Vliv zvýšené aktivity kinázy Src byl rozsáhle studován jak in vitro za použití různých lidských nádorových buněčných linií (Budde et al., 1994; Rosen et al., 1986; Biscardi et al., 1998; Bjorge et al., 1996; Bolen et al. 1987a; Cartwright et al., 1989; Weber et al., 1992; Lutz et al., 1998), tak in vivo na myších modelech (Biscardi et al., 1998; Irby et al., 1999; Muthuswamy et al., 1994; Staley et al., 1997; Wiener et al., 1999). Pomocí těchto systémů badatelé studovali způsoby aktivace Src, účinky Src na iniciaci a progresi nádoru a účinky inhibitorů tyrozinkinázy a antisense na chování buněk. Tyto studie ilustrují složitou síť proteinů interagujících se Src, které ovlivňují četné signální transdukční dráhy.
Od počátku 80. let 20. století byla zvýšená aktivita kinázy Src zaznamenána u různých, zdánlivě nesouvisejících lidských nádorů. Zvýšená hladina proteinu Src byla zjištěna u mnoha druhů rakoviny, i když hladina proteinu nemusí přesně odrážet specifickou aktivitu proteinkinázy. Z tohoto důvodu byly vyvinuty spolehlivé kinázové testy využívající exogenní substráty ke stanovení specifické aktivity proteinu. Výsledky mnoha studií odrážejí zvýšení specifické aktivity Src v lidských nádorech a v buněčných liniích odvozených z těchto nádorů (Cartwright et al., 1989, 1990; Muthuswamy et al., 1994; Budde et al., 1994; Jacobs a Rubsamen, 1983; Mao et al., 1997; Masaki et al., 1998, 2000; Muthuswamy a Muller, 1994; Rosen et al., 1986; Verbeek et al., 1996).
Karcinom prsu
Aktivita kinázy Src, 4-20krát vyšší než v normálních tkáních, byla zjištěna u lidských karcinomů prsu (Egan et al., 1999; Jacobs a Rubsamen, 1983; Muthuswamy a Muller, 1994; Muthuswamy a kol., 1994; Ottenhoff-Kalff a kol., 1992; Rosen a kol., 1986; Verbeek a kol., 1996). Podobně buněčné linie odvozené z těchto nádorů vykazují až 30násobné zvýšení aktivity Src. Nedávné údaje naznačují, že část této aktivity lze přičíst působení fosfatáz, které vede k defosforylaci Tyr 530 (Egan et al., 1999). Rosen et al. (1986) zaznamenali zvýšenou aktivitu kinázy Src v nádorech prsu s relativně normálními hladinami proteinu Src ve srovnání s normální tkání. Na druhé straně Verbeek et al. (1996) předložili imunohistochemické důkazy, že 4-30násobné zvýšení aktivity Src bylo doprovázeno zvýšením hladiny proteinu Src. Ottenhoff-Kalff et al. (1992) zjistili, že 72/72 karcinomů prsu vykazovalo zvýšení tyrozinkinázové aktivity, z čehož 70 % připadalo na c-Src nebo Src podobné kinázy.
Aktivovaný Src v nádorech prsu byl dobře prostudován na transgenních myších. Myši exprimující virový polyomový střední T antigen pod kontrolou MMTV promotoru vytvářejí vysoce metastatické nádory prsu se zvýšenou aktivitou c-Src kinázy (Guy et al., 1994). Muthuswamy et al. (1994) zjistili, že u myší s nadměrnou expresí onkogenu neu vznikají rovněž nádory mléčné žlázy s 6-8krát vyšší aktivitou kinázy c-Src než v přilehlé normální tkáni. Jedná se o dva příklady aktivované Src, z nichž jeden je příkladem vazby virového proteinu a aktivace Src, která způsobuje nádory, a druhý je příkladem receptorové tyrozinkinázy, která způsobuje aktivaci Src a následné nádory mléčné žlázy. Pokusy na nahých myších (Biscardi et al., 1998) s buněčnými liniemi karcinomu prsu nadměrně exprimujícími c-Src i HER1 (MDA-MB-468 a MDA-MB-231) ve srovnání s buněčnými liniemi nadměrně exprimujícími pouze c-Src (MCF7 a ZR-75-1) odhalily zvýšenou tumorigenicitu u myší, kterým byly aplikovány linie MDA. To podporuje hypotézu, že aktivace Src může být zprostředkována interakcí s HER1.
Karcinom tlustého střeva
Protoonkogen c-src se často podílí na iniciaci a progresi lidského karcinomu tlustého střeva a na výsledných metastázách (Bolen et al., 1987a; Cartwright et al., 1989, 1990, 1994; Talamonti et al., 1991; Termuhlen et al., 1993; Weber et al., 1992). Aktivita Src je u většiny nádorů tlustého střeva zvýšena 5-8krát. Toto zvýšení aktivity Src a s ním související aktivity Yes je časné a vyskytuje se již v premaligních tkáních (Cartwright et al., 1994) a adenomových polypech (Cartwright et al., 1990; Pena et al., 1995). Aktivita je zřejmě vysoká u maligních polypů a u benigních polypů, které obsahují vilózní změny nebo těžkou dysplazii, u nichž je největší riziko vzniku rakoviny. Bylo také zjištěno, že aktivita Src je zvýšená v mírně dysplastických epitelích (6-10krát) při přímém srovnání s přilehlými nedysplastickými epiteliemi u ulcerózní kolitidy a dále se zvyšuje v těžce dysplastické tkáni, která je nejvíce ohrožena vznikem rakoviny (Cartwright et al..),
Úlohu Src v progresi nádorů poeticky ilustruje pozorování, že aktivita Src se zvyšuje s progresí nádorů tlustého střeva, přičemž je vyšší v primárních nádorech než v polypech a ještě vyšší v metastatických jaterních lézích (Talamonti et al., 1991). Tento trend se odráží v šesti párových vzorcích synchronních primárních a metastatických lézí od téhož pacienta. Zatímco hladiny proteinu Src se u jednotlivých pacientů značně liší, úroveň aktivity se u jaterních metastáz zvyšuje oproti synchronním primárním nádorům – několikanásobně více než zvýšení hladiny proteinu Src. Další rozdíly existují v hladinách aktivovaného Src pozorovaných u kolorektálních metastáz v extrahepatálních lokalitách (Termuhlen et al., 1993). Kromě toho kolorektální metastázy do břicha, pánve a hrudníku vykazovaly významné zvýšení aktivity oproti jaterním metastázám. Tyto údaje vyvolávají otázku, zda místo metastáz ovlivňuje specifickou aktivitu Src, nebo zda specifická aktivita Src ovlivňuje místo metastatického postižení.
Vliv Src u karcinomu tlustého střeva byl také zkoumán zkoumáním hladin Src v nádorech tlustého střeva různých diferenciačních stavů. Uváděné výsledky jsou zajímavé, ale ne vždy intuitivní. Weber a kol (1992) uvádějí, že nejvyšší hladiny aktivity Src v lidských nádorech tlustého střeva se vyskytují u středně až dobře diferencovaných nádorů, u špatně diferencovaných nádorů tlustého střeva se hladiny zdají být poměrně normální, což podporují různé nádorové buněčné linie. Park et al. (1993) a Park a Cartwright (1995) zaznamenali zvýšení Src i kinázy rodiny Src, Yes, jak u buněčných linií tlustého střeva, tak u primárních nádorů tlustého střeva, ale tyto studie ukázaly snížení regulace kinázy Src u plně diferencovaných buněk. Tyto výsledky je na první pohled obtížné interpretovat s vědomím, že špatně diferencované nádory jsou biologicky agresivnější než dobře diferencované nádory. Většina kolorektálních jaterních metastáz je však ve skutečnosti dobře až středně diferencovaná a tato převaha může vysvětlovat pozorované výsledky.
Úloha Src u karcinomu tlustého střeva byla nedávno zkoumána pomocí modelu nahé myši, které byly injikovány různé buněčné linie karcinomu tlustého střeva (Irby et al., 1997; Staley et al., 1997). Staley et al (1997) transfekovali buněčnou linii karcinomu tlustého střeva HT 29 antisense vektorem určeným ke snížení exprese c-Src, ale nikoli c-Yes. Po injekci do nahých myší tyto buňky vytvořily pomalu rostoucí nádory s rychlostí proliferace zpomalenou ještě více než snížená rychlost proliferace rodičovských buněk pěstovaných v kultuře. Naproti tomu buňky stabilně transfekované smysluplným vektorem nevykazovaly žádný rozdíl v proliferaci v kultuře ani u nahých myší oproti buňkám HT 29 divokého typu. Ve druhé studii, která se snažila určit fenotypové účinky nadměrné exprese c-Src divokého typu na buňky lidského karcinomu tlustého střeva, byly buňky karcinomu tlustého střeva KM12C transfekované c-Src, které exprimovaly až desetkrát více c-Src než buňky divokého typu, injikovány subkutánně a intrasplenicky nahým myším (Irby et al., 1997). Buňky s vyšší úrovní exprese c-Src tvořily rychleji rostoucí nádory než buňky divokého typu, ale netvořily jaterní metastázy. Zajímavé je, že transfekované buňky a buňky divokého typu pěstované in vitro vykazovaly podobnou míru proliferace. Tyto dvě studie naznačují, že zaprvé úroveň Src a jeho aktivity úměrně mění rychlost růstu nádorů in vivo a zadruhé rychlost růstu in vitro nemusí nutně odrážet rychlost růstu buněk in vivo. To naznačuje, že růst nádorových buněk je výrazně ovlivněn mikroprostředím, a možná naznačuje potenciál aktivity Src v nádorové buňce ovlivnit expresi proteinů podporujících růst nádoru hostitelem. Tyto studie také ukazují, že samotná nadměrná exprese divokého typu c-Src, ačkoli zjevně ovlivňuje růst nádoru in vivo, nemusí být dostatečná k vyvolání metastatického fenotypu.
Karcinom slinivky
Aktivita Src byla nedávno studována u karcinomu slinivky. Lutz et al. (1998) zkoumali duktální karcinomy slinivky břišní i buněčné linie slinivky břišní na zvýšené hladiny proteinu Src a kinázovou aktivitu. Hladiny proteinu Src byly zvýšeny u 13/13 karcinomů pankreatu a u 14/17 buněčných linií pankreatu. Kinázová aktivita byla detekovatelná pouze v nádorových buňkách a tato aktivita nekorelovala s hladinou proteinu c-Src ani Csk. Další studie s použitím inhibitoru tyrozinkinázy, herbimycinu A, ukázaly, že aktivita Src má zásadní vliv na podporu růstu nádorových buněk slinivky břišní. Jeden ze způsobů, kterým Src zvyšuje růst pankreatických nádorů, navrhli Flossmann-Kast et al (1998). Tato skupina zjistila, že Src způsobuje zvýšení počtu molekul receptoru pro inzulinu podobný růstový faktor (IGF-R) na buňku, čímž zvyšuje růst závislý na IGF. V jiné studii založené na krysím modelu karcinogeneze pankreatu (Visser et al., 1996) zvýšení aktivity kinázy Src pozitivně korelovalo s počtem lézí přítomných ve slinivce. Toto zvýšení aktivity bylo doprovázeno relokalizací proteinu c-Src do jádra, což naznačuje roli Src v genové regulaci.
Různé druhy rakoviny
Zvýšená hladina proteinu Src a/nebo kinázová aktivita byla zaznamenána u plic (50-80 %) (Mazurenko a kol., 1992), nervových (23/27 neuroblastomů, 3/3 retinoblastomů) (Bjelfman a kol., 1990; Bolen et al., 1985), vaječníků (Budde et al., 1994; Wiener et al., 1999), jícnu (3-4násobné zvýšení aktivity u Barrettova jícnu a šestinásobné zvýšení u adenokarcinomů) (Kumble et al., 1997) a žaludku (Takeshima et al., 1991), jakož i melanomu (Bjorge et al., 1996) a Kaposiho sarkomu (Munshi et al., 2000). Podobně bylo prokázáno, že kinázy rodiny Src Lck, Lyn a Fgr jsou aktivovány během růstu leukemických buněk (Abts et al., 1991) (Dai et al., 1998; Danhauser-Riedl et al., 1996; Roginskaya et al., 1999).
.