Efectele unei activități crescute a kinazei Src au fost studiate pe larg atât in vitro, folosind o varietate de linii celulare neoplazice umane (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), cât și in vivo cu modele murine (Biscardi et al., 1998; Irby et al., 1999; Muthuswamy et al., 1994; Staley et al., 1997; Wiener et al., 1999). Cu ajutorul acestor sisteme, cercetătorii au studiat modalitățile de activare a Src, efectele Src asupra inițierii și progresiei tumorale și efectele inhibitorilor de tirozin kinază și antisens asupra comportamentului celular. Aceste studii ilustrează rețeaua complexă de proteine care interacționează cu Src și care au impact asupra numeroaselor căi de transducție a semnalelor.
De la începutul anilor 1980, a fost raportată o activitate crescută a kinazei Src în diverse cancere umane, aparent fără legătură între ele. Niveluri crescute ale proteinei Src au fost găsite în multe cancere, deși nivelul proteinei poate să nu reflecte cu exactitate activitatea specifică a proteinei kinazei. Din acest motiv, pentru a determina activitatea specifică a proteinei, au fost dezvoltate teste de kinază fiabile care utilizează substraturi exogene. Rezultatele a numeroase studii reflectă creșterea activității specifice Src în tumorile umane și în liniile celulare derivate din aceste tumori (Cartwright și colab., 1989, 1990; Muthuswamy și colab., 1994; Budde și colab., 1994; Jacobs și Rubsamen, 1983; Mao și colab., 1997; Masaki și colab., 1998, 2000; Muthuswamy și Muller, 1994; Rosen și colab, 1986; Verbeek et al., 1996).
Cancer de sân
Activitatea SRC kinazei, de 4-20 de ori mai mare decât în țesuturile normale, a fost găsită în carcinoamele mamare umane (Egan et al., 1999; Jacobs și Rubsamen, 1983; Muthuswamy și Muller, 1994; Muthuswamy și colab., 1994; Ottenhoff-Kalff și colab., 1992; Rosen și colab., 1986; Verbeek și colab., 1996). În mod similar, liniile celulare derivate din aceste tumori prezintă o creștere de până la 30 de ori a activității Src. Date recente au sugerat că o parte din această activitate poate fi atribuită acțiunii fosfatazelor care au ca rezultat defosforilarea lui Tyr 530 (Egan et al., 1999). Rosen și colab. (1986) au raportat o activitate ridicată a kinazei Src în tumorile mamare cu niveluri relativ normale ale proteinei Src în comparație cu țesutul normal. Pe de altă parte, Verbeek et al. (1996) au prezentat dovezi imunohistochimice conform cărora o creștere de 4-30 de ori a activității Src a fost însoțită de o creștere a nivelului proteinei Src. Ottenhoff-Kalff et al. (1992) au constatat că 72/72 de cancere mamare au prezentat o creștere a activității tirozin kinazice, din care 70% a fost atribuită c-Src sau kinazelor asemănătoare Src.
Src activată în tumorile mamare a fost bine studiată la șoarecii transgenici. Șoarecii care exprimă antigenul viral polyoma middle T sub controlul promotorului MMTV produc tumori mamare foarte metastatice cu activitate c-Src kinazică ridicată (Guy et al., 1994). Muthuswamy et al. (1994) au descoperit că șoarecii care supraexprimă oncogenul neu dezvoltă, de asemenea, tumori mamare cu o activitate c-Src kinazică de 6-8 ori mai mare decât țesutul normal adiacent. Acestea sunt două exemple de Src activată, unul este un exemplu de legare și activare a Src de o proteină virală, care provoacă tumori, iar celălalt este un exemplu de receptor tirozin kinază care provoacă activarea Src și tumori mamare ulterioare. Experimentele pe șoareci goi (Biscardi et al., 1998) cu linii celulare de cancer mamar care supraexprimă atât c-Src, cât și HER1 (MDA-MB-468 și MDA-MB-231), în comparație cu liniile celulare care supraexprimă doar c-Src (MCF7 și ZR-75-1), au evidențiat o creștere a tumorigenității la șoarecii injectați cu liniile MDA. Acest lucru susține ipoteza că activarea Src poate fi mediată prin interacțiuni cu HER1.
Cancer de colon
Proto-oncogenele c-src au fost frecvent implicate în inițierea și progresia cancerului de colon uman, precum și în metastazele rezultate (Bolen et al., 1987a; Cartwright et al., 1989, 1990, 1994; Talamonti et al., 1991; Termuhlen et al., 1993; Weber et al., 1992). Activitatea Src este crescută de 5-8 ori în majoritatea tumorilor de colon. Această creștere a activității Src, precum și a activității Yes aferente, este un eveniment timpuriu, care apare chiar și în țesuturile premaligne (Cartwright et al., 1994) și în polipii adenomatoși (Cartwright et al., 1990; Pena et al., 1995). Activitatea este aparent ridicată în polipii maligni și în polipii benigni care conțin modificări viloase sau displazie severă, care prezintă cel mai mare risc de a dezvolta cancer. S-a constatat, de asemenea, că activitatea Src este ridicată în epiteliile ușor displazice (de 6-10 ori) atunci când sunt comparate direct cu epiteliile adiacente nondisplazice din colita ulcerativă, crescând și mai mult în țesutul sever displazic, care prezintă cel mai mare risc de a dezvolta cancer (Cartwright et al, 1994).
Un rol al Src în progresia tumorală este ilustrat în mod emoționant de observațiile conform cărora activitatea Src crește odată cu progresia tumorilor de colon, fiind mai mare în tumorile primare decât în polipi și încă mai mare în leziunile hepatice metastatice (Talamonti et al., 1991). Tendința este reflectată în șase eșantioane perechi de leziuni primare și metastatice sincrone de la același pacient. În timp ce nivelurile proteinei Src variază foarte mult de la un pacient la altul, nivelul de activitate crește în metastazele hepatice față de cel al tumorilor primare sincrone – de câteva ori mai mare decât creșterile nivelului proteinei Src. Există și alte diferențe în ceea ce privește nivelurile de Src activat observate în metastazele colorectale în situsuri extrahepatice (Termuhlen et al., 1993). În plus, metastazele colorectale în abdomen, pelvis și torace au prezentat o creștere semnificativă a activității față de metastazele hepatice. Aceste date ridică întrebarea dacă locul de metastazare influențează activitatea specifică a Src sau dacă activitatea specifică a Src influențează locul leziunii metastatice.
Influența Src în cancerul de colon a fost, de asemenea, explorată prin examinarea nivelurilor Src în tumorile de colon cu diferite stări de diferențiere. Rezultatele raportate sunt interesante, dar nu întotdeauna intuitive. Weber și colab. (1992) au raportat că cele mai ridicate niveluri de activitate Src în tumorile de colon umane au apărut în tumorile moderat sau bine diferențiate, iar nivelurile par destul de normale în tumorile de colon slab diferențiate, o constatare susținută de diverse linii celulare tumorale. Park et al. (1993) și Park și Cartwright (1995) au raportat o creștere a Src, precum și a kinazei din familia Src, Yes, atât în liniile celulare de colon, cât și în cancerele primare de colon, dar aceste studii au arătat o reducere a kinazelor Src în celulele complet diferențiate. Aceste rezultate, la prima vedere, sunt dificil de interpretat știind că tumorile slab diferențiate sunt biologic mai agresive decât cele bine diferențiate. Cu toate acestea, majoritatea metastazelor hepatice colorectale sunt, de fapt, bine sau moderat diferențiate și această prevalență poate explica rezultatele observate.
Rolul Src în cancerul de colon a fost examinat recent folosind modelul de șoarece nude injectat cu diferite linii celulare de cancer de colon (Irby și colab., 1997; Staley și colab., 1997). Staley și colab. (1997) au transfectat linia celulară de cancer de colon HT 29 cu un vector antisens conceput pentru a reduce expresia c-Src, dar nu și expresia c-Yes. Când au fost injectate în șoareci nude, aceste celule au format tumori cu creștere lentă, cu o rată de proliferare întârziată mai mult decât rata de proliferare redusă a celulelor parentale crescute în cultură. În schimb, celulele transfectate în mod stabil cu un vector de sens nu au prezentat nicio diferență în ceea ce privește proliferarea în cultură sau în șoareci nude față de celulele HT 29 de tip sălbatic. Într-un al doilea studiu care a încercat să determine efectele fenotipice ale supraexprimării c-Src de tip sălbatic asupra celulelor canceroase de colon umane, celulele canceroase de colon KM12C transfectate cu c-Src, care exprimau o cantitate de c-Src de până la 10 ori mai mare decât celulele de tip sălbatic, au fost injectate subcutanat și intrasplenic în șoareci nude (Irby et al., 1997). Celulele cu un nivel mai ridicat de expresie c-Src au format tumori cu o creștere mai rapidă decât celulele de tip sălbatic, dar nu au format metastaze hepatice. În mod interesant, celulele transfectate și cele de tip sălbatic cultivate in vitro au prezentat rate de proliferare similare. Aceste două studii indică faptul că, în primul rând, nivelul de Src și activitatea sa modifică proporțional rata de creștere a tumorii in vivo și, în al doilea rând, ratele de creștere in vitro nu reflectă neapărat ratele de creștere a celulelor in vivo. Acest lucru sugerează faptul că creșterea celulelor tumorale este influențată în mare măsură de micro-mediu și, probabil, indică potențialul ca activitatea Src din celulele tumorale să afecteze expresia proteinelor care promovează tumorile de către gazdă. Aceste studii demonstrează, de asemenea, că supraexprimarea doar a c-Src de tip sălbatic, deși afectează în mod clar creșterea tumorală in vivo, poate fi insuficientă pentru a induce fenotipul metastatic.
Cancer pancreatic
Activitatea Src a fost studiată recent în cancerul pancreatic. Lutz și colab. (1998) au examinat carcinoamele ductale pancreatice, precum și liniile celulare pancreatice pentru nivelurile crescute ale proteinei Src și activitatea kinazică. Nivelurile proteinei Src au fost ridicate în 13/13 cancere pancreatice și în 14/17 linii celulare pancreatice. Activitatea kinazică a fost detectabilă numai în celulele canceroase, iar această activitate nu a fost corelată nici cu nivelul proteinei c-Src, nici cu cel al proteinei Csk. Studii suplimentare folosind inhibitorul de tirozin kinază, herbimicina A, au indicat că activitatea Src a contribuit la promovarea creșterii celulelor tumorale pancreatice. O metodă prin care Src crește creșterea tumorilor pancreatice a fost sugerată de Flossmann-Kast et al. (1998). Acest grup a descoperit că Src determină o creștere a numărului de molecule de receptori ai factorului de creștere asemănător insulinei (IGF-R) pe celulă, sporind astfel creșterea dependentă de IGF. Într-un alt studiu bazat pe un model de carcinogeneză pancreatică la șobolani (Visser et al., 1996), o creștere a activității Src kinazei s-a corelat pozitiv cu numărul de leziuni prezente în pancreas. Această creștere a activității a fost însoțită de o relocalizare a proteinei c-Src în nucleu, sugerând un rol al Src în reglarea genelor.
Cancere diverse
Nivelurile crescute ale proteinei Src și/sau activitatea kinazei Src au fost raportate în cancerul pulmonar (50-80%) (Mazurenko et al., 1992), neural (23/27 neuroblastoame, 3/3 retinoblastoame) (Bjelfman et al., 1990; Bolen et al., 1985), ovariană (Budde et al., 1994; Wiener et al., 1999), esofagiană (creșteri de 3-4 ori ale activității în esofagul Barrett și creșteri de șase ori în adenocarcinoame) (Kumble et al., 1997) și cancere gastrice (Takeshima et al., 1991), precum și melanom (Bjorge et al., 1996) și sarcom Kaposi (Munshi et al., 2000). În mod similar, s-a demonstrat că kinazele din familia Src Lck, Lyn și Fgr sunt activate în timpul creșterii celulelor leucemice (Abts et al., 1991) (Dai et al., 1998; Danhauser-Riedl et al., 1996; Roginskaya et al., 1999).
.