Effekterna av förhöjd Src-kinasaktivitet har studerats ingående både in vitro med hjälp av en rad olika humana neoplastiska cellinjer (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) och in vivo med murinmodeller (Biscardi et al., 1998; Irby et al., 1999; Muthuswamy et al., 1994; Staley et al., 1997; Wiener et al., 1999). Med hjälp av dessa system har forskare studerat hur Src aktiveras, effekter av Src på tumörinitiering och tumörutveckling samt effekter av tyrosinkinas- och antisense-hämmare på cellbeteendet. Dessa studier illustrerar det komplexa nätverket av Src-interagerande proteiner som påverkar många signaltransduktionsvägar.
Sedan början av 1980-talet har ökad Src-kinasaktivitet rapporterats i olika, till synes orelaterade cancerformer hos människor. Förhöjda Src-proteinnivåer har hittats i många cancerformer, även om proteinnivån kanske inte exakt återspeglar den specifika proteinkinasaktiviteten. Därför har tillförlitliga kinasanalyser med exogena substrat utvecklats för att bestämma proteinets specifika aktivitet. Resultat från ett flertal studier återspeglar ökningen av Src-specifik aktivitet i mänskliga tumörer och i cellinjer som härrör från dessa tumörer (Cartwright et al., 1989, 1990; Muthuswamy et al., 1994; Budde et al., 1994; Jacobs och Rubsamen, 1983; Mao et al., 1997; Masaki et al., 1998, 2000; Muthuswamy och Muller, 1994; Rosen et al, 1986; Verbeek et al., 1996).
Bröstcancer
Src-kinasaktivitet, från 4-20 gånger högre än i normala vävnader, har hittats i mänskliga bröstcancer (Egan et al, 1999; Jacobs och Rubsamen, 1983; Muthuswamy och Muller, 1994; Muthuswamy et al., 1994; Ottenhoff-Kalff et al., 1992; Rosen et al., 1986; Verbeek et al., 1996). På samma sätt uppvisar cellinjer som härstammar från dessa tumörer upp till 30 gånger högre Src-aktivitet. Nya uppgifter har visat att en del av denna aktivitet kan bero på verkan av fosfataser som resulterar i avfosforylering av Tyr 530 (Egan et al., 1999). Rosen et al. (1986) rapporterade en förhöjd Src-kinasaktivitet i brösttumörer med relativt normala Src-proteinnivåer jämfört med normal vävnad. Å andra sidan presenterade Verbeek et al. (1996) immunohistokemiska bevis för att en 4-30-faldig ökning av Src-aktiviteten åtföljdes av en ökning av Src-proteinnivåerna. Ottenhoff-Kalff et al. (1992) fann att 72/72 bröstcancerformer uppvisade en ökning av tyrosinkinasaktiviteten, varav 70 % tillskrevs c-Src eller Src-liknande kinaser.
Aktiverat Src i brösttumörer har studerats väl i transgena möss. Möss som uttrycker viralt polyoma middle T-antigen under kontroll av MMTV-promotorn producerar mycket metastatiska brösttumörer med förhöjd c-Src-kinasaktivitet (Guy et al., 1994). Muthuswamy et al. (1994) fann att möss som överuttrycker neu-onkogenen också utvecklar brösttumörer med 6-8 gånger högre c-Src-kinasaktivitet än intilliggande normal vävnad. Detta är två exempel på aktiverat Src, varav det ena är ett exempel på ett virusprotein som binder och aktiverar Src och orsakar tumörer, och det andra är ett exempel på ett receptortyrosinkinas som orsakar Src-aktivering och efterföljande brösttumörer. Nakenmusförsök (Biscardi et al., 1998) med bröstcancercellinjer som överuttrycker både c-Src och HER1 (MDA-MB-468 och MDA-MB-231) jämfört med cellinjer som överuttrycker endast c-Src (MCF7 och ZR-75-1) avslöjade ökad tumorigenicitet hos möss som injicerats med MDA-linjerna. Detta stöder hypotesen att Src-aktivering kan förmedlas genom HER1-interaktioner.
Koloncancer
Proto-onkogenen c-src har ofta involverats i initiering och utveckling av mänsklig tjocktarmscancer och i resulterande metastaser (Bolen et al., 1987a; Cartwright et al., 1989, 1990, 1994; Talamonti et al., 1991; Termuhlen et al., 1993; Weber et al., 1992). Src-aktiviteten ökar 5-8 gånger i majoriteten av kolontumörer. Denna ökning av Src-aktiviteten, och av den relaterade Yes-aktiviteten, är en tidig händelse och förekommer även i premaligna vävnader (Cartwright et al., 1994) och adenomatösa polyper (Cartwright et al., 1990; Pena et al., 1995). Aktiviteten är uppenbarligen hög i maligna polyper och i godartade polyper som innehåller villösa förändringar eller allvarlig dysplasi, vilka löper störst risk att utveckla cancer. Src-aktiviteten visade sig också vara förhöjd i milt dysplastiska epitelceller (6-10 gånger) vid direkt jämförelse med intilliggande icke-dysplastiska epitelceller vid ulcerös kolit, och ökar ytterligare i gravt dysplastisk vävnad som löper störst risk att utveckla cancer (Cartwright et al, 1994).
En roll för Src i tumörutveckling illustreras på ett gripande sätt av observationer att Src-aktiviteten ökar med utvecklingen av tjocktarmstumörer, och är högre i primära tumörer än i polyper och ännu högre i metastatiska leverlesioner (Talamonti et al., 1991). Trenden återspeglas i sex parade prover av synkrona primära och metastatiska lesioner från samma patient. Medan Src-proteinnivåerna varierar kraftigt mellan patienterna ökar aktivitetsnivån i levermetastaser jämfört med den i synkrona primära tumörer – flera gånger större än ökningarna i Src-proteinnivåerna. Ytterligare skillnader finns i nivåerna av aktiverat Src som ses i kolorektala metastaser till extrahepatiska platser (Termuhlen et al., 1993). Dessutom visade kolorektala metastaser till buk, bäcken och thorax en signifikant ökning av aktiviteten jämfört med hepatiska metastaser. Dessa data väcker frågan om metastaseringsplatsen påverkar den specifika aktiviteten hos Src eller om den specifika aktiviteten hos Src påverkar platsen för den metastatiska lesionen.
Inflytandet av Src i tjocktarmscancer har också undersökts genom att undersöka Src-nivåerna i tjocktarmstumörer med olika differentieringstillstånd. De rapporterade resultaten är intressanta men inte alltid intuitiva. Weber et al. (1992) rapporterade att de högsta nivåerna av Src-aktivitet i humana kolontumörer förekom i måttligt till väl differentierade tumörer, och nivåerna verkar ganska normala i dåligt differentierade kolontumörer, ett resultat som stöds av olika tumörcellinjer. Park et al. (1993) och Park och Cartwright (1995) rapporterade en ökning av Src samt Src-familjens kinas, Yes, i både koloncellslinjer och i primära tjocktarmscancrar, men dessa studier visade en nedreglering av Src-kinaser i fullt differentierade celler. Dessa resultat är på ytan svåra att tolka med tanke på att dåligt differentierade tumörer är biologiskt mer aggressiva än väldifferentierade tumörer. Majoriteten av kolorektala levermetastaser är dock i själva verket väl till måttligt differentierade och denna prevalens kan förklara de observerade resultaten.
Src:s roll i tjocktarmscancer har nyligen undersökts med hjälp av nakenmusmodellen som injicerats med olika cellinjer för tjocktarmscancer (Irby et al., 1997; Staley et al., 1997). Staley et al. (1997) transfekterade koloncancercellinjen HT 29 med en antisense-vektor som är utformad för att minska c-Src-uttrycket men inte c-Yes-uttrycket. När dessa celler injicerades i nakenmöss bildade de långsamt växande tumörer med en proliferationshastighet som fördröjdes ytterligare jämfört med den minskade proliferationshastigheten hos föräldraceller som odlades i kultur. Däremot uppvisade celler som var stabilt transfekterade med en sense-vektor ingen skillnad i proliferation i kultur eller i nakenmöss jämfört med HT 29-celler av vildtyp. I en andra studie där man försökte fastställa de fenotypiska effekterna av överuttryck av c-Src av vildtyp på humana koloncancerceller, injicerades c-Src-transfekterade KM12C-koloncancerceller som uttryckte upp till 10 gånger mer c-Src än celler av vildtyp subkutant och intraspleniskt i nakenmöss (Irby et al., 1997). Celler med högre c-Src-uttryck bildade snabbare växande tumörer än vildtypceller, men bildade inga levermetastaser. Intressant nog uppvisade transfekterade celler och celler av vildtyp som odlades in vitro liknande proliferationshastigheter. Dessa två studier visar för det första att Src-nivån och dess aktivitet ändrar tumörtillväxthastigheten proportionellt in vivo, och för det andra att tillväxthastigheten in vitro inte nödvändigtvis återspeglar tillväxthastigheten hos celler in vivo. Detta tyder på att tumörcellstillväxten i hög grad påverkas av mikromiljön, och kanske tyder det på att Src-aktiviteten i tumörcellen kan påverka värdens uttryck av tumörfrämjande proteiner. Dessa studier visar också att överuttryck av enbart c-Src av vildtyp, även om det tydligt påverkar tumörtillväxten in vivo, kan vara otillräckligt för att inducera den metastatiska fenotypen.
Pankreascancer
Src-aktivitet har nyligen studerats i pankreascancer. Lutz et al. (1998) undersökte pankreasduktalkarcinom samt pankreascellinjer med avseende på förhöjda Src-proteinhalter och kinasaktivitet. Src-proteinnivåerna var förhöjda i 13/13 pankreascancer och i 14/17 pankreascellinjer. Kinasaktivitet kunde endast påvisas i cancerceller och denna aktivitet korrelerade inte med vare sig c-Src- eller Csk-proteinnivåerna. Ytterligare undersökningar med hjälp av tyrosinkinashämmaren herbimycin A visade att Src-aktiviteten bidrog till att främja tillväxten av tumörceller i bukspottkörteln. En metod genom vilken Src ökar tillväxten av bukspottkörteltumörer föreslogs av Flossmann-Kast et al. (1998). Denna grupp fann att Src orsakar en ökning av antalet receptormolekyler för insulinliknande tillväxtfaktorer (IGF-R) per cell, vilket ökar den IGF-beroende tillväxten. I en annan studie baserad på en råttmodell för pankreascarcinogenes (Visser et al., 1996) korrelerade en ökning av Src-kinasaktiviteten positivt med antalet lesioner som fanns i bukspottkörteln. Denna ökning av aktiviteten åtföljdes av en relokalisering av c-Src-proteinet till kärnan, vilket tyder på en roll för Src i genreglering.
Diverse cancerformer
Höjda Src-proteinnivåer och/eller kinasaktivitet har rapporterats i lungor (50-80 %) (Mazurenko et al., 1992), neurala (23/27 neuroblastom, 3/3 retinoblastom) (Bjelfman et al, 1990; Bolen et al., 1985), äggstockscancer (Budde et al., 1994; Wiener et al., 1999), esofaguscancer (3-4-faldig ökning av aktiviteten i Barretts esofagus och sexfaldig förhöjning i adenokarcinom) (Kumble et al., 1997) och magsäckscancer (Takeshima et al., 1991), samt melanom (Bjorge et al., 1996) och Kaposis sarkom (Munshi et al., 2000). Src-familjens kinaser Lck, Lyn och Fgr har på liknande sätt visat sig vara aktiverade under leukemisk celltillväxt (Abts et al., 1991) (Dai et al., 1998; Danhauser-Riedl et al., 1996; Roginskaya et al., 1999).