Antiaging Klotho Protein as a Prospective Novel Tumor Suppressor

Full Text

Введение

Белок Клото (БК) — это мультифункциональный белок, активное изучение которого продолжается в течение последних 20 лет. Усилиями ученых было выявлено несколько изоформ белка Клото: альфа, бета и гамма. Считается, что α-Клото тесно связан с процессами старения [1, 2]. Этот факт установлен японскими учеными в 1997 г. после того, как у одной из исследуемых мышей случайно был поврежден локус гена, находившегося вблизи от трансгена, экспрессирующего белок натрий-водородного обменника. Данное вмешательство вызвало мутацию в нетранслируемом участке, приведшую к удалению 8 тыс. нуклеотидных пар, находящихся за 6 тыс. пар нуклеотидов (т.п.н.) перед сайтом старта транскрипции. При этом кодирующая часть гена не была повреждена, но его экспрессия значительно снизилась, сформировав kl-/kl-фенотип с признаками раннего старения и укорочением жизненного цикла. У животных были выявлены инфертильность, атрофия кожи, остеопороз, эмфизема, атеросклероз и признаки нейродегенерации. Впоследствии отмечалось, что при усиленной экспрессии данного гена, наоборот, продолжительность жизни животных увеличивалась, а признаки старения исчезали. Таким образом были открыты антивозрастной белок и кодирующий его ген, названные в честь греческой богини Клото (дочери Зевса), которая плетет нити человеческой жизни [1, 2].

Новые работы свидетельствуют об участии α-Клото не только в процессе старения, но и в регуляции механизмов, задействованных в развитии многих заболеваний, в том числе опухолевых [3]. На 2020 г., в соответствии с Globocan 2020, общее количество новых случаев онкологических заболеваний для лиц старше 50 лет составляло 15 380 886 человек в сравнении с 3 312 203 эпизодами для людей до 50 лет [4]. Известно, что канцерогенез и старение разделяют общие биологические механизмы, которые ведут к дегенеративным и гиперпластическим изменениям клеток и тканей, обусловленным антагонистически плейотропным действием одних и тех же генов [5, 6]. Кроме того, в процессе старения происходит накопление повреждений ДНК, которые вместе с геномной нестабильностью вносят вклад в опухолеобразование. При этом происходят потеря или ингибирование генов, ответственных за выявление и репарацию повреждений ДНК, что стимулирует постоянную активацию сигнальных путей, поддерживающих онкогенез [7–9].

Недавние работы показывают ингибирующее влияние α-Клото на известные канцерогенные пути, такие как пути активации инсулиноподобного фактора роста 1 (IGF1), фактора роста фибробластов (FGFs), трансформирующего фактора роста β1 (TGFβ1), Wnt, P53/p21, путь окислительного стресса (oxidative stress response). Стоит заметить, что из известных в настоящее время трех изомеров БК именно α-Клото обладает указанными функциями [10, 11].

В данном обзоре рассматриваются роль БК в онкогенезе, его участие и влияние на основные сигнальные пути канцерогенеза и возможности регуляции его экспрессии.

Строение гена и белка Клото. Факторы, регулирующие его экспрессию

Ген KL, кодирующий БК, расположен на 13-й хро-мосоме и является высококонсервативным у человека, мыши, крысы, а также у рыбок данио-рерио (Danio rerio) и Caenorhabditis (один из подвидов нематод). Более того, БК высокогомологичен среди различных видов животных и у человека. В частности, последовательность аминокислот БК человека на 98% совпадает с мышиным. Ген БК (α-Клото) охватывает 50 т.п.н. Два его транскрипта кодируют мембранную и секретируемую формы [10–12] (рис. 1).

 

Рис. 1. Формы белка Клото (адаптировано по [17])

Примечание: Кл1 – домен KL1; Кл2 – домен KL2.

 

Внеклеточный домен мембраносвязанного БК состоит из 1012 аминокислот (135 kDa) и включает в себя N-терминальную последовательность, KL1 и KL2. Домен KL1 включает аминокислоты от 51 до 506, KL2 — 515–953. Анализ аминокислотной последовательности БК показывает, что его внеклеточные домены схожи по структуре с β-гликозидазой. Однако рекомбинатный БК обладает очень низкой гликозидазной активностью. Возможно, в процессе посттрансляционной модификации и взаимодействия с определенными субстратами (например, стероидными β-глюкуронидами) эта активность повышается [13].

Мембраносвязанный БК может быть расщеплен протеазами (секретазами) ADAM10, ADAM17 и BACE1, и тогда образуется укороченный БК, также известный как растворимый (циркулирующий), высвобождаясь в виде KL1 либо и KL1 и KL2 (см. рис. 1) [10, 11, 14]. Также существует секретируемый БК, который возникает в результате альтернативного сплайсинга и состоит из 549 а.о., содержит N-концевой сигнальный пептид, за которым следует только домен KL1 [10, 11].

Экспрессия БК в основном осуществляется в почках и сосудистых сплетениях головного мозга. Однако, помимо этого, она обнаружена в эндотелии кровеносных сосудов, эндокринных (поджелудочная железа) и репродуктивных органах, в нервной ткани [15, 16].

Необходимо отметить, что циркулирующие формы БК (секретируемая и внеклеточная растворимая формы) найдены в тех клетках и тканях, где данный белок не экспрессируется. Этот факт объясняет появление признаков старения во всех органах и тканях при нокауте KL, что показано в ряде работ [17]. Было выявлено, что промоторный участок гена БК человека имеет длину в 500 нуклеотидов, расположен перед сайтом инициации транскрипции и играет ключевую роль в регуляции транскрипционного процесса. Промоторный участок KL не имеет ТАТА-бокса и содержит четыре потенциальных сайта связывания для Sp1 (specificity protein 1 — человеческий фактор транскрипции, участвующий в экспрессии генов на раннем этапе развития организма), который взаимодействует с Oct 1 (octamer-binding transcription factors) и усиливает транскрипцию БК [10, 18].

Что касается подробного описания кодирующей части гена БК (человека, мыши и крысы), а также процессов транскрипции, трансляции, посттрансцляционной модификации, информация об этом содержится в работах Y. Xu и Z. Sun [10] и Y. Matsumura et al. [19].

Предполагается, что к промотору гена БК человека могут присоединяться следующие факторы транскрипции: Lyf-1 (the lymphoid transcription factor), Ap2 (apetala 2), PAX4 (paired box 4), Mzf1 (myeloid zinc finger 1), helix-loop-helix (HLH) белок, c-Myc, E47, ферменты семейства Myo. Последние три могут взаимодействовать с E-боксом (enhancer box). При этом считается, что факторы транскрипции, связывающиеся с начальными 300 т.п.н. промоторного участка, ингибируют экспрессию БК, а с конечными 200 т.п.н. — стимулируют [10].

Промотор KL содержит интенсивно метилированные CpG-участки (цитозин-гуаниновые островки), что предполагает супрессию БК, транскрипция которого ингибируется эпигенетически через гиперметилирование [20–23].

Гиперметилирование промоторного участка БК осуществляется ферментами семейства ДНК метилтрансфераз (DNMT). Наиболее вероятными кандидатами являются DNMT3a и DNMT3b. Они обладают крайне низкой субстратной специфичностью, но селективность метилирования достигается за счет их взаимодействия с факторами транскрипции Sp-1, PPAR-γ, AP-1. Такая кооперация предполагает активацию факторов транскрипции и их ядерную транслокацию для достижения прямого взаимодействия с DNMT3 [24–26]. В аберрантном метилировании ДНК участвует также протоонкогенный фактор EVI-1 [27].

На сегодняшний день открыто множество факторов, как ингибирующих, так и активирующих экспрессию БК, однако точные механизмы их действия до конца не выявлены [10, 28–30]. К ингибирующим агентам можно отнести микро-РНК-339 и -556, которые способны подавлять экспрессию многих генов, влияя на трансляцию или разрушая мРНК [31, 32]. Экспрессия также снижается при взаимодействии с промотором KL белков — супрессоров опухолей p16 и p53 [18]. Ангиотензин II, вероятно, подавляет транскрипцию БК через повышение концентрации TGF-β1 (transforming growth factor beta), p38 (tumor protein 38), p53 (tumor protein 53) [10, 33, 34]. Описан еще ряд факторов, снижающих экспрессию гена БК. К ним относят окислительный стресс [35], ядерный фактор В (NF-B, nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells), любые воспалительные процессы и сопровождающие их медиаторы воспаления (NF-B, TNF-α, TNF-подобный слабый индуктор апоптоза (TWEAK)) [18, 36].

Увеличивают экспрессию БК хелатные комплексы, связывающие железо и тем самым уменьшающие концентрацию активных форм кислорода [35, 37]. Еще один активатор — PPAR-γ (peroxisome proliferator — activated receptor gamma, рецептор к глитазону), стимуляция которого повышает экспрессию БК на мышиных моделях через PPAR-γ связывающие сайты. Они расположены на 5’-нетранслируемом участке 3686–3698 т.п.н. вверх от стартового кодона гена БК, который локализован на значительном расстоянии от кодирующего региона. В связи с этим предполагается, что регуляция экспрессии БК происходит с помощью непрямых взаимодействий, которые на данный момент не определены [38].

Другие важные факторы, тесно связанные с БК и регуляцией его экспрессии, — это FGF23 (fibroblast growth factor 23), витамин D₃ (1,25-dihydroxycholecalciferol), а также кальций и фосфат. FGF23 участвует в гомеостазе кальция и фосфата через подавление функции Npt2a/c (котранспортеров натрия/фосфата типа 2 в проксимальных канальцах нефрона) и нарушение синтеза кальцитриола (D₃), таким образом уменьшая реабсорбцию кальция и фосфата в кровь. При этом БК повышает сродство FGF23 к FGFR и усиливает влияние FGF23 на описанные выше процессы. Вместе с тем примечательно, что витамин D₃, а также кальций и фосфат значительно повышают транскрипцию KL. Было замечено, что FGF23 увеличивает продукцию TNF-α, который, в свою очередь, снижает экспрессию БК. В целом необходимо более подробно изучить взаимодействия БК и FGF23, чтобы объяснить двойственное действие FGF23 на БК, минеральный обмен и механизмы старения [10, 39].

На сегодняшний день нет лекарственных препаратов, разработанных специально для регуляции экспрессии БК, но показано, что некоторые из них, уже известные, например фозиноприл и лозартан, повышают его продукцию [40, 41].

Что касается регуляции экспрессии циркулирующей (растворимой) формы БК, она осуществляется посредством модуляции активности секретаз (металлопротеиназ) ADAM10 и ADAM17, которые могут ингибироваться ЭДТА (этилендиаминтетрауксусной кислотой), EGTA, TAPI-1, Timp-1. Инсулин, напротив, увеличивает активность металлопротеиназ. Трансфекция KL либо с ADAM10, либо с ADAM17 усиливает расщепление БК, тогда как с микро-РНК, специфичными к ADAM10 и ADAM17, — ингибирует. Эффект инсулина отменяется, когда ADAM10 или ADAM17 подавляются, а также при действии вортманнина, ингибитора фосфоинозитид-3-киназы (PI3K) [14].

Сообщается также, что существует альтернативный сплайсинг гена α-Клото, который возможен у мышей и людей, но не у крыс. В результате альтернативного сплайсинга транскрипт (мРНК) гена α-Клото содержит нуклеотидную последовательность, которая кодирует только домен КЛ1, а не его мембранную часть, что вполне возможно благодаря преждевременному стоп-кодону между экзонами KL, так как это может привести к укорочению БК во время транскрипции. При этом нет ни убедительных доказательств, ни опровержений, что данный транскрипт активно транслируется с образованием укороченного белка α-Клото — некоторые работы показали, что он разрушается через нонсенс-медиированный распад мРНК. Хотя в то же время при снижении синтеза мембранного БК происходит заметный рост транскрипции сплайсируемого БК со снижением распада его мРНК. В целом сложно судить о наличии секретируемого БК непосредственно в плазме крови или других жидкостях, так как используемые методы диагностики с применением антител обнаруживают домен KL1 в любой содержащей его форме БК [42].

Кроме того, есть данные, косвенно указывающие, что даже если секретируемый БК существует, его функциональная активность может стоять под вопросом, так как ни KL1, ни KL2 не обладают биологически значимой гликозидазной активностью, поэтому секретируемый БК не может служить ферментом. В дополнение к этому оба тандемных домена необходимы для взаимодействия между лигандом FGF23 и БК, таким образом, изолированный домен KL1 не действует как корецептор [43]. Однако стоит отметить, что, вероятно, функции БК не только сводятся к активации FGF23 — существует большое количество исследований, показывающих различные эффекты как мембранного КЛ, так и отдельно его домена КЛ1.

В последующих разделах обзора описано влияние и взаимодействие БК с различными типами злокачественных опухолей, а также проведен краткий анализ возможных способов применения его в онкологии.

Опухолевые заболевания желудочно-кишечного тракта и белок Клото

При изучении свойств БК было замечено, что его экспрессия в опухолевых тканях значительно отличается (в основном в сторону понижения) от экспрессии в соседних прилегающих здоровых тканях. Это продемонстрировано на препаратах злокачественных опухолей поджелудочной железы и желудка, колоректального, эзофагиального, гепатоцеллюлярного рака и др. [23, 44–50]. Обнаружено, что БК играет существенную роль в развитии рака желудка и эзофагальной карциномы [23, 44–46]. Показано, что он значительно подавляет рост этих опухолей через различные сигнальные пути, такие как IGF-1 и Wnt/β-катенин-зависимый путь (рис. 2) [44, 46, 47, 49, 50].

 

Рис. 2. Белок Клото ингибирует сигнальные пути FGF, IGF, WNT и TGF-β, что приводит к снижению роста, миграции и инвазии опухоли, пролиферации клеток (адаптировано по [115])

 

Исследование, проведенное X. Tang et al. (2016), вы-явило значительно повышенную концентрацию растворимого БК у 40 пациентов с плоскоклеточным раком пищевода в сравнении с контролем (р < 0,001) [44]. Они также показали, что экспрессия БК в опухолевой ткани снижается и обратно пропорционально коррелирует с клинической и гистологической стадиями злокачественного новообразования, а также с длительностью жизни пациентов после обнаружения опухоли (p < 0,01). В то же время авторы отмечали высокий уровень экспрессии β-катенина в клетках плоскоклеточного рака пищевода по сравнению со здоровыми клетками, что имело обратную зависимость по отношению к уровню экспрессии БК. Результаты твердофазного иммуноферментного анализа показали, что уровень растворимого БК у пациентов с опухолью был значительно выше (461,50 ± 43,30 пг/ мл), чем в контрольной группе (239,37 ± 20,65 пг/мл) (p < 0,001). Таким образом, предполагается, что растворимый (циркулирующий) БК может использоваться как новый маркер для оценки прогноза и прогрессии злокачественного процесса [46].

L. Wang et al. (2011), изучая БК и развитие рака желудка, выявили, что экспрессия БК в тканях первичной карциномы желудка, а также во всех исследуемых клеточных культурах рака желудка (линии AGS, KATO III, MKN28, MKN45, NCI-N87, SNU1, SNU16) была снижена. При этом продемонстрировано, что эктопическая экспрессия БК подавляла рост опухоли через индукцию апоптоза, супрессию ERK фосфорилирования и экспрессию p21. Снижение экспрессии БК объяснялось гиперметилированием цитозин-гуаниновых (СpG) островков промотора транскрипции БК, что вело к ускоренному росту опухолевых клеток рака желудка. Применение деметилирующего агента — азануклеотида — повышало экспрессию БК. Важно отметить, что, согласно L. Wang et al., гиперметилированный промотор гена БК коррелировал с менее благоприятным прогнозом развития опухолевого процесса. Мультивариантная регрессия Кокса показала, что гиперметилирование промотора KL является независимым прогностическим фактором в случае рака желудка и может быть использовано в качестве маркера данного заболевания [23].

Еще одно подтверждение супрессивной функции БК в развитии рака желудка было продемонстрировано B. Xie et al. (2013). Экспрессия БК в опухолевых клетках линии GC-7901 восстанавливалась при использовании деметилирующего агента. Одновременно с этим снижалась активность известных онкогенных сигнальных путей — уровень фосфорилирования IGF-1R, PI3K/ mTOR, что приводило к существенному ингибированию пролиферации, стимулировало апоптоз и аутофагию раковых клеток (см. рис. 2). Трансфекции БК в GC-7901-клетки также показали увеличение синтеза БК наряду с заметным снижением уровней фосфорилирования IGF — 1R и PI3K/ Akt1/mTOR. Замечено, что при применении ингибиторов апоптоза (carbobenzoxy-valyl-alanyl-aspartyl-[O-methyl]-fluoromethylketone, Z-VAD-PMK) и аутофагии (3-метил-аденин, 3-MA) в клетках GC-7901 супрессивный эффект БК на опухолевые клетки значительно снижался. Таким образом, авторы подтвердили, что БК действительно способен стимулировать апоптоз и аутофагию опухолевых клеток рака желудка [44].

Другой фактор, который связан с развитием и прогрессией опухолевой патологии, — это микро-РНК (miRNAs) [51]. Гены микро-РНК в основном находятся в опухоль-ассоциированных сайтах, таких как «ломкие» участки гена, в зонах потери гетерозиготности и амплификации генома в опухолях, что ведет к альтерациям микро-РНК и их участию в развитии и прогрессировании раковых заболеваний [52].

Было обнаружено, что микро-РНК могут выступать в роли как индуктора, так и супрессора канцерогенеза для разных видов злокачественного процесса. X.-J. He et al. (2014) выявили, что в опухолевых клетках экспрессия и миграционная активность микро-РНК-199a-5p были значительно выше, чем в здоровых прилегающих тканях. Мишенью микро-РНК-199a-5p при раке желудка является мРНК гена БК, трансляция которой подавляется при связывании с микро-РНК-199a-5p, что ведет к снижению экспрессии БК. При добавлении ингибитора микро-РНК-199a-5p происходило обратное — значительное повышение уровня мРНК и самого белка в клетках. С точки зрения клинической прогрессии опухолевого процесса было также установлено, что сниженная экспрессия БК коррелировала с более поздними стадиями рака желудка [51].

Согласно данным литературы, влияние БК на онкогенез колоректального рака является доказанным и существенным. В работе J. Pan et al. (2011) показано значительное снижение экспрессии БК в 85% образцов колоректального рака. При применении деметилирующего агента — азануклеотида (например, 5-азацитидина и 5-аза-2’-дезоксицитидина) экспрессия БК восстанавливалась и вызывала апоптоз колоний клеток колоректального рака, а также арест S-фазы клеточного цикла [53].

При изучении экспрессии БК в тканевых образцах пациентов с колоректальным раком с использованием биоинформационных методов TCGA (The Cancer Genome Atlas Program) было обнаружено снижение уровней мРНК БК во всех стадиях заболевания [54]. Анализ гена KL выявил гиперметилирование промотора и 1-го экзона, что сопровождалось сниженной экспрессией БК в гистологических препаратах. Сверхэкспрессия либо добавление экзогенного БК или KL1 in vitro существенно ингибировали пролиферацию клеток колоректальной карциномы линий HCT116, HT29 и SW489.

Активность БК и KL1 исследовали также in vivo с использованием двух моделей, воспроизводящих развитие опухолей в нормальной среде толстой кишки иммунокомпетентных мышей. Обработка БК ингибировала образование полипов толстой кишки, вызванное канцерогеном азоксиметаном, а обработка KL1 замедляла рост имплантированной колоректальной опухоли. Исследователями этой же группы был обнаружен еще один примечательный путь воздействия БК на опухолевые клетки: экспрессия БК усиливает ответ развернутого белка (unfolded protein response, UPR), и это дополнительно подтверждается повышенными уровнями сплайсинга XBP1 (фактор транскрипции, регулирующий экспрессию генов, важных для правильного функционирования иммунной системы и клеточной реакции на стресс), GRP78 (глюкозо-регулируемый белок, который может либо контролировать UPR и макроаутофагию, либо активировать фосфатидилинозитол 3-киназу (PI3K)/AKT, способствующих выживанию раковых клеток) и фосфорилированного eIF2α (фактор инициации трансляции). Таким образом, группа Т. Arbel Rubinstein et al. (2019) впервые определяет UPR как путь, опосредующий активность БК при опухолях. Также эти данные предполагают, что введение экзогенного БК или KL1 может стать новой стратегией профилактики и лечения колоректального рака [54].

Кроме того, Y. Li et al. (2014) установили, что повышение экспрессии БК с помощью лентивирусного вектора вызвало уменьшение размеров опухоли in vivo в 29 трансплантационных опухолевых моделях. Увеличение уровня БК также способствовало ингибированию клеточной пролиферации и инвазивной активности в клетках колоректального рака in vitro. При этом наблюдалось снижение экспрессии p-IGF1R (phosphorylated-insulin growth factor I receptor), p-PI3K, p-AKT, PCNA (proliferating-cell nuclear antigen) и MMP-2 (matrix metalloproteinase-2) [55].

Эта же группа ученых получила интересные данные относительно уровня экспрессии и максимального стандартизированного значения поглощения БК при колоректальном раке, впервые показав связь белка с метаболизмом глюкозы в опухолевой ткани in vitro и in vivo. Так, было обнаружено, что пациенты с более низкой экспрессией БК имели более высокий F-FDG (-2deoxy-2-[fluorine-18]fluoro-D-glucose) захват на ПЭТ/КТ (позитронно-эмиссионная (ПЭТ) и компьютерная (КТ) томография). Существенно высокий F-FDG коррелировал с более тяжелой клинической стадией заболевания (р < 0,05). Q. Li et al. (2018) показали, что повышенная экспрессия БК в раковых клетках линий HTC116 и SW48 снижает активность анаэробного гликолиза in vitro (эффект Варбурга), но активирует митохондриальное дыхание за счет ингибирования ERK/HIFa (hypoxia inducible factor 1) пути, уменьшая при этом скорость пролиферации раковых клеток, их миграционную активность, кислотность опухолевой среды и увеличивая уровень потребления кислорода [56].

По мнению Y. Liu et al. (2019), важное место в прогрессировании колоректального рака отводится микросреде, окружающей опухоль, чьи стромальные клетки интенсивно секретируют CCL2 (С-C motif ligand 2) цитокины, принадлежащие к семейству СС, стимулирующие прогрессию и инвазию опухолевых клеток in vitro и in vivo через сигнальный путь NF-B. Введение БК в сенильные стромальные клетки линии WI-38 (клеточная линия фибробластов человека), экспрессирующие CCL2, частично останавливало пролиферацию и инвазию клеток колоректального рака in vitro. Авторы показали, что in vivo рекомбинантный БК ингибировал рост опухоли, стимулированный стареющими фибробластами. При этом в них происходило подавление фосфорилирования NF-B и уменьшение экспрессии и секреции CCL2. Данный механизм может стать новым перспективным терапевтическим направлением в лечении колоректального рака [57].

Относительно недавно было открыто, что БК играет значительную роль в печеночном онкогенезе, оказывая супрессивное влияние на злокачественные клетки печени и на ключевой для развития гепатокарцином Wnt/β-катенин-зависимый путь передачи сигнала, что обусловливает антиопухолевый эффект БК (см. рис. 2) [49, 50, 58].

Нельзя не отметить, что в 2013 г. L. Chen et al. представили другие, противоречащие данные, в соответствии с которыми БК активировал VEGFR2/PAK1-путь, способствуя прогрессии опухоли и ее метастазированию [59].

В 2016 г. X. Tang et al. опубликовали новые результаты об экспрессии БК в опухолевой ткани печени и в прилегающих здоровых тканях, а также о его влиянии на активность Wnt/β-катенин-зависимого пути [49]. В работе было изучено 52 гистологических образца злокачественных новообразований печени и 54 — из прилегающих здоровых тканей (клинические параметры были доступны по всем 52 случаям). С помощью иммуногистохимического анализа было обнаружено, что экспрессия Клото в опухоли была значительно снижена по сравнению со здоровыми тканями, а также статистически значимо обратно пропорционально коррелировала с клинической стадией и уровнем злокачественности. Экспрессия БК в клеточных культурах была выше в нормальных клетках печени линии L02, чем в культуре клеток гепатоцеллюлярной карциномы Hep G1, G2, SMMC-7721. Трансфекция плазмидой, кодирующей KL, в культуры опухолевых клеток линии Hep G2 вызвала повышение экспрессии БК, снижение пролиферации клеток на 43% и двукратную активацию апоптоза по сравнению с клетками контрольной группы. С помощью вестерн-блоттинга было также продемонстрировано ингибирование Wnt/ β-катенин-зависимого пути при усиленной продукции БК, что подтвердилось снижением секреции β-катенина и угнетением его транслокации из цитоплазмы в ядро. Это, в свою очередь, уменьшало экспрессию c-myc и циклина D1 — мишени Wnt/β-катенин-зависимого пути. В то же время ингибирование БК в опухолевых клетках линии Hep G2 с использованием siRNA-kl характеризовалось усиленной их пролиферацией и активацией Wnt/β-катенин-зависимого пути.

Интерес специалистов вызвал эксперимент с введением растворимого рекомбинантного Клото непосредственно в опухолевую ткань in vitro и in vivo бестимусным (атимическим) мышам nude, которым предварительно внедряли клетки гепатокарциномы линии SMMC-7721. Результатом работы стала значительная редукция роста гепатомы (гепатокарциномы) пропорционально объему введенных доз. Эти же авторы обнаружили достоверное повышение концентрации эндогенного циркулирующего БК в плазме у 20 пациентов с вновь диагностированными гепатокарциномами по сравнению с контрольной группой [49].

Данный факт наводит нас на несколько важных вопросов, требующих изучения: во-первых, каков механизм повышения концентрации БК в крови при сниженной его экспрессии в самой опухоли и, во-вторых, почему высокие концентрации БК в крови не препятствуют развитию опухоли, в то время как при введении БК в опухолевую ткань напрямую наблюдается ее регрессия. Одно из возможных объяснений этому — присутствие десмопластической стромы вокруг скоплений раковых клеток, что, как известно, способствует резистивности опухолей [60].

Одна из гипотез, объясняющая повышение уровня циркулирующего БК, может быть связана с его компенсаторным ускоренным «срезанием» металлопротеиназами с поверхности клеток здоровых органов и тканей наряду с изменением баланса экспрессии между полномерной и укороченной формами. В то же время нам не встретилось точных данных относительно корреляции плазменной концентрации секретируемого БК у пациентов с опухолевыми заболеваниями.

В отношении рака поджелудочной железы БК также демонстрирует свою роль как супрессор опухолевого роста. L. Abramovitz et al. (2011) с помощью иммуногистохимических (ИГХ) методов на 18 микропрепаратах рака поджелудочной железы показали, что экспрессия БК значительно снижалась в 83% (15/18) случаев по сравнению с нормальными здоровыми тканями (р = 0,002). В культурах раковых клеток поджелудочной железы — Colo357, MiaPaCa2 и Pac1 — эта группа ученых также определила присутствие гиперметилированных промоторов гена БК, что приводит к ингибированию его экспрессии. При трансфекции HA-tagged-klotho вектора в клетки линий Colo357, MiaPaCa2, Pac1, BON-1 и здоровые неопухолевые клетки линии HEK-293 раковые колонии в культурах опухолевых клеток подавлялись, а здоровые клетки нормально пролиферировали. Растворимый БК, введенный в клеточные опухолевые культуры, также ингибировал независимый от прикрепления рост злокачественных клеток (anchorage-independent growth) и заметно сокращал размеры опухоли на ксенографтах. Более того, h-KL (человеческий БК с полной длиной) и h-KL1 (БК, содержащий домен KL1) были одинаково эффективны in vitro. В работе авторы показали ингибирующее влияние обеих форм БК на IGF- и bFG-зависимые пути и их мишени (IRS1, AKT, ERK1/2), хотя было найдено небольшое отличие в воздействии на степень фосфорилирования AKT и ERK1/2. При введении h-KL1 наблюдался более низкий уровень фосфорилирования вышеприведенных киназ, чем при введении целого БК. H-KL1 не влиял на состояние AKT и ERK1/2 в почках, в отличие от h-KL. В целом обе формы показали себя эффективными, но с точки зрения безопасности h-KL1 имеет несколько больше преимуществ [47].

В работах по изучению аденокарциномы панкреатического протока было показано, что экспрессия Клото в образцах опухолевой ткани была снижена и отрицательно коррелировала с высоким содержанием микро-РНК-504, а ее ингибирование привело к реэкспрессии БК в экспериментальной модели. Было также установлено, что экспрессия БК в аденокарциноме поджелудочной железы подавляется микро-РНК-199a, а повышение экспрессии приводит к ингибированию mTOR — одной из мишеней Akt1/2 и MEK/ERK пути в клетках линии Panc1 [78]. Таким образом, введение БК может быть потенциально новым терапевтическим подходом при аденокарциноме поджелудочной железы [61, 62].

Опухолевые процессы органов дыхательной системы и белок Клото

В. Chen et al. (2010) в своем исследовании, выполненном на клетках рака легких линии A549 (human lung adenocarcinoma cell line), продемонстрировали, что экспрессия мембранного БК в них была значительно ниже по сравнению со здоровой легочной тканью (p < 0,05). При экспрессии трансмембранного и растворимого БК с использованием плазмидного вектора рост клеток значительно замедлялся, начинался апоптоз, снижалась инвазивная активность. Другая важная клиническая находка заключалась в том, что эффект БК зависел от дозы и/или концентрации его в клетке. Последнее может стать новым прогностическим маркером прогрессирования злокачественного новообразования [63].

Также обнаружено, что БК играет особую роль в регуляции Wnt/β-катенин-зависимого сигнального пути, повышенная стимуляция которого, в соответствии со многими предыдущими работами, считается одним из основных и важных путей легочного канцерогенеза (см. рис. 2). С помощью вестерн-блоттинга было выявлено, что повышенная экспрессия БК в клетках линий аденокарциномы легких A549 и H1975 привела к существенному снижению активных форм β-катенина и экспрессии лиганда Wnt/β-катенин-зависимого пути — Wnt3a, а также к ингибированию экспрессии генов-мишеней Wnt-пути — c-Myc, Циклин D1, что характеризуется замедлением ракового роста [64].

Позднее B. Chen et al. (2018) в своей другой работе продемонстрировали, что повышение экспрессии БК в стареющих легочных фибробластах играет положительную роль в супрессии роста и прогрессирования немелкоклеточного рака легких через его негативную регуляцию SASP (senescence-associated secretory phenotype) и подавление продукции и секреции IL-6 и IL-8 стареющими легочными фибробластами, что приводит к значительному угнетению роста раковых клеток, их мезенхимально-эпителиальной трансформации и инвазивной активности [65].

Замечена связь БК с мелкоклеточным раком легких и крупноклеточной нейроэндокринной карциномой легкого. J. Usuda et al. (2011) и В. Brominska et al. (2019), анализируя клинические данные и результаты, полученные ИГХ методом, продемонстрировали, что сохраненная экспрессия БК коррелирует с более высокой послеоперационной выживаемостью, снова указывая на то, что это может служить маркером благоприятного прогноза [66, 67]. В другой работе T. Ibi et al. (2017) отмечают, что у пациентов с продвинутой стадией сквамозного рака легких экспрессия БК была обнаружена только в 13% случаев, в то время как при карциноме in situ выявлялась в 100% случаев [68].

Вместе с тем есть работы, в которых отсутствует значимая разница в концентрации растворимого БК в плазме пациентов с вновь диагностированным раком легких в сравнении с контрольной группой (45 и 43 пациента соответственно) [69]. Разноречивые данные диктуют необходимость более детального изучения и сопоставления результатов в соответствии с различными формами белка, стадиями и тяжестью опухолевых процессов.

Следует добавить, что применение БК вместе с химио-терапевтическими препаратами может считаться одним из перспективных направлений в лечении рака легких. Так, в экспериментах на клеточных линиях рака легкого человека (A549, H460, неустойчивых и устойчивых к цисплатину; SK-MES-1, резистентных к доцетакселу; SPC-A-1/DTX; SPC-A-1) Y. Wang et al. (2013) и T. Chen et al. (2016) установили, что БК ослаблял резистентность к цисплатину. Эти же наблюдения были воспроизведены in vivo с использованием ксенографтов на бестимусных мышах. Снижение устойчивости к химиотерапевтическому препарату достигалось благодаря ингибированию аутофагии, PI3k/Akt-пути и активации апоптоза [70, 71]. Данные результаты могли бы найти прямое приложение в исследовании новых подходов к химиотерапии.

Антиканцерогенный эффект белка Клото при опухолевых заболеваниях мочеполовой системы

Что касается рака яичников и БК, то данные остаются пока противоречивыми. L. Lu et al. (2008) изучили экспрессию общего и секретируемого БК, а также IGFs в тканях эпителиального рака яичников у 189 пациентов для выявления корреляции между уровнем БК и риском прогрессии заболевания. По данным авторов, экспрессия общего БК определялась у 73,5% пациентов. Было обнаружено, что его высокий уровень прямо пропорционально коррелировал с высоким риском прогрессии заболевания: секретируемый Клото, как показала данная работа, был ассоциирован с низким уровнем дифференцировки злокачественных клеток, большими размерами опухоли, активным метастазированием (отношение рисков = 1,97). В то же время наблюдалась повышенная экспрессия IGF-I, IGFBP-3, которая могла стимулировать ангиогенез и опухолевый рост [72].

При этом другие исследования обнаруживают антиканцерогенную активность БК при злокачественной опухоли яичников. I. Lojkin et al. (2015) в своей работе наблюдали снижение уровня мРНК БК в 16 из 19 клеточных культур эпителиального рака яичников. ИГХ-окрашивание подтвердило высокую экспрессию БК в здоровых тканях яичников и сниженную в клеточных культурах и гистологических препаратах эпителиального рака яичника. При этом сниженная экспрессия была также напрямую ассоциирована с положительным BRCA-статусом, что означает дефект генов BRCA1 и BRCA2 (гены, кодирующие белки, способные восстанавливать поврежденную ДНК) и предрасположенность к развитию некоторых видов рака. При лечении растворимым БК происходило снижение выживаемости раковых клеток, порога их чувствительности к цисплатину и экспрессии мезенхимальных онкомаркеров. Было обнаружено, что данные эффекты связаны c подавлением IGF-индуцированного ERK1/2 фосфорилирования и, вероятно, с ингибированием транскрипционной активности эстрогенных рецепторов [73].

Еще одна группа исследователей (Y. Yan et al., 2017) в своей работе продемонстрировала замедление прогрессии рака яичников при стимулировании экспрессии БК. Сравнение экспрессии БК у группы наблюдения (120 пациентов с раком яичников) и контроля выявило следующее: высокая экспрессия белка наблюдалась у группы контроля, и значительно более низкие показатели регистрировались у пациентов со злокачественными новообразованиями яичников (р < 0,01). В экспериментах in vivo введение pCMV6-Клото в опухоли, индуцированные имплантацией клеток аденокарциномы яичников A2780 мышам линии nude, вызывало выраженный антиканцерогенный эффект: наблюдалось уменьшение размеров опухолевых узлов и снижение пролиферации в группе pCMV6-Klotho по сравнению с контролем — pCMV6-вектор (р < 0,01). Было замечено, что низкая экспрессия БК коррелирует с высоким уровнем экспрессиии мРНК IL-6 и его концентрацией в плазме мышей фенотипа Клото–/–, что способствует опухолевой прогрессии [74].

Согласно литературным данным, рак шейки матки — самая частая причина смерти среди онкологических заболеваний пациенток репродуктивного возраста. Плоскоклеточный рак встречается в 80% инвазивных карцином шейки матки, а различные формы аденокарциномы составляют большую часть остальных опухолей. S. Aviel-Ronen et al. (2016) проанализировали экспрессию БК в когорте пациенток с плоскоклеточным раком и аденокарциномой шейки матки и отметили ее более низкий уровень в опухолях по сравнению с окружающими нормальными тканями. Кроме того, при сравнительном анализе экспрессия БК в обоих типах опухолей более высокая была у пациенток с плоскоклеточным раком, чем с аденокарциномой [75].

Полученные данные согласуются с ранее проведенными исследованиями, которые показали снижение концентрации мРНК, кодирующей БК, у нескольких клеточных линий рака шейки матки. Было выявлено гиперметилирование участков CpG в клеточных линиях, не экспрессирующих БК: CaSki (эпителиоидная карцинома шейки матки), SNU-17 и SNU-1299 (рак шейки матки) и в 41% (9 из 22) случаев инвазивной карциномы. Также было обнаружено, что деацетилирование гистонов является основным механизмом эпигенетического сайленсинга для БК в клеточной линии SiHa (рак шейки матки). Эктопическая экспрессия секретируемой формы БК ингибировала Wnt-путь и антиклоногенную активность в клетках рака шейки матки линии CaSki, включая снижение уровней активного β-катенина, подавление генов-мишеней Т-клеточного фактора/β-катенина, таких как c-MYC и CCND1 (Cyclin D1), и ингибирование роста опухолевых колоний. Также выявлено, что БК подавляет эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП), играющий важную роль в прогрессировании и метастазировании рака шейки матки [76, 77].

Участие БК в торможении роста злокачественных новообразований молочных желез было впервые исследовано I. Wolf et al. (2008) [78]. С помощью метода ИГХ они обнаружили, что существенно более низкая экспрессия БК наблюдается в тканях опухоли (ductal carcinoma, invasive carcinoma, carcinoma in situ), в то время как в здоровых тканях экспрессия сохраняется на высоком уровне. При изучении образцов опухолевой ткани было замечено, что уровень дифференцировки злокачественных клеток прямо пропорционально коррелирует с уровнем экспрессии БК и обратно пропорционально – с индексом пролиферации. Повышение экспрессии БК и введение растворимого БК понижают, в то время как уменьшение экспрессии повышает пролиферацию раковых клеток. Более того, высокое содержание БК подавляет активацию сигнального пути IGF-1 (insulin-like growth factor 1), задействованного в злокачественной трансформации лактоцитов, и в то же время активирует фактор транскрипции CCAAT/энхансер-связывающий белок β, который является ингибитором пролиферации раковых клеток. С помощью коиммунопреципитации было обнаружено взаимодействие между БК и IGF-1-рецептором, которое ведет к ингибированию последнего. Помимо угнетающего влияния на сигнальный путь IGF-1, БК участвует в модулировании эффекта β-FGF (fibroblast growth factor β)-зависимого сигнального пути, активируя его. При этом роль β-FGF и его пути в развитии рака молочной железы достаточно неоднозначны. По некоторым данным, этот лиганд ингибирует пролиферацию опухолевых клеток, однако есть работы, которые противоречат таким результатам. Очевидно, вопрос требует более детальных исследований, особенно изучения взаимоотношения между β-FGF и БК, а также активации пути ERK1/2 при стимулировании FGFR. Одно из возможных объяснений наблюдаемых противоречий состоит в том, что активация ERK1/2 одновременно нивелируется модуляцией/активацией FOXO3a также через эффект БК [78–81].

I. Wolf et al. (2008) и T. Rubinek et al. (2012) одними из первых начали изучать механизм подавления экспрессии БК в опухолевых клетках на ранних стадиях рака молочных желез. Сниженная экспрессия БК, наблюдаемая при гиперплазии средней степени или атипичной гиперплазии протоков молочных желез, была объяснена метилированием и деацетилированием промоторного участка KL, которые коррелировали с низким уровнем мРНК БК в раковых клетках. Лечение рака молочных желез деметилирующим агентом 5-аза-2-дезоксицитидин повышало экспрессию БК в 150 раз. SAHA (suberoylanilide bishydroxamide, ингибитор деацетилазы) восстанавливал деацитилированный участок H3K9 в области промотора БК в раковых клетках. Таким образом, было высказано предположение, что метилирование и деацитилирование ДНК — основная причина ингибирования гена БК и, вполне возможно, является одним из ранних предвестников развития злокачественного заболевания [78, 82].

В другой работе H. Ligumsky et al. (2015) обнаружили, что повышение экспрессии KL1, но не KL2 ингибировало рост опухолевых клеток. KL1, введенный in vivo, значительно снижал прогрессирование опухоли на ксенографтах MDA-MB-231 у бестимусных мышей. Предполагается, что существует функциональная разница между доменами БК, что может найти свое применение в клинической медицине [83].

Помимо влияния на IGF-рецептор, БК может модулировать энергетический обмен раковых клеток. Выявлено, что БК стимулирует АМФК (аденозин монофосфат киназу) через активирование LKB1 (liver kinase B1, киназа печени В1), ингибируя рост и пролиферацию опухолевых клеток. БК также влияет на уровень эндоплазматического Са²⁺, его транспорт через SOC (store-operated Ca²⁺-channels, депо-управляемые Ca²⁺-каналы) и мембранный потенциал митохондрий в злокачественных клетках молочных желез, снижая вход ионов кальция в клетку и в эндоплазматический ретикулум (ЭР). Таким образом, показанная значимая роль БК в тонких метаболических процессах, обеспечивающих развитие опухолей, диктует необходимость его дальнейшего глубокого изучения [84].

Интерес вызывают еще одни данные, полученные группой I. Wolf et al. (2010). В своих работах исследователи рассмотрели взаимосвязь между генетическими факторами риска развития опухоли — BRCA1 и BRCA2 — и генетическими вариантами KL. Гетерозиготность варианта гена KL-VS у женщин (ashkenazi jewish women) — носителей BRCA1 была ассоциирована с увеличением риска развития рака молочных желез и яичников (отношение рисков — 1,40; 95%-й доверительный интервал — 1,08–1,83; р = 0,01). Эти данные означают, что присутствие KL-VS может указывать на высокую вероятность развития рака среди носителей мутаций BRCA1 [85].

Результаты многочисленных работ показали, что существует возможная корреляция между концентрацией БК в плазме и наличием опухоли, а также ее стадией. Например, предоперационная концентрация растворимого (циркулирующего) БК у 160 пациентов с ренальной карциномой ранней стадии была ниже, чем у пациентов с более продвинутой стадией рака, и коррелировала с размером и клинической стадией злокачественного опухолевого процесса. При светлоклеточном раке почек общая выживаемость пациентов коррелировала с уровнем экспрессии БК в опухоли (p < 0,001): высокий уровень ассоциировался с более благоприятным прогнозом, чем низкий. Как повышение экспрессии БК, так и введение рекомбинантного белка в клетки опухоли тормозило ЭМП и подавляло экспрессию мезенхимальных маркеров (виментин, N-кадгерин). Инвазивная активность снижалась посредством подавления PI3K/AKT/pGSK-beta/SNAI 1-зависимого пути [86, 87].

Позже J.-H. Kim et al. (2016) описали, что опухолевые ткани пациентов со светлоклеточным раком почек характеризуются низкой экспрессией БК, высокой — IGF-1R по сравнению с прилегающими здоровыми тканями и коррелируют со степенью прогрессирования рака. Таким образом, более высокий уровень БК рассматривается авторами как положительный прогностический критерий. Повышение его содержания сопровождалось значительным подавлением роста колоний опухолевых клеток рака почек (ccRc, Cakil) и активации IGF-1-стимулированной Akt [88].

В случае урогенитальной карциномы Y. Zhu et al. показали, что выживаемость пациентов с высокой экспрессией БК была значительно выше, чем с низкой. Отмечено, что он подавлял ЭМП, миграцию и инвазию почечно-клеточного рака [86]. ИГХ-исследования дают возможность предположить, что БК также способен супрессировать опухоль мочевого пузыря [89].

Антионкогенный эффект белка Клото при опухолях эктодермальной и мезенхимальной природы

Выявлено, что БК участвует в регулировании развития практически всех часто встречающихся злокачественных новообразований. Помимо вышеуказанных видов, он подавляет развитие липосарком, остеосарком, меланомы, мультиформной глиобластомы, T-клеточной и диффузной В-крупноклеточной лимфом.

Во многих случаях показано, что причиной снижения уровня БК в опухолевой ткани является гиперметилирование промоторного участка этого гена, что подавляет его экспрессию. В этом свете примечательно, что опубликовано совсем мало исследований, посвященных изменению концентрации циркулирующего БК при сoлидных злокачественных опухолях. Особый интерес в данном контексте вызывают работы J. Pako et al. (2020) [69], X. Tang et al. (2016) [46], M. Gigante et al. (2015) [87], данные которых достаточно противоречивы. Так, например, работа J. Pako et al. не показала значимой разницы в плазменной концентрации БК у пациентов с раком и без, в то же время исследования X. Tang et al. и M. Gigante et al. продемонстрировали корреляцию между уровнем БК в плазме крови и наличием диагностированной опухоли [46, 69, 87]. Также примечательно, что во многих работах прямое введение рекомбинантного целого БК или только КЛ1-домена в солидные новообразования значительно ингибировало рост опухолей, что может стать новой возможностью их лечения [47, 49, 54, 57, 78, 83, 86, 90].

Показано, что рецептор инсулиноподобного фактора роста 1 (insulin-like growth factor 1 receptor, IGF-1R) и его сигнальный путь часто гиперактивированы при липосаркомах. Группой V. Delcroix et al. (2018) [91] было выявлено, что в низкодифференцированных липосаркомах экспрессия БК резко снижена, а содержание фосфолированной ERK1/2 существенно повышено. При увеличении экспрессии БК отмечались значительное уменьшение фосфорилирования эффекторов IGF-1R-зависимого пути, подавление пролиферации опухолевых клеток, снижение резистивности к гемцитабину, тапсигаргину (ТГ), ABT-737 (ингибитор bcl-2), а также рост индекса апоптоза и его маркеров. Помимо влияния на IGF-R-ERK1/2-путь, БК модулировал TRPC6 (transient receptor potential canonical), нарушая вход Са²⁺ внутрь клетки и снижая цитозольные колебания концентрации Са²⁺. Это может быть непрямым свидетельством того, что БК модулирует эффект PI3K-сигнального пути независимо от активации AKT. Было показано, что БК усиливает утечку Ca²⁺ из ЭР через открытие TLC-каналов (translocon-protein complex Ca²⁺ channels). Это, возможно, ведет к более высокой чувствительности опухолевых клеток к препаратам, вызывающим стресс эндоплазматического ретикулума (гемцитабин, АВТ 737, ТГ), увеличивая вход Са²⁺ в митохондрии и стимулируя апоптоз. Таким образом, применение стрессоров ЭР вместе с повышением экспрессии БК приводит к более выраженному подавлению опухолевого роста и апоптозу через воздействие на гомеостаз кальция в опухолевых клетках и на сигнальные пути IGF-1, ERK1/2, PI3K. В клиническом отношении, согласно доступным базам данных (GENT database), у пациентов с низкодифференцированной липосаркомой слабая экспрессия БК также ассоциирована с низкой выживаемостью [91, 92].

Исследователями показано, что трансфекция клеток остеосаркомы лентивирусным вектором, кодирующим БК, привела к уменьшению размера опухолевого ксенографта и пролиферативного индекса. При этом наблюдалось снижение доли PAS-положительных клеток (PAS-реакция (periodic acid — schiff), или Шик-реакция, для выявления гликогена в клетках), что свидетельствовало об уменьшении продукции гликогена и изменении клеточного метаболизма при повышенном уровне БК. Увеличенная экспрессия БК коррелировала с повышенным уровнем апоптоза клеток остеосаркомы и сниженной частотой метастазирования по сравнению с группой контроля [93].

При изучении влияния БК на меланому было замечено, что снижение его экспрессии ведет к повышенной активации Wnt/5а-зависимого пути, одного из главных сигнальных путей метастазирования опухоли и причины ее резистентности к химиотерапии. Рекомбинантный БК снижал активность данного сигнального пути в клеточных культурах, нарушал интернализацию Wnt/5a, ингибировал кальций-зависимую протеазу — кальпаин, что способствовало уменьшению расщепления филамина, подвижности клеток меланомы и клеточной инвазии [90].

Мультиформная глиобластома (МГ) является наиболее распространенным и летальным раком центральной нервной системы. Современные терапевтические стратегии, включая хирургию, химиотерапию и лучевую терапию, имеют ограниченный эффект в отношении увеличения продолжительности жизни пациентов с глиобластомой. Медиана времени выживания от первоначального диагноза составляет 12–18 мес. Выявлено, что экспрессия БК значительно коррелирует с прогнозом МГ. Результаты, полученные при исследовании 22 человеческих образцов, показали, что клеточные линии МГ, обработанные растворимым БК, имели значительно более низкую выживаемость и скорость пролиферации по сравнению с контрольными опухолевыми клетками. Исследователями показана корреляция экспрессии БК и метилирования его промотора с выживаемостью пациентов с МГ. Данные свидетельствуют о супрессорной роли БК в развитии опухоли [94].

Т-клеточная и B-гигантоклеточная лимфомы, по данным авторов, демонстрировали сниженную экспрессию БК. При повышении его уровня было замечено ограничение активации таких онкогенных путей, как IGF-1R/ ERK1/2, IGF-1R/AKT, что вело к заметному снижению пролиферации злокачественных клеток и усилению их апоптоза [95, 96].

Основные работы, обсуждаемые в статье, с информацией о виде опухоли, исследованных клеточных линиях, уровне экспрессии БК, предполагаемых механизмах и выявленных эффектах нами представлены в сводной таблице (см. приложение).

Антиканцерогенный потенциал белка Клото

Изучение многофункционального БК представляет собой весьма перспективное направление в борьбе со злокачественными опухолями и другими возраст-ассоциированными заболеваниями. Однако на сегодняшний день не существует ни одного разработанного метода лечения с его использованием, который проходил бы клинические испытания. Это можно объяснить экономическими сложностями производства рекомбинантного БК, недостаточностью методов разработки генной терапии и знаний всех эффектов и фармакокинетики БК.

Хотя прямой терапии БК на сегодня нет, было замечено, что такие широко используемые препараты, как агонисты PPARγ, витамин D, тестостерон, ресвератрол, иАПФ, блокаторы АТ1-рецепторов, статины, повышают исходный уровень БК in vitro и in vivo у экспериментальных животных. Однако у людей достоверного повышения уровня БК при использовании перечисленных препаратов не обнаружено. При постоянном присутствии факторов, подавляющих его экспрессию, или при полном отсутствии способности синтезировать БК, например, почками при тяжелой хронической почечной недостаточности подобные эффекты становятся нестабильными и краткосрочными. Таким образом, применение данных веществ для повышения уровня БК крайне ограничено [97].

В лабораторных условиях было использовано несколько методов, которые повышали экспрессию БК в тканях. К первому — генетическому — относится введение генетического материала, кодирующего БК, в клетки/органы-мишени или системно. Трансфекция KL приводила к значительному подавлению роста и распространения раковых клеток как in vitro, так и in vivo. В целом генная терапия, весьма вероятно, может стать одним из самых перспективных и успешных направлений будущего лечения злокачественных заболеваний [97].

Новые генные технологии с использованием аденовирусных векторов, в том числе и для переноса KL, весьма перспективны. Данный способ обладает большой эффективностью и удовлетворительной точностью доставки нужных генов, слабой патогенностью и высокой степенью безопасности, однако может индуцировать иммунный ответ [98, 99].

В подтверждение того, что генная терапия с использованием аденовирусных векторов способна изменить множественные системные патогенетические пути, вовлеченные в развитие болезней, ассоциированных с возрастом, говорят следующие результаты. N. Davidsohn et al. (2019) перенесли три признанных гена антистарения, такие как a-Klotho, FGF21 и sTGFbR2 (soluble form of mouse transforming growth factor receptor 2), в организм мышей с четырьмя моделями возраст-ассоциированных заболеваний — диабет, ожирение, сердечная недостаточность, почечная недостаточность. Было обнаружено, что сочетанное использование двух векторов в одном препарате успешно лечило все четыре заболевания. Хотя авторы не использовали онкологические животные модели, тем не менее данные результаты доказывают, что эти гены влияют на разные пути старения и перспективны в отношении успешного лечения злокачественных новообразований как возраст-ассоциированного феномена [100].

Многообещающие результаты также наблюдались при использовании мини-кольцевых плазмид, кодирующих KL. Y.J. Shin et al. (2019) повысили экспрессию БК через введение их in vivо. Работа проводилась на мышах с патологией почек. Локальная экспрессия БК сохранялась более 30 дней, концентрация в крови — в течение 10 дней после одной инъекции. Терапевтический эффект выражался в снижении концентрации креатинина и уровня фиброза при ишемическом/реперфузионном синдроме и монолатеральном стенозе мочеточника. Хотя этот метод не рассматривался на опухолевых моделях, можно предположить, что стимулированная экспрессия БК с помощью мини-кольцевых плазмид может стать возможным и эффективным подходом к восстановлению эндогенной экспрессии БК. Положительными сторонами данного метода являются таргетность, отсутствие иммуногенности, легкость приготовления, стабильность репликации и экспрессии [101].

Деметилирование — еще один способ повысить экспресиию БК. Аберрантное ДНК-метилирование промоторов генов, участвующих в процессах клеточного старения и апоптоза, включая KL, наблюдается при множестве опухолей, и, как было отмечено выше, метилирование промотора KL — один из главных механизмов его ингибирования [96]. Деметилирование промотора KL с помощью 5-аза-2-дезоксицитидина в экспериментах in vitro и in vivo приводило к значительному повышению продукции БК [23, 82, 102]. Однако этот препарат не обладает селективностью.

Активация ТЕТ (ten-eleven translocation (TET) methylcytosine dioxygenases) сопровождается деметилированием промотора БК и повышает его экспрессию [103, 104]. Уровень метилирования зависит от баланса между процессами активации метилтранфераз, диоксигеназ и их регулирования. Очевидно, процессы, регулирующие экспрессию и активность TET и DNMT3a и b, в частности фосфорилирование, могут быть мишенью для терапевтической интервенции. Повышения уровня БК можно достичь, подавляя метилирование его промотора ингибиторами ДНК метилтрансфераз или активируя TET, что может быть выполнено с использованием ингибиторов двух протеинкиназ — MEK и GSK3 [105].

Новые технологии с использованием CRISPR-Cas9 и метилцитозин диоксигеназы, как было показано экспериментально, успешно деметилируют CpG-островки промоторов различных генов-супрессоров, тем самым восстанавливая их функции. Таким образом, данный подход имеет высокий потенциал в лечении опухолей со сниженной экспрессией БК в результате метилированного промотора [106–108].

Относительно недавно были открыты небольшие молекулы, которые, вероятно, способны напрямую влиять на транскрипцию БК и тем самым индуцировать синтез эндогенной мРНК, ответственной за синтез БК. Дальнейшее изучение этих регуляторных частиц поможет открыть новые фармакологические пути повышения экспрессии БК [109].

Другим более доступным методом может быть введение рекомбинатного БК (рБК). Так, например, M.C. Hu et al. (2017) [110] использовали мини-насосы для введения БК интраперитонеально мышам с хронической почечной недостаточностью, что привело к заметному улучшению ее течения и снижению фиброзирования. Было замечено, что рБК достаточно эффективен и стабилен даже при смене мини-насосов с частотой только раз в месяц. Это означает, что создание формы его доставки с медленным высвобождением в виде импланта или инъекции — вполне реальное будущее и в онкологии тоже [110, 111].

Возможность введения только одного из доменов БК также важна, так как это позволит более направленно влиять на конкретные механизмы. При этом сам вес молекулы домена значительно меньше, что выступает не-оспоримым преимуществом перед рБК. Так, как показали L. Abramovitz et al. (2011), именно домен КL1 обладает достаточной противоопухолевой активностью, не вызывая при этом, в отличие от рБК, изменения уровня фосфата, кальция, глюкозы в плазме крови [47]. Следует отметить, что белковые молекулы меньшего размера быстрее выделяются почками, и поддержание их уровня в циркуляции может потребовать более частого введения, что уменьшает экономические преимущества от их использования по сравнению с полной формой.

Заключение

Таким образом, многофункциональный БК, помимо многих положительных эффектов, проявляет себя как универсальный супрессор опухолевого роста и злокачественной трансформации. Во многих видах опухолей наблюдается заметно сниженная экспрессия БК по сравнению со здоровыми окружающими тканями, часто ассоциированная с более неблагоприятным прогнозом. Очевидно, экспрессия БК может служить новым биомаркером прогноза опухолевых заболеваний.

В то же время стимуляция экспрессии БК ведет к значительному торможению опухолевого прогресса. Введение рБК или KL1 in vitro в клеточные культуры in vivo — интраперитониально, локально или системно — также существенно снижает опухолевый рост, активирует апоптоз, нарушает миграцию злокачественных клеток и эпителиально-мезенхимальную трансформацию. Данные эффекты обусловлены воздействием БК на различные сигнальные пути онкогенеза, такие как Wnt/β-катенин; IGF-1R/TGFb1/PI3K/Akt/SNAI-1, ERK1/2, FGFR, а также на TRPC6, UPR, влияя на стрессовый ответ ЭПР.

Таким образом, развитие лечебных методик, направленных на модуляцию уровня БК, может привести к прорыву в лечении опухолевых заболеваний.

В то же время остается еще ряд вопросов, которые не позволяют переводить исследования БК в формат клинических испытаний. Во-первых, химическая структура его лиганд-связывающего центра полностью не описана и точный противопухолевый механизм воздействия недостаточно изучен. Наличие определенных рецепторов, связывающих БК, также на данный момент недостаточно четко описано. Активность его секретируемой формы в контексте канцерогенеза требует более глубокого изучения.

Хотя на сегодняшний день считается, что домен KL1 обладает интегральной противоопухолевой активностью в сравнении с полным рекомбинантным БК и может стать более удобной формой лечения, уточнение функциональных отличий между различными доменами — необходимая задача фундаментальной науки. Говоря о рекомбинантном БК, терапия им может быть затруднена в связи с большой молекулярной массой и возможной нестабильностью молекулы, в то же время большая молекулярная масса тормозит почечную экскрецию белка и способствует его более длительной циркуляции, что имеет свои положительные последствия.

Экспериментальные работы по изучению БК, связанные с генными методиками, демонстрируют обнадеживающие результаты, однако не решены вопросы, связанные с дозой введения векторов, поддержанием уровня экспрессии, созданием нужной концентрации, контролированием специфичных и системных эффектов.

Тем не менее число работ, показывающих положительное модулирующее влияние БК на течение и патогенетические пути канцерогенеза, постоянно растет. Применение препаратов БК может стать перспективным терапевтическим направлением в онкологии — области, которая остро нуждается в новых и эффективных методах лечения.

Дополнительная информация

Источник финансирования. Рукопись подготовлена и опубликована за счет финансирования по месту работы авторов.

Конфликт интересов. Авторы данной статьи подтвердили отсутствие конфликта интересов, о котором необходимо сообщить.

Участие авторов. К.И. Нестерова — концепция и дизайн статьи, поисково-аналитическая работа, написание текста, редактирование; Е.Ю. Глинка — написание статьи, научное и техническое редактирование, утверждение окончательного варианта статьи; В.Н. Перфилова — научное и техническое редактирование, ответственность за целостность всех частей статьи; А.А. Нестерова — техническое редактирование, оформление библиографического списка; К.Д. Капланов — редактирование, поисково-аналитическая работа. Все авторы внесли значимый вклад в проведение исследования, подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Приложение

Механизмы противоопухолевого действия белка Клото

Место опухоли	Тип опухоли	Экспрессия БК в опухоли	Механизм снижения экспрессии	Эффект воздействия БК в опухолях
Место опухоли	Тип опухоли	Экспрессия БК в опухоли	Механизм снижения экспрессии	Эффект воздействия БК в опухолях
Печень	Печеночно-клеточный рак [49]. Клетки линий: HepG1; Hep G2; SMMC-7721, L02 (клетки сравнения – здоровые гепатоциты плода)	52 гистологических образца тканей опухоли; 54 гистологических образцов здоровой ткани. Экспрессия БК в 61,5% клеток ткани опухоли против 98% клеток, экспрессирующих БК в здоровой ткани (р < 0,05). Экспрессия БК была статистически выше в клетках линии L02, чем в клетках линий HepG1; HepG2; SMMC-7721	Эпигенетическое ингибирование через гиперметилирование снижает синтез БК	Ингибирование Wnt/β-catenin пути; активация апоптоза и аутофагии
Молочная железа	Рак молочной железы [78]. Клетки линий MCF-7, MDA-MB-231, MDA-MB-436, SK-BR-3, T-47D и BT-474, MCF-12A (клетки сравнения)	58 образцов инвазивного протокового рака; 47 образцов протокового рака in situ; 11 образцов нормальной ткани молочных желез. Экспрессия БК в 90% клеток здоровой ткани (линия L02), в 17% клеток при раке in situ, в 22% клеток инвазивного протокового рака. Высокая экспрессия БК в нормальных клетках молочной железы линии MCF-12A а также в высокодифференцированных MCF-7 клетках по сравнению с клетками линий MDA-MB-231, MDA-MB-436, SK-BR-3, T-47D и BT-474	Гиперметилирование промоторов ДНК БК, деацилирование гистонов	Ингибирование IGF-1-R, активация сигнального пути через FGF; дефосфорилирование IRS-1, AKT1, GSK3b, ERK-1 и ERK-2; активация факторов транскрипции CCAAT/(C/EBP) a и b
Молочная железа	Протоковый рак молочных желез [82]. Клетки линий MCF-7 и MDA-MB-231	39 образцов здоровой ткани; 2 образца с гиперплазией легкой степени; 18 образцов с гиперплазией средней степени; 3 образца с атипичной гиперплазией протоков. Экспрессия БК была снижена в 33% образцов с атипичной гиперплазией протоков и в образцах со средней степенью гиперплазии	Гиперметилирование промотора KL на 33% в CpG-островках; деацитилирование лизиновых остатков гистонов в промоторных регионах KL	Данная информация не указана
Поджелу-дочная железа	Аденокарцинома поджелудочной железы [47]. Клеточные линии Panc1, MiaPaCa2, Colo357	5 образцов здоровой ткани продемонстрировали высокую экспрессию БК в экзокринных протоках, сниженную экспрессию в островковых клетках и отсутствие экспрессии в стромальной ткани. Отсутствие экспрессии БК и существенно сниженная экспрессия БК выявлена в 83% (в 15 из 18) образцов ткани. аденокарциномы. Сниженная экспрессия иРНК БК в 80% (в 4 из 5) образцов аденокарциномы по сравнении с парной прилегающей здоровой тканью, где снижение иРНК БК не отмечалось	Гиперметилированиие промоторов KL; ингибирование синтеза БК через воздействие микро-РНК199a	Ингибирование IGF- и bFGF-зависимых путей и их мишеней (IRS1, AKT, ERK1/2)
	Аденокарцинома протоков поджелудочной железы (АППЖ) [61]	164 образца ткани с АППЖ — отсутствие ИГХ окрашивания на БК в 123 (75%) образцах. Отсутствие БК в 3,4% всех образцов здоровой прилегающей ткани. Существенно сниженная экспрессия иРНК БК в АППЖ (RQ = 1,536 ± 0,560; p < 0,001) по сравнению с здоровой тканью (RQ = 13,564 ± 2,726; p < 0,001)	Из 83 образцов АППЖ — 59,3% с полным метилированием промоторов KL, 10% — с частичным метилированием, 31% — без метилирования	Ингибирование фосфорилирования IGF1R
Желудок	Аденокарцинома желудка [23]	Экспрессия БК была значительно снижена в 22 образцах аденокарциномы желудка по сравнению с 22 образцами здоровой прилегающей ткани	Метилирование промоторов KL (46% в образцах опухолевой ткани), отсутствие метилирования в здоровой ткани, нарушение трансляции БК через связывание микро-РНК-199a-5p с иРНК БК	Ингибирование IGF-1/ PI3K/Akt1/mTOR сигнального пути; активация апоптоза и повышение экспрессии p21
Пищевод	Cквамозно-клеточный рак пищевода (СКРП) (стадии I–IV) [46]	148 образцов здоровой ткани — экспрессия БК в 74 (50,0%) образцах. 160 образцов СКРП — экспрессия БК в 48 (30,0%) образцах опухолевой ткани	Данная информация в работе не указана	Ингибирование WNT β-catenin-пути
Кишечник	Колоректальный рак (аденокарцинома) [55]	Уровень экспрессии KL был значительно снижен в раковых тканях по сравнению с таковым в соседних неопухолевых тканях (60,3% против 77,9%; p = 0,022)	Гиперметилирование СpG-островков	Ингибирование GF1R/PI3K/AKT сигнального пути
	Колоректальный рак (аденокарцинома) [54]	676 образцов опухолевой ткани из The Cancer Genome Atlas (TCGA) показали сниженную экспрессию иРНК БК во всех стадиях рака	Гиперметилирование СpG-островков	Ингибирование Wnt/β-catenin пути; активация UPR-ассоциированных генов CHOP, оказывающих ингибирующее воздействие на рост опухолевых клеток в присутствии БК
Легкие	Немелкоклеточный рак легкого [64]. Клеточная линия A549 (аденокарцинома легких)	Низкая экспрессия иРНК БК в опухолевых клетках по сравнению со здоровой тканью	Данная информация в работе не указана	Ингибирование insulin/IGF-1R пути
	Немелкоклеточный рак легкого [112]	4 (20%) из 5 образцов немелкоклеточного рака легкого демонстрировали существенное снижение экспрессии БК по сравнению со 100%-й экспрессией в образцах здоровой ткани	SHANK1 способствует деградации БК через взаимодействие БК с MDM2. Из 6 образцов немелкоклеточного рака легкого 4 образца показали низкую экспрессию БК, но высокую экспрессию SHANK; 2 других образца показали низкую экспрессию SHANK1, но высокую экспрессию БК	Ингибирование активации Wnt-β-catenin-пути; ингибирование интернализации Wnt3a
	Cквамозно-клеточная карцинома легких [66]	30 образцов опухолевой ткани от 30 пациентов, из них: 8 образцов — стадия IA; 7 образцов — стадия IB; 4 — стадия IIA; 3 — стадия IIB; 3 — стадия IIIA; 4 — стадия IIIВ; 1 — стадия IV. 60% из 30 пациентов/образцов демонстрировали положительную экспрессию БК, что было ассоциировано с более благоприятным клиническим прогнозом независимо от проведенной химиотерапии (коэффициент риска = 0,088; 95%-й доверительный интервал: 0,019–0,409; p = 0,002)	Данная информация в работе не указана	Данная информация в работе не указана
Легкие	Крупноклеточная нейроэндокринная карцинома [113]	30 пациентов/30 образцов опухолевой ткани, из них: 2 (6,7%) пациента с IA стадией, 12 (40%) — со стадией IB, 3 (10%) — со стадией IIA, 3 (10%) — со стадией IIB, 4 (13,3%) — со стадией IIIA, 5 (16,6%) — со стадией IIIB и 1 (3,3%) — со стадией IV. 10 пациентов (33,3%) сохранили экспрессию БК, 20 пациентов (66,7%) демонстрировали ее значительное снижение или отсутствие. Уровень экспрессии БК прямо пропорционально коррелировал с выживаемостью оперированных пациентов. Уровень экспрессии БК выступил независимым прогностическим фактором при многомерном анализе (отношение рисков = 4,92; 95%-й доверительный интервал: 1,04–23,24; p = 0,044)	Данная информация в работе не указана	Данная информация в работе не указана
	Крупноклеточная нейроэндокринная карцинома, атипичный и типичный карциноид [67]	Всего было исследовано 48 пациентов/тканевых образцов опухолевой ткани. 36 (75%) имели положительное ИГХ окрашивание на БК, 12 (25%) пациентов были БК-отрицательными. Отдаленные результаты наблюдения: среди БК-отрицательных пациентов в живых осталось 2, умерло — 10. Продолжительность выживания была значительно выше в БК-положительных случаях (р = 0,024). Экспрессия БК выступила независимым прогностическим фактором	Данная информация в работе не указана	Ингибирование сигнальных путей IGF, FGF, Wnt
	Плоскоклеточная (сквамозно-клеточная) карцинома легких [68]. Клеточная линия SQ٥	Всего 40 пациентов/образцов опухолевой ткани, из них: 10 пациентов с ранней стадией заболевания — экспрессия БК в 100%; 30 пациентов с инвазивной формой — экспрессия БК наблюдалась только у 4 пациентов (13%)	Данная информация в работе не указана	БК регулирует белки, связанные с эпителиально-мезенхимальным переходом in vitro. Показано, что БК ингибирует экспрессию N-кадгерина, являющегося мезенхимальным маркером; ингибирование сигнальных путей IGF-1, Wnt, TGF-β1
Яичники	Эпителиальный рак яичников [72]	Всего 189 пациентов. 73,5% пациентов демонстрировали экспрессию общего БК (секретируемого и мембранного); экспрессия секретируемого БК была выявлена в 70% образцов опухолевой ткани	Данная информация в работе не указана	Уровень секретируемого БК коррелирует с повышенной экспрессией IGF-I (А, В), IGFBP-3 (r = 0,21, p = 0,034; r = 0,28, p = 0,004; r = 0,34, p < 0,001, соответственно)
Яичники	Эпителиальный рак яичников [73]. Клеточные линии: CSOC882, CaOV3, TOV 21G, OV 2008, 3A, UWB1-289VECTOR, UWB1-289BRCA1, CaOV-4, A2780, SKOV-3, OVCA432, OVCAR-3, ОВКАР-5, ТОВ 112Д, ОВ-90, CSOC 1031, ЕС2, ПА1, ОВКАР-8	Значительно сниженная экспрессия иРНК БК в 16 из 19 клеточных линий эпителиального рака яичников. Опухолевые тканевые образцы: 89% всех опухолей имели степень 3 и 81% — стадию III. Среди них: эпителиальная карцинома яичников — 176 образцов, первичная перитонеальная карцинома — 55, аденокарцинома маточных труб — 10, BRCA-ассоциированная аденокарцинома — 42. Экспрессия БА в здоровых тканях — 100%. Экспрессия БА среди всех опухолевых препаратов — 59% в среднем	Данная информация в работе не указана	Ингибирование IGF-1-пути
	Эпителиальный рак яичников [74]	Здоровая ткань — 78 образцов/препаратов, опухолевая ткань — 120 образцов/препаратов. БК-экспрессия: здоровая ткань — 100%, опухолевая — 61%.	Данная информация в работе не указана	БК повышает уровень экспрессии иРНК воспалительных цитокинов IL-6 и IL-1β, что способствует системному воспалению
Почки	Почечно-клеточный рак (ПКР, светлоклеточный рак почки) [87]	Нормальная ткань — 20 образцов; опухолевая ткань — 20 образцов. Уровень экспрессии БК (ИГХ окрашивание) коррелировал с уровнем дифференцировки, степенью пролиферации и стадией опухолевого заболевания. БК активно экспрессировался на канальцевом уровне в здоровой ткани у пациентов с ПКР с гистопатологической стадией G1–G2, и его экспрессия значительно снижалась там же у пациентов со стадией G3–G4, а также в метастазах. В опухолевых образцах экспрессия БК была незначительной у пациентов с G1–G2, а у пациентов с G3–G4 и M1 экспрессия была неопределяемой. Здоровая ткань — 18 образцов; опухолевая — 18 образцов (qRT-PCR-метод). 100%-я экспрессия БК в здоровой ткани, экспрессия БК в 10% опухолевых образцов	Данная информация в работе не указана	Данная информация в работе не указана
Почки	Почечно-клеточный рак/светлоклеточный рак почки [86]. Клеточные линии 786-O, OS-RC-2, ACHN, Caki-1, Renca	Более низкие уровни БК и иРНК БК в четырех линиях клеток ПКР человека 786-O, OS-RC-2, ACHN, Caki-1 и одной линии Renca по сравнению с нормальными эпителиальными клетками проксимальных канальцев почек. Всего 125 тканевых образцов почечно-клеточного рака, из которых 56 образцов демонстрировали низкую экспрессию БК, 69 образцов – высокую экспрессию белка. Внутриопухолевые уровни БК постепенно снижались по мере прогрессирования заболевания от стадии I до IV (TNM)	Данная информация в работе не указана	Ингибирование PI3K/AKT/pGSK-beta/SNAI1-зависимого пути
	Почечно-клеточный рак/светлоклеточный рак почки [114]	От 2 до 20-кратного снижения экспрессии мРНК БК в опухолевых изолятах по сравнению со здоровой тканью	Данная информация в работе не указана	Ингибирование EGFR-пути через ингибирование его вторичных сигнальных мессенджеров (FAK-pY861, ERK1/2, PI3K, Shc, SPRY2)
	Почечно-клеточный рак/светлоклеточный рак почки (ПКР/СКРП) [88]	126 микропрепарата опухолевой ткани окрашены методом ИГХ и 17 парных образцов исследованы методом иммуноблоттинга. Уровень экспрессии БК был снижен в опухолевых тканях по сравнению с прилегающими неопухолевыми	Данная информация в работе не указана	Экспрессия и фосфорилирование IGF-1R были повышены в опухолевых тканях. Предполагается, что обратная корреляция экспрессии БК и IGF-1R может способствовать развитию ПКР/СКРП. Ингибирование IGF-1R/PI3K/Akt-сигнального пути
Рак крови	Диффузная крупноклеточная В-клеточная лимфома [95]	Экспрессия БК в образцах ткани (20) с реактивной гиперплазией — 80%; экспрессия БК в образцах с опухолью (50) — 14%.	Данная информация в работе не указана	Ингибирование IGF-1R/ERK1/2, IGF-1R/AKT сигнального пути
	Т-клеточная лимфома [96]	35 образцов/препаратов с Т-клеточной лимфомой и 20 нормальных лимфатических узлов. Среди опухолевых образцов: NK/T-клеточная лимфома (n = 12), периферическая T-клеточная неспецифицированная лимфома (n = 7), ангиоиммунобластная T-клеточная лимфома (n = 6), кожная T-клеточная лимфома (n = 6), Т-клеточная лимфома, ассоциированная с энтеропатией (n = 4). Уровни экспрессии БК были значительно ниже в тканях Т-клеточных лимфом — 14% (5 из 35), тогда как в нормальных лимфатических узлах экспрессия БК составила 75% (15 из 20)	Данная информация в работе не указана	Ингибирование IGF-1R/ERK1/2, IGF-1R/AKT
Мышцы/кости	Низкодифференцированная липосаркома [91]	Уровень иРНК БК значительно снижен в 61 образце опухолевой ткани по сравнению с 49 образцами нормальной жировой ткани	Данная информация в работе не указана	Ингибирование IGF-R-ERK1/2, PI3K. Модулирование TRPC6 нарушает вход Са2+ внутрь клетки и снижает цитозольные колебания концентрации Са2+, открытие TLC-каналов, что, возможно, ведет к более высокой чувствительности раковых клеток к препаратам, вызывающим стресс ЭР (гемцитабин, АВТ 737, ТГ), тем самым увеличивая вход Са2+ в митохондрии и стимулируя апоптоз
Шейка матки	Карцинома шейки матки [76]. Клеточные линии C-33A, CaSki, HeLa, SiHa, SNU-17, SNU-703, SNU1160, SNU-1299	4 образца со слабовыраженными плоскоклеточными внутриэпителиальными поражениями (LSIL), 6 образцов с сильно выраженными плоскоклеточными внутриэпителиальными поражениями (HSIL), инвазивная карцинома — 10 образцов ткани. Экспрессия БК: LSIL — 100%. HSIL — 100%, инвазивная карцинома — 60%	Гиперметилирование промотора KL; деацетилирование гистонов в клетках линии SiHa	Ингибирует сигнальный Wnt-путь в клетках линии CaSki
Простата	Аденокарцинома простаты [102]. Клеточные линии: 22Rv1, U145, PC-3	Экспрессия иРНК Клото в клетках линии 22Rv1 составила 100%, в клеточной линии DU145 — 4%, в клеточной линии PC-3 — 1%	Гиперметилирование	Данная информация в работе не указана
Кожа	Меланома [90]	100% невусов (n = 23) и 90% первичных поражений (n = 21) продемонстрировали положительную экспрессию БК; висцеральные метастазы меланомы (n = 36) были БК положительны с меньшей интенсивностью в 66% (n = 36)	Данная информация в работе не указана	Подавляет Wnt5A-путь, нарушая интернализацию Wnt5A через снижение синдекана 1 и 4. Ингибирование кальпаина и, как следствие, снижение расщепления филаминов имеет решающее значение для подвижности клеток меланомы

About the authors

Kristina I. Nesterova

University of Toronto

Email: kristinachka2013@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6377-7552

MD, Medical Resident, Internal Medicine PGY-1

Canada, Toronto

Yelena Yu. Glinka

Keenan Research Centre, St. Michael’s Hospital

Email: pyat57@rogers.com
ORCID iD: 0000-0003-0187-2559

Researcher

Canada, Toronto

Valentina N. Perfilova

Volgograd State Medical University

Email: vnperfilova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2457-8486
SPIN-code: 3291-9904
ResearcherId: 625615

PhD in Biology, Professor

Russian Federation, Volgograd

Alla A. Nesterova

Volgograd State Medical University

Author for correspondence.
Email: aanesterova2013@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7249-3906
SPIN-code: 5640-5539
ResearcherId: 643862

MD, PhD, Associate Professor

Russian Federation, Volgograd

Kamil D. Kaplanov

City Clinical Hospital Named after S.P. Botkin

Email: kamil.kaplanov75@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-6574-0518
SPIN-code: 5051-9022

MD, PhD

Russian Federation, Moscow

References

Supplementary files