Аннотация
Установлено, что не-нейрональная холинергическая система имеет отношение к онкогенезу, что повышает значение ее компонентов как перспективных маркеров онкологических заболеваний. Цель данной работы — оценить клиническую значимость анализа активности ацетилхолинэстеразы в качестве нового маркера глиом. Активность ацетилхолинэстеразы оценивали фотоколориметрически по методу Hestrin, пересчитывая активность фермента в ткани опухоли на 1 г белка, а в крови — на 0,1 г гемоглобина. Данные, полученные в первичных опухолях головного мозга (n=28), в ткани мозга лиц, погибших в результате травмы (n=6), в цельной крови больных глиомами (n=28) и практически здоровых людей (n=10) сопоставляли с применением ряда статистических программ. Выявлено значимое снижение активности ацетилхолинэстеразы в ткани опухоли и в цельной крови по мере увеличения степени анаплазии опухолей, начиная с Grade II. Впервые отмечена значимая прямая корреляция, показывающая согласованность между снижением активности ацетилхолинэстеразы в опухолевой ткани головного мозга и крови. Биоинформационный анализ показал связь фермента ацетилхолинэстеразы с белками сигнальных путей PI3K-AKT и Notch, обеспечивающих антиапоптотический и пролиферативный эффекты. Выявленные зависимости вносят вклад в понимание механизмов глиомагенеза и могут быть использованы для отбора новых диагностических маркеров опухолей головного мозга.
Список литературы
Silman I., Sussman J. L. Acetylcholinesterase: how is structure related to function? Chemico-biological interactions. 2008; 175(1-3): 3-10. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2008.05.035
Lazarevic-Pasti T., Leskovac A., Momic T., Petrovic S., Vasic V. Modulators of acetylcholinesterase activity: From Alzheimer’s disease to anti-cancer drugs. Current medicinal chemistry. 2017; 24 (30): 3283-3309. https://doi.org/10.2174/0929867324666170705123509
Jiang H., Zhang X.J. Acetylcholinesterase and apoptosis. A novel perspective for an old enzyme. FEBS J. 2008: 275(4): 612-7. https://doi.org/10.1111/j.1742-4658.2007.06236.x
Fujii T., Mashimo M., Moriwaki Y., Misawa H., Ono S., Horiguchi K. et al. Physiological functions of the cholinergic system in immune cells. Journal of pharmacological sciences: 2017; 134(1):1-21. https://doi.org/10.1016/j.jphs.2017.05.002
Campoy F. J., Vidal C.J., Munoz-Delgado E., Montenegro M.F., Cabezas- Herrera J., Nieto-Ceron S. Cholinergic system and cell proliferation. Chemico-biological interactions. 2016; 259: 257-65. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2016.04.014
Петров К. А., Харламова А. Д., Никольский Е. Е. Холинэстеразы: взгляд нейрофизиолога. Гены и клетки. 2014; 3(9): 160-7
Louis D.N., Ohgaki H., Wiestler O.D., Cavenee W.K. WHO Classification of Tumours of the Central Nervous System (4th ed.). Lyon: IARC; 2016
Хрусталев Д.А., Доведова Е.Л., Ещенко Н.Д. Влияние амфетамина на активность ферментов обмена нейромедиаторов в структурах головного мозга крыс линий Вистар и Август. Вестник СПБГУ. 2004; 3: 55-9
Bazzoni R., Bentivegna A. Role of Notch Signaling Pathway in Glioblastoma Pathogenesis. Сancers (Basel). 2019; 11(3):292-317. https://doi.org/10.3390/cancers11030292
Saito N., Hirai N., Aoki K., Suzuki R., Fujita S., Nakayama H. et al. The Oncogene Addiction Switch from NOTCH to P13K Requires Simultaneous Targeting of NOTCH and P13K Pathway Inhibition in Glioblastoma. Cancers (Basel). 2019; 11(1):121-33. https://doi.org/10.3390/cancers11010121
Mondal S., Bhattacharya K., Mandal C. Nutritional stress reprograms dedifferention in glioblastoma multiforme driven by PTEN/Wnt/Hedgehog axis: a stochastic model of cancer stem cells. Cell Death. Discov. 2018; 4: 110-26. https://doi.org/10.1038/s41420-018-0126-6 eCollection 2018.
Nanta R., Shrivastava A., Sharma J., Shankar S., Srivastava R.K. Inhibition of sonic hedgehog and P13K/Akt/mTOR pathways cooperate in suppressing survival, self-renewal and tumorigenic potential of glioblastoma-initiating cells. Mol. Cell Biochem. 2019; 454(1-2):11-23. https://doi.org/10.1007/s11010-018-3448-z
Teo J. L. Ma H., Nguyen C., Lam C., Kahn M. Specific inhibition of CBP/β-catenin interaction rescues defects in neuronal differentiation caused by a presenilin-1 mutation. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2005; 102(34):12171-6. https://doi.org/10.1073/pnas.0504600102
Komiya Y., Habas R. Wnt signal transduction pathways. Organogenesis. 2008; 4(2): 68-75. https://doi.org/10.4161/org.4.2.5851
Hers I., Vincent E. E., Tavaré J. M. Akt signalling in health and disease. Cell Signal. 2011;23(10):1515-27. https://doi.org/10.1016/j.cellsig.2011.05.004
Hoogduijn M.J., Cheng A., Genever P.G. Functional nicotinic and muscarinic receptors on mesenchymal stem cells. Stem cells and development. 2009;18(1):103-12. https://doi.org/10.1089/scd.2008.0032
Куликова К.В., Кибардин А.В., Гнучев Н.В., Георгиев Г.П., Ларин С.С. Новикова М.В. и др, Роль белков Notch в процессах канцерогенеза. Успехи молекулярной онкологии. 2015; 2: 30-42
Niessen K., Fu Y., Chang L., Hoodless P.A., McFadden D., Karsan A., Slug is a direct Notch target required for initiation of cardiac cushion cellularization. J. Cell Biol. 2008; 182: 315-25. https://doi.org/10.1083/jcb.200710067
Fabbri G., Rasi S., Rossi D., Trifonov V., Khiabanian H., Ma J. et al. Analysis of the chronic lymphocytic leukemia coding genome: role of NOTCH1 mutational activation. J. Exp. Med. 2011; 208(7):1389-401. https://doi.org/10.1084/jem.20110921