9X para activar SMAD4 mediante la eliminación de su monoubiquitination, que a su vez impide la formación del efector complejo SMAD2 /SMAD4 [59]. Por último, USP11 está implicada en la regulación de la vía de señalización NF-kB [60], [61].
Hay pruebas de que USP9X y USP10 podrían estar involucrados en las vías de supervivencia celular. deubiquitinates USP9X y estabiliza MCL-1, un miembro de pro-supervivencia de la familia BCL2 [33], cuya sobreexpresión se asocia con varias condiciones neoplásicas [62] - [64]. USP10, por otra parte, se ha demostrado que es responsable de la deubiquitination de p53 en el citoplasma, lo que permite su estabilización y re-entrada en el núcleo. De hecho, la regulación por disminución de USP10 disminuye la estabilidad de p53 y aumenta la proliferación de células de cáncer [65], proyectando así un papel como un supresor tumoral. Curiosamente, sin embargo, USP10 puede también actuar como un oncogén, mediante la promoción de la proliferación de células de cáncer en células que albergan mutante p53 [65], un evento posiblemente conectado con el hecho de que algunos mutantes de p53 presentan actividad aberrante de ganancia de función que se estabiliza a través de deubiquitination por USP10.
también hay evidencia de una implicación de USP22 y USP1 en una serie de eventos nucleares, incluida la organización de la cromatina y los telómeros y la reparación del ADN, la subversión de lo que podría conducir a la transformación celular. USP22 es necesaria para la progresión adecuada a través del ciclo celular, y es un componente del complejo SAGA humano, un complejo de co-activador transcripcional. Dentro de SAGA, USP22 cataliza la deubiquitination de las histonas 2A y 2B, con lo que, contrarrestando la heterocromatina silenciamiento [66]. Por otra parte, deubiquitinates TRF1, un componente del complejo de nucleoproteína de los telómeros que funciona como un inhibidor de la telomerasa [67], lo que afecta la estabilidad de los telómeros TRF1 y elongación [68]. Por último, deubiquitinates USP1 e inactiva dos componentes de los mecanismos de reparación del ADN: FANCD2 (un componente de la vía de la Anemia de Fanconi) [4], [69] y PCNA [70]. Ubiquitinación de FANCD2 y PCNA es importante por su papel en la reparación del ADN [71], [72], lo que sugiere que la subversión de USP1 en los cánceres humanos podrían incidir en eventos de transformación a través de alteraciones de vías de reparación del ADN.
Por último, el interactome de DUBs humanos se ha informado recientemente [73], que une DUBs a diversos procesos celulares, incluyendo la rotación de proteínas, transcripción, procesamiento del ARN, el daño del ADN, y la degradación del retículo endoplasmático asociada. El interactoma DUB proporciona los cimientos, sobre la que ahora se pueden añadir capas adicionales de complejidad, como el atlas de alteraciones DUB en el cáncer registrados en ellas, para construir un mapa de referencia para la participación pleiotrópicos de DUBs en la homeostasis celular.
Materiales y Métodos
Ética declaración
consentimiento informado por escrito para su uso en investigación de las muestras biológicas se obtuvo de todos los pacientes, y el proyecto de investigación fue aprobado por el Comité Institucional de Ética. Los miembros actuales del Comité de Ética de la OEI: Luciano Martini (Presidente), Director del Instituto de Endocrinología, Milán; Apolone Giovanni (vicepresidente), jefe del Laboratorio de Investigación Traslacional y Resultado y el Instituto "Mario Negri", Milán; Bonardi María Santina, Jefe del Servicio de Enfermería - Instituto Europeo de Oncología, Milán; Cascinelli Natale, director científico - Instituto Nacional del Cáncer, Milán; Gallus Giuseppe, Director - Instituto de Estadística Médica - Milán; Gastaldi Stefano, y Psicoterapeuta, Director Científico de Attivecomeprima; Goldhirsch Aron, Director del Departamento de Medicina - Instituto Europeo de Oncología, Milán; La Pietra Leonardo, Director General de Salud - Instituto Europeo de Oncología, Milán; Loi Umberto, la exportación en los procedimientos legales, Monza; Martini Luciano (Presidente), Director - Instituto de Endocrinología, Milán; Merzagora Francesca, Presidente del Foro italiana de Europa Donna, Milán; Omodeo Venta 'Emanuela, Director del Servicio Farmacéutico, Instituto Europeo de Oncología, Milán; Pellegrini Maurizio, Jefe del área básica de salud, Milán; Rotmensz Nicole, Jefe de la Unidad de Control de Calidad, Instituto Europeo de Oncología, Milán; Tomamichel Michele, Director, Sottoceneri Sector Cantonal Organización sociopsiquiátricos, Lugano; Monseñor Charles Vella, bioético y teólogo, Hospital S. Raffaele y del Instituto Científico, Milán; Veronesi Umberto, Director Científico del Instituto Europeo de Oncología, Milán
OBSERVADORES:. Ciani Carlo, Director ejecutivo, Instituto Europeo de Oncología, Milán; Della Porta Giuseppe, Coordinador de Investigación, Instituto Europeo de Oncología, Milán; Stefano Michelini, Director General, Instituto Europeo de Oncología, Milán
MESA DIRECTIVA DE OFICINA:. Nonis Atanasio (cabeza), clínico controlado Oficina de Estudios, Instituto Europeo de Oncología, Milán; Tamagni Daniela (Asistente), clínico controlado Oficina de Estudios, Instituto Europeo de Oncología, Milán.
Identificación y selección de
DUBs, moldes de cDNA y la preparación de la sonda
Se utilizó el Pfam (Pfam 22,0, Julio 2007) [74], la InterPro (16,0 InterPro, agosto de 2007, http://www.ebi.ac.uk/interpro/), y las bases de datos de SMART para recuperar todas las proteínas que contienen uno de los dominios de cinco Ub-proteasa. Después de la eliminación de secuencias que se solapan, se identificaron 55 proveedores del servicio universal, 4, 5 UCHS MJDS, 13, y 12 Otus JAMMS, que representaba los 89 genes seleccionados en las TMA (Tabla S2).
EST clones fueron obtenidos de nuestra in- clon colección Unigene casa, o desde IMAGENES (http://www.imagenes.de/). Todos los clones se verificaron secuencia. Se realizaron búsquedas BLAST para identificar las regiones más específicas ~ 300 pb, compartidas por el mayor número de variantes de la transcripción de cada gen individual y ribosondas se sintetizaron como se describe anteriormente [23].
Las muestras de tejido
Para el estudio de cribado a gran escala, fijaron con formalina y embebidos en parafina especímenes fueron proporcionados por el Departamento de Patología del Hospital Mayor (Novara), Presidio Ospedaliero (Vimercate), y Ospedale Sacco (Milan). Las muestras fueron dispuestos en diferentes TMA (Tabla S1), prepararon esencialmente como se describe anteriormente [23], [25], [75]. Cada muestra fue vestido por duplicado (también para el TMA diseñado para los análisis extendidos, véase más adelante). Los detalles de la ingeniería TMA están en la Tabla S1
Para los análisis prolongados de DUBs representativos, se utilizaron tres cohortes diferentes:.
cohorte de cáncer de pulmón. Hemos diseñado TMA-pulmonares específicos compuestos por 420 NSCLC (244 adenocarcinomas y carcinomas de células escamosas 176), proporcionados por el Instituto Europeo de Oncología (Milán). Características clínicas y patológicas son reportados en la Tabla S4.
melanoma cohorte. Hemos diseñado un TMA melanoma de progresión compuesta por 32 lesiones benignas (nevos), 138 melanomas primarios, y 62 melanomas metastásicos proporcionadas por los Departamentos de Patología del Ospedale S. Paolo (Milán) y por el Instituto Europeo de Oncología (Milán). Características clínicas y patológicas están en la Tabla S5.
cohorte de cáncer gástrico.