ΠΝΕΥΜΩΝ. PNEUMON VOL. 24 No 2 APRIL-JUNE 2011 ΠΝΕΥΜΩΝ ΤΟΜΟΣ 24 ΤΕΥΧΟΣ 2 ΑΠΡΙΛΙΟΣ-ΙΟΥΝΙΟΣ 2011 PNEUMON ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΒΡΟΓΧΟΛΟΓΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ

Transcript

1 PNEUMON VOL. 24 No 2 APRIL-JUNE 2011 ΠΝΕΥΜΩΝ ΤΟΜΟΣ 24 ΤΕΥΧΟΣ 2 ΑΠΡΙΛΙΟΣ-ΙΟΥΝΙΟΣ 2011 ΠΝΕΥΜΩΝ ΤΡΙΜΗΝΗ ΙΑΤΡΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ PNEUMON ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΒΡΟΓΧΟΛΟΓΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΝΕΥΜΟΝΟΛΟΓΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ GREEK BRONCHOLOGIC HELLENIC THORACIC SOCIETY SOCIETY QUARTERLY MEDICAL JOURNAL ISSN X e-issn ΠΛΗΡΩΜΕΝΟ ΤΕΛΟΣ Ταχ. Γραφείο ΚΕΜΠ Αθηνών Αριθμός Άδειας 4/2007 ôåχíïãñáììámed Λ. Μεσογείων Áãßá ÐáñáóêåõÞ AÖÌ: Cited in: SCOPUS Εmbase Copernicus Index Google Scholar doaj ΑΘΗΝΑ ATHENS

2 ΠΝΕΥΜΩΝ ΤΡΙΜΗΝΗ ΙΑΤΡΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ PNEUMON ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΒΡΟΓΧΟΛΟΓΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΝΕΥΜΟNOΛΟΓΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ GREEK BRONCHOLOGIC HELLENIC THORACIC SOCIETY SOCIETY QUARTERLY MEDICAL JOURNAL ÅËËÇÍÉÊÇÓ ÐÍÅÕÌÏÍÏËÏÃÉÊÇÓ ÅÔÁÉÑÅÉÁÓ ΕΠΙΣΗΜΟ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΟΡΓΑΝΟ ÅËËÇÍÉÊÇÓ ÂÑÏÃ ÏËÏÃÉÊÇÓ ÅÔÁÉÑÅÉÁÓ Ιδιοκτήτης: ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΒΡΟΓΧΟΛΟΓΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ISSN X e-issn ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ Περιοδικό ΠΝΕΥΜΩΝ Μεσογείων 152 Αθήνα Νοσοκομείο Νοσημάτων Θώρακος Αθηνών "Η Σωτηρία" Τηλ.: , FREE ONLINE ACCESS ΕΤΗΣΙΕΣ ΣΥΝΔΡΟΜΕΣ Eσωτερικού Μέλη ΕΠΕ - ΕΒΕ Ειδικευόμενοι - Φοιτητές Εταιρείες - Οργανισμοί Βιβλιοθήκες Εξωτερικού Εκτύπωση: ΤΕΧΝΟΓΡΑΜΜΑ Μ. Αυγέρη 12, Αγία Παρασκευή Τηλ: , fax: techn@hol.gr Εκδότης: Μ. Στεφανάκης Διευθυντής Σύνταξης: Βοηθοί σύνταξης: Διεθνής Συντακτική Επιτροπή Philippe Astoul (France) Bruno Balbi (Italy ) Robert Baughman (USA) Semra Bilaceroglou (Turkey) Christopher Bolliger (South Africa) Philippe Camus (France) John Catravas (USA) Carlos Robalo Cordeiro (Portugal) Ulrich Costabel (Germany) Vincent Cotin (France) Claudio Donner (Italy) Elisabeth Fireman (Israel) Patricia Haslam (UK) Talmadge King (USA) Richard Light (USA) Fernando Martinez (USA) Dario Olivieri (Italy) Paco Panadero (Spain) Panos Pantelidis (UK) Martin Petrek (CZ) Vesna Petrovic (Serbia) Udaya Prakash (USA) Ganesh Raghu (USA) Steven Rennard (USA) Paola Rotoli (Italy) Om Sharma (USA) Cuneyt Tetikkurt (Τurkey) Theocharis Theocharides (USA) Argyris Theophilopoulos (USA) Athol Wells (UK) ΣυντακτικH ΕπιτροπH Δημοσθένης Μπούρος Κώστας Κωστίκας Στέλιος Λουκίδης Πέτρος Μπακάκος Ιωάννης Πνευματικός Γεώργιος Σταθόπουλος Joanna Floros PhD (USA) Μέλη Εθνικής Συντακτικής Επιτροπής Αντώνης Αντωνιάδης (Σέρρες) Νικόλαος Γαλάνης (Θεσ/νίκη) Δημήτριος Γεωργόπουλος (Ηράκλειο) Μίνα Γκάγκα (Αθήνα) Κώστας Γουργουλιάνης (Λάρισα) Γεώργιος Δημόπουλος (Αθήνα) Κώστας Ζαρογουλίδης (Θεσ/νίκη) Κωνσταντίνος Κατής (Αθήνα) Γεώργιος Κολιός (Αλεξανδρούπολη) Επαμεινώνδας Κοσμάς (Αθήνα) Αντωνία Κουτσούκου (Αθήνα) Σταύρος Κωνσταντινίδης (Αλεξανδρούπολη) Κώστας Κωνσταντίνου (Αθήνα) Σταύρος Κωνσταντόπουλος (Ιωάννινα) Κατερίνα Μαλαγάρη (Αθήνα) Αργύρης Μιχαλόπουλος (Αθήνα) Γεώργιος Μπαλτόπουλος (Αθήνα) Παναγιώτης Μπεχράκης (Αθήνα) Γεώργιος Νάκος (Ιωάννινα) Σπύρος Παπίρης (Αθήνα) Βλάσης Πολυχρονόπουλος (Αθήνα) Κώστας Πρίφτης (Αθήνα) Αντώνης Ρασιδάκης (Αθήνα) Νικόλαος Σιαφάκας (Ηράκλειο) Μιχάλης Τουμπής (Αθήνα) Γεώργιος Τσελέπης (Αθήνα) Μάριος Φρουδαράκης (Αλεξανδρούπολη)

3 ΠΝΕΥΜΩΝ ΤΡΙΜΗΝΗ ΙΑΤΡΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ PNEUMON ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΒΡΟΓΧΟΛΟΓΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΝΕΥΜΟNOΛΟΓΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ GREEK BRONCHOLOGIC HELLENIC THORACIC SOCIETY SOCIETY QUARTERLY MEDICAL JOURNAL THE HELLENIC THORACIC SOCIETY (HTS) OFFICIAL JOURNAL THE GREEK BRONCHOLOGIC SOCIETY (GBS) Owner: GREEK BRONCHOLOGIC SOCIETY ISSN X e-issn Address: PNEUMON Medical Journal Athens Chest Hospital (Sotiria) 152, Messogion Ave. Athens Greece Tel.: pneumon@hts.org.gr FREE ONLINE ACCESS Annual Subscriptions Inland Members of HTS and GBS Interns-Medical Students Medical Societies Medical Libraries Abroad Publisher: Technogramma 12 Markou Avgeri Str., Athens Tel: , Fax: techn@hol.gr Editor-in-Chief: Associate Editors: Demosthenes Bouros, MD, PhD, FCCP Kostas Kostikas, MD, FCCP Stelios Loukidis, MD, FCCP Petros Bakakos, MD International Board Philippe Astoul (France) Bruno Balbi (Italy ) Robert Baughman (USA) Semra Bilaceroglou (Turkey) Christopher Bolliger (South Africa) Philippe Camus (France) John Catravas (USA) Carlos Robalo Cordeiro (Portugal) Ulrich Costabel (Germany) Vincent Cotin (France) Claudio Donner (Italy) Elisabeth Fireman (Israel) Patricia Haslam (UK) Talmadge King (USA) Richard Light (USA) Fernando J. Martinez (USA) Dario Olivieri (Italy) Paco Panadero (Spain) Panos Pantelidis (UK) Martin Petrek (CZ) Vesna Petrovic (Serbia) Udaya Prakash (USA) Ganesh Raghu (USA) Steven Rennard (USA) Paola Rotoli (Italy) Om Sharma (USA) Cuneyt Tetikkurt (Τurkey) Theocharis Theocharides (USA) Argyris Theophilopoulos (USA) Athol Wells (UK) EDITORIAL BOARD Ioannis Pneumatikos, MD, FCCP Georgios Stathopoulos, MD Joanna Floros PhD (USA) National Board Antonis Antoniadis (Serres) George Baltopoulos (Athens) Panagiotis Behrakis (Athens) George Dimopoulos (Athens) Marios Froudarakis (Alexandroupolis) Mina Gaga (Athens) Nikolaos Galanis (Thessaloniki) Demetrios Georgopoulos (Heraklion) Kostas Gourgoulianis (Larisa) Konstantinos Katis (Athens) George Kolios (Alexandroupolis) Stauros Konstantinidis (Alexandroupolis) Kostas Konstantinou (Athens) Stavros Konstantopoulos (Ioannina) Epameinondas Kosmas (Athens) Antonia Koutsoukou (Athens) Katerina Malagari (Athens) Argyris Michalopoulos (Athens) George Nakos (Ioannina) Spyros Papiris (Athens) Vlasis Polychronopoulos (Athens) Kostas Priftis (Athens) Antonis Rassidakis (Athens) Nikolaos Siafakas (Heraklion) Michael Toumbis (Athens) George Tselepis (Athens) Kostas Zarogoulidis (Thessaloniki)

4 ΠΝΕΥΜΩΝ ΤΡΙΜΗΝΗ ΙΑΤΡΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΒΡΟΓΧΟΛΟΓΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΝΕΥΜΟNOΛΟΓΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ GREEK BRONCHOLOGIC HELLENIC THORACIC SOCIETY SOCIETY PNEUMON QUARTERLY MEDICAL JOURNAL Περιεχόμενα Άρθρα Σύνταξης Ο ρόλος της πρωτεΐνης c-src στον καρκίνο του πνεύμονα, στις μεταστάσεις του και στην αντικαρκινική θεραπεία Α. Αντωνιάδης, A. Μιχοπούλου Οξεία αναπνευστική ανεπάρκεια: Να διασωληνώσω ή να μη διασωληνώσω; Σκέψου το Μη Επεμβατικό Αερισμό! Ι. Πνευματικός Πρωτότυπεσ Εργασίεσ Έκφραση των CTGF και TNFa στα κυψελιδικά μακροφάγα ασθενών με ιδιοπαθή πνευμονική ίνωση προ και μετά θεραπείας με αζαθειοπρίνη και ιντερφερόνη-γ-1b A. Ξυφτέρη, Φ. Δρακοπαναγιωτάκης, A. Tζουβελέκης, E. Tσιάμπας, A. Kαραμέρης, K. Tσακανίκα, Β. Πολυχρονόπουλος, Δ. Μπούρος Συσχέτιση της συχνότητας των νοσηλειών των ασθενών με σοβαρή χαπ με τις μεταβλητές που εκφράζουν τη βαρύτητα της νόσου Ε. Γάκη, Γ. Παπαθεοδώρου, Ι. Παπά, Σ. Παπίρης, Σ. Λουκίδης Ανασκόπησεισ Capitonnage ή όχι; Ποια είναι η καλύτερη χειρουργική τεχνική για υδάτιδες κύστεις των πνευμόνων και πότε F. Caushi, G. Qirjako, A. Çuko, R. Oketa, A. Menzelxhiu, A. Hatibi Η επίδραση των διαφημίσεων και των μέσων μαζικής ενημέρωσης στην καπνιστική συνήθεια των εφήβων Α. Βασιλόπουλος, Ζ. Ρούπα, Κ. Γουργουλιάνης Εικόνες στην Πνευμονολογία Πνευμονία από Ανεμευλογιά σε ενήλικα Β. Δράμπα, Π. Στόγιου, Δ. Σιώπη, Δ. Μπομπότας, Ε. Γεωργιάδης, Α. Αντωνιάδης Οφθαλμική προσβολή γνωστής νόσου του Wegener Β. Δράμπα, Π. Στόγιου, A. Μιχοπούλου, Δ. Μπομπότας, B. Κοζομπόλης, Α. Αντωνιάδης Ασπεσγίλλωμα Γ. Ζαχαρής, Α. Τζουβελέκης, Α. Οικονόμου, Δ. Μπούρος Επικήδειος Στη Μνήμη της Ρούλας Χριστάκη Β. Τσάρα ΠΝΕΥΜΩN Τόμος 24, Τεύχος 2 Απρίλιος - Ιούνιος 2011

5 ΠΝΕΥΜΩΝ ΤΡΙΜΗΝΗ ΙΑΤΡΙΚΗ ΕΚΔΟΣΗ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΒΡΟΓΧΟΛΟΓΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΠΝΕΥΜΟNOΛΟΓΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ GREEK BRONCHOLOGIC HELLENIC THORACIC SOCIETY SOCIETY PNEUMON QUARTERLY MEDICAL JOURNAL Contents Editorials The role of c-src in lung cancer, its metastasis and anti-cancer therapy A. Antoniadis, A. Michopoulou Acute respiratory failure: To intubate or not to intubate? Think about Noninvasive Ventilation! I. Pneumatikos Original Studies Expression of CTGF and TNFa in alveolar macrophages of patients with idiopathic pulmonary fibrosis before and after treatment with azathioprine or interferon-γ-1b A. Xifteri, F. Drakopanagiotakis, A. Tzouvelekis, E. Tsiambas, A. Karameris, K. Tsakanika, V. Polychronopoulos, D. Bouros Correlation between frequency of hospitalization of patients with severe copd and severity indices E. Gaki, G. Papatheodorou, I. Pappa, S. Papiris, S. Loukides Reviews Capitonnage or not? Which is the best operative technique for hydatid cysts of the lung; when should it be performed? F. Caushi, G. Qirjako, A. Çuko, R. Oketa, A. Menzelxhiu, A. Hatibi The influence of advertising messages on the smoking habits of teenagers A. Vasilopoulos, Z. Roupa, K. Gourgoulianis Images in Pneumonology Varicella pneumonia in an adult V. Dramba, P. Stogiou, D. Siopi, D. Mpompotas, E. Georgiadis, A. Antoniadis Visual manifestations in Wegener s disease V. Dramba, P. Stogiou, A. Michopoulou, D. Mpompotas, V. Kozompolis, A. Antoniadis Aspergilloma G. Zacharis, A. Tzouvelekis, A. Oikonomou, D. Bouros PNEUMON Vol. 24, No 2 April - June 2011

6 Άρθρο Σύνταξης Ο ρόλος της πρωτεΐνης c-src στον καρκίνο του πνεύμονα, στις μεταστάσεις του και στην αντικαρκινική θεραπεία Αντώνης Αντωνιάδης, Άννα Μιχοπούλου Πνευμονολογική κλινική Γ.Ν. Σερρών Λέξεις- Κλειδιά: - Src, - καρκίνος, - πνεύμονας, - προσκόλληση, - μετάσταση, - μοριακή θεραπεία Αλληλογραφία: Dr. Αντώνης Αντωνιάδης, Διευθυντής Πνευμονολογικής κλινικής, Γενικό Νοσοκομείο Σερρών, Τηλ: , Fax: antonis100@gmail.com Ο καρκίνος συνιστά τη δεύτερη συνηθέστερη αιτία θανάτου στις αναπτυγμένες χώρες, με τον καρκίνο του πνεύμονα να κατέχει την πρώτη θέση ανάμεσα στις κακοήθεις νόσους. Το 90% των θανάτων αυτών προκαλείται από τη μετάσταση του πρωτογενούς όγκου σε μια νέα απομακρυσμένη θέση, η οποία συνεπάγεται και ποικιλία κλινικών χαρακτηριστικών. Η μεγάλη πλειοψηφία των πρωτογενών καρκίνων του πνεύμονα είναι καρκινώματα επιθηλιακής προέλευσης 1. Η μετάσταση είναι μια διαδικασία πολλών σταδίων, τα οποία οδηγούν στην ανάπτυξη ενός δευτερογενούς όγκου. Πριν μεταναστεύσουν, τα καρκινικά κύτταρα του πρωτογενούς όγκου χάνουν την ικανότητα προσκόλλησης τόσο μεταξύ τους όσο και με την εξωκυττάρια ουσία τους, διεισδύουν στη βασική μεμβράνη του επιθηλιακού ιστού, εισβάλλουν στο περιβάλλον στρώμα του συνδετικού ιστού, εισέρχονται στα αιμοφόρα αγγεία και με την κυκλοφορία εξέρχονται σε ένα νέο περιβάλλον, όπου μπορούν να εγκατασταθούν και να αναπτυχθούν 1,2. Όλη αυτή η διαδικασία συνοδεύεται από ποικίλες αλλαγές τόσο στη γονιδιακή τους έκφραση, όσο και στη λειτουργία τους όπως είναι για παράδειγμα η απώλεια επιθηλιακών δεικτών που είναι γνωστή ως επιθηλιακή-μεσεγχυματική μετάβαση (epithelial-mesenchymal transition) 1,3. Τα μόρια προσκόλλησης παίζουν σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της καρκινογένεσης και κυρίως στην αύξηση του μεγέθους του όγκου και στη μετάσταση 4. Υπο φυσιολογικές συνθήκες, οι αλληλεπιδράσεις προσκόλλησης κυττάρου-εξωκυττάριας μήτρας είναι κρίσιμες για την κυτταρική αύξηση, επιβίωση, και λειτουργία, καθώς κύτταρα τα οποία αδυνατούν να προσκολληθούν και να εξαπλωθούν (spread) υποβάλλονται σε προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο 5. Η εξωκυττάρια ουσία παίζει διττό ρόλο. Αφενός αποτελεί το ικρίωμα επάνω στο οποίο προσκολλούνται τα κύτταρα και αφετέρου καθορίζει την κυτταρική συμπεριφορά 2. Οι ετεροδιμερείς υποδοχείς της κυτταρικής επιφάνειας που ονομάζονται ιντεγκρίνες είναι η σημαντικότερη οικογένεια υποδοχέων που μεσολαβούν στην επίτευξη της προσκόλλησης των κυττάρων στην εξωκυττάρια ουσία τους 5. Οι αλληλεπιδράσεις των ιντεγκρινών με τους εξωκυττάριους συνδέτές (ligands) τους έχει ως αποτέλεσμα την κυτταρική προσκόλληση και εξάπλωση μέσω της ρύθμισης της οργάνωσης του κυτοσκελετού της ακτίνης. Επιπλέον, οι αλληλεπιδράσεις αυτές επάγουν τη διαμεσολαβούμενη από την κυτταρική προσκόλληση

7 ΠΝΕΥΜΩΝ Τεύχος 2ο, Τόμος 24ος, Απρίλιος - Ιούνιος 2011 μεταγωγή σημαντικών μονοπατιών σηματοδότησης, όπως αυτά που εμπλέκονται στην κυτταρική κίνηση και διαίρεση τόσο στα φυσιολογικά όσο και στα καρκινικά κύτταρα 2. Η σύνδεση των ιντεγκρινών στους συνδέτές τους της εξωκυττάριας ουσίας οδηγεί στην ενεργοποίηση των πρώτων και τη συσσώρευσή τους στα σημεία εστιακής προσκόλλησης (focal adhesions) 5. Τα σημεία εστιακής προσκόλλησης είναι δομές μέσω των οποίων οι ιντεγκρίνες συνδέουν το εξωκυττάριο περιβάλλον με τα ενδoκυτταρικά κυτοσκελετικά σύμπλοκα 5. Καθώς οι ιντεγκρίνες στερούνται εγγενούς ενζυματικής δραστηριότητας, επάγουν τη ρύθμιση της οργάνωσης του κυτοσκελετού της ακτίνης και τη μεταγωγή σήματος, μέσω της στρατολόγησης διαφόρων κινασών, μορίων σηματοδότησης και κυτοσκελετικών πρωτεϊνών στο κυτταροπλασματικό τους άκρο 5,6. Από τα πρώτα μόρια που στρατολογούνται ως απόκριση στην ενεργοποίηση και συγκέντρωση των ιντεγκρινών στα σημεία της εστιακής προσκόλλησης είναι η FAK κινάση της τυροσίνης (Focal Adhesion Kinase) και η c-src 6. Η ενεργοποίηση και συγκέντρωση των ιντεγκρινών οδηγεί στην αυτοφωσφορυλίωση της FAK στην τυροσίνη που βρίσκεται στη θέση 397, με αποτέλεσμα τη δημιουργία μιας θέσης πρόσδεσης για μέλη της οικογένειας των κινασών Src, όπως η c-src και η Fyn 6. Οι τελευταίες με τη σειρά τους φωσφορυλιώνουν τη FAK σε άλλα μόρια τυροσίνης δημιουργώντας SH2 θέσεις πρόσδεσης για άλλα μόρια όπως η προσαρμοστική πρωτεΐνη (adaptor protein) Grb2 καθώς επίσης φωσφορυλιώνουν άλλες πρωτεΐνες συνδεόμενες με την FAK όπως η παξιλίνη, η p 130CAS και η τενσίνη 5. Όπως έχει ήδη αναφερθεί, η επιβίωση για πολλούς τύπους κυττάρων των θηλαστικών, όπως τα επιθηλιακά εξαρτάται από την προσκόλληση τους στα συστατικά της εξωκυττάριας ουσίας. Αν αποκολληθούν, αυτοί οι κυτταρικοί τύποι υφίστανται απόπτωση, ένα φαινόμενο που ονομάζεται Anoikis από την ελληνική λέξη άστεγος 5. Αυτός είναι ένας μηχανισμός που διασφαλίζει την εξάλειψη των κυττάρων που έχουν απομακρυνθεί από το φυσικό τους περιβάλλον. Ωστόσο, τα καρκινικά κύτταρα είναι γνωστά για την ικανότητά τους να αναπτύσσονται απουσία επαφής με την εξωκυττάρια ουσία. Η παρατήρηση ότι οι c-src και Ras είναι ενεργοποιημένες σε κύτταρα που δραπετεύουν από την εξαρτώμενη της κυτταρικής αποκόλλησης κυτταρική απόπτωση, ίσως αποτελεί ένδειξη ότι οι ογκοπρωτεΐνες αυτές παρέχουν ένα σταθερό συνεχές σήμα, το οποίο κανονικά προέρχεται από τις ιντεγκρίνες 5. Η οικογένεια των Src πρωτεϊνικών κινασών 127 Η c-src (cellular Src) είναι το κυτταρικό ομόλογο της ιϊκής προέλευσης v-src (viral Src - ονομάζεται έτσι επειδή πρωτοανιχνεύθηκε σε ιούς). Η v-src είναι μια μεταλλαγμένη μορφή της κυτταρικής Src, η οποία είναι μονίμως ενεργοποιημένη (constitutively active) και γνωστή για την ικανότητά της να μετασχηματίζει κύτταρα 7. Η c-src ήταν το πρώτο πρωτοογκογονίδιο που ταυτοποιήθηκε στο ανθρώπινο γονιδίωμα, είναι εξαιρετικά διατηρημένη εξελικτικά και εν δυνάμει ικανή να επάγει κυτταρικό μετασχηματισμό 7. Ανήκει σε μια οικογένεια κινασών της τυροσίνης που ονομάζεται οικογένεια Src (Src Family Kinases-SFKs), με τα μέλη της να κατέχουν σημαντικούς ρόλους στη ρύθμιση επαγωγής σημάτων που προέρχονται από ένα ευρύ φάσμα υποδοχέων. Η οικογένεια περιλαμβάνει 8 μέλη που ονομάζονται p55blk, p56fgr, p59fyn, p61hck, p56lck, p56lyn, p60src και p60yes. Μεταξύ αυτών οι Blk, Fgr, Hck, Lck και Lyn εκφράζονται κατά προτίμηση στα αιμοποιητικά κύτταρα, ενώ οι Src, Fyn και Yes είναι ευρέως εκφραζόμενες 7,8. Οι SFKs έχουν μοριακό βάρος που κυμαίνεται μεταξύ 52 και 62 kda και περιέχουν 6 διακριτά συντηρημένες περιοχές. Συνοπτικά, αρχίζοντας από το αμινοτελικό άκρο υπάρχουν: μια SH4 περιοχή που διευκολύνει την πρόσδεση των SFKs στην πλασματική μεμβράνη, μια μοναδική περιοχή υπεύθυνη για τις ειδικές αλληλεπιδράσεις του ενζύμου με συγκεκριμένους κυτταρικούς υποδοχείς και πρωτεΐνες στόχους, τις πολύ σημαντικές SH3 και SH2 ρυθμιστικές περιοχές που αναγνωρίζουν και συνδέονται σε μοριακούς συνεταίρους (partners) που περιέχουν μοτίβα πλούσια σε προλίνη και φωσφορυλιωμένες τυροσίνες, αντίστοιχα και μια καταλυτική περιοχή με λειτουργία κινάσης 9. Όλα τα μέλη της οικογένειας περιέχουν στο μόριό τους δύο συντηρημένες τυροσίνες στις θέσεις 416 και 527 που εντοπίζονται στην καταλυτική περιοχή και το καρβοξυτελικό άκρο, αντίστοιχα και συμμετέχουν στη ρύθμιση της ενζυμικής δραστηριότητας της πρωτεΐνης 9,10. Στην ανενεργή μορφή της c-src, η τυροσίνη στη θέση 527 είναι φωσφορυλιωμένη. Αυτό το γεγονός διευκολύνει κάποιες ενδομοριακές αλληλεπιδράσεις μέσα στο μόριο της c-src, οι οποίες έχουν ως αποτέλεσμα τη δημιουργία μιας συμπαγούς κλειστής διαμόρφωσης του ενζύμου. Αυτή η φωσφορυλίωση πραγματοποιείται από την κινάση Csk και είναι ένδειξη ότι η c-src είναι ανενεργή 9. Η σύνδεση της c-src με κάποιον μοριακό «συνέταιρο» που περιέχει φωσφορυλιωμένη τυροσίνη ή μοτίβο πλούσιο σε προλίνη μπορεί να προκαλέσει μια στιγμιαία μεταβατική αλλαγή

8 128 ΠΝΕΥΜΩΝ Τεύχος 2ο, Τόμος 24ος, Απρίλιος - Ιούνιος 2011 στη διαμόρφωση της Scr με αποτέλεσμα η τελευταία να γίνει προσβάσιμη σε φωσφατάσες 10. Προκειμένου να ενεργοποιηθεί, η c-src πρέπει να αποφωσφορυλιωθεί στη θέση Tyr-527 και να πάρει την ανοιχτή της διαμόρφωση. Αυτή η διαμόρφωση επιτρέπει τη φωσφορυλίωση της Tyr-416 και συνεπώς την πλήρη ενεργοποίηση της c-src. Η συνεχής ενεργοποίηση της c-src που προκαλείται από την αντικατάσταση της Tyr-527 από άλλο αμινοξύ καθώς και το γεγονός ότι η περιοχή που περιλαμβάνει την Tyr- 527 απουσιάζει από τη συνεχώς ενεργοποιημένη v-src, αποδεικνύουν ότι η τυροσίνη αυτή είναι πολύ σημαντική στη ρύθμιση της δραστηριότητας της c-src 9. Έτσι, η δραστηριότητα της c-src μπορεί να επαχθεί από ποικίλα γεγονότα μεταξύ των οποίων: α) η φωσφορυλίωση/ αποφωσφορυλίωση τυροσινών, β) η σύνδεση της c-src με partners που περιέχουν μοτίβα πλούσια σε προλίνη και φωσφορυλιωμένες τυροσίνες και γ) οι μεταλλάξεις. Οι SFKs είναι ανενεργές κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου και ενεργοποιούνται περιστασιακά ως απόκριση σε μια ποικιλία ερεθισμάτων. Η σύνδεση κυτταρικών υποδοχέων με αυξητικούς παράγοντες, κυτοκίνες, αντιγόνα, αντιβιοτικά, υποδοχείς συνδεδεμένοι με G-πρωτεΐνες, υποδοχείς προσκόλλησης, παράγοντες οξειδωτικού στρες και μίτωσης μπορούν να οδηγήσουν στην ενεργοποίηση των SFKs 11. Υπάρχει πληθώρα ενδείξεων που υποδεικνύουν την εμπλοκή της c-src σε διάφορες διαδικασίες όπως η γονιδιακή μεταγραφή, η κυτταρική προσκόλληση, η μετανάστευση, η κυτταρική διαίρεση, η απόπτωση και διαφοροποίηση φυσιολογικών κυττάρων 9. Τα τελευταία χρόνια, οι SFKs έχουν συσχετισθεί με τον καρκίνο μετά την παρατήρηση ότι αμφότερα τα επίπεδα πρωτεΐνικής έκφρασης και ακόμη περισσοτέρο η ενζυματική δραστηριότητα της κινάσης είναι αυξημένα σε συγκεκριμένους νεοπλασματικούς ιστούς συγκριτικά με τους γειτονικούς φυσιολογικούς ιστούς 12. Επιπλέον, σε ορισμένες περιπτώσεις αυτά τα επίπεδα φαίνεται να αυξάνονται με την πρόοδο της ασθένειας. Μέχρι τώρα, αυξημένη δραστηριότητα της c-src έχει ανιχνευτεί στους καρκίνους του μαστού, του εντέρου, του νευρικού συστήματος, των ωοθηκών, του οισοφάγου, του στομάχου, του δέρματος (μελάνωμα) και του πνεύμονα προκαλώντας έναν αριθμό διαφορετικών αποτελεσμάτων. Υπάρχουν διάφορα ενδεχόμενα που θα μπορούσαν να εξηγήσουν την αυξημένη δραστηριότηα της c-src στους ανθρώπινους όγκους. Για παράδειγμα, φαίνεται ότι υποδοχείς, όπως ο υποδοχέας του επιδερμικού αυξητικού παράγοντα (Epidermal growth factor receptor-egfr) και ο υποδοχέας του αυξητικού πάραγοντα των ηπατοκυττάρων (Hepatocyte growth factor receptor-hgfr) που ως γνωστόν είναι ενεργοί κατά την εξέλιξη διαφόρων τύπων καρκίνου μπορούν να ενεργοποιήσουν τη c-src ενώ η τελευταία με τη σειρά της είναι ικανή να ενεργοποιεί επίσης τους παραπάνω υποδοχείς με έναν αμοιβαίο τρόπο, έτσι ώστε η αλληλεπίδρασή τους να λειτουργεί ενορχηστρωτικά στον κακοήθη μετασχηματισμό. Αυξημένη ενεργοποίηση της c-src μπορεί να προκληθεί από την αποφωσφορυλίωση της ρυθμιστικής Tyr-527 εξαιτίας: α) της ανεπαρκούς δράσης της Csk, β) της αυξημένης δράσης φωσφατασών της c-src, γ) της αλληλεπίδρασης της c-src με κυτταρικές πρωτεΐνες ή πρωτείνες ιών. Μεταλλάγματα της c-src με την ιδιότητα να είναι συνεχώς ενεργά δεν έχουν ανιχνευτεί σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα εκτός από ένα συγκεκριμένο υποτύπο καρκίνων του εντέρου. Η c-src παίζει κεντρικό ρόλο σε πολλά σηματοδοτικά μονοπάτια που είναι απαραίτητα ή επαρκή να προκαλέσουν μεταστατικό φαινότυπο. Η αυξημένη δραστηριότητα της c-src μπορεί να προωθήσει την αύξηση του ρυθμού ανάπτυξης των κυττάρων, να μειώσει την προσκόλληση μεταξύ των κυττάρων, να διαμεσολαβήσει στην επιβίωση των καρκινικών κυττάρων από τον αποπτωτικό κυτταρικό θάνατο και να ενισχύσει την αγγειογένεση 12. Η πρωτεΐνη Src στον καρκίνο του πνεύμονα Όπως αναφέρθηκε ήδη, η c-src έχει τελευταία συσχετισθεί με την ανάπτυξη διαφόρων τύπων καρκίνου μεταξύ των οποίων και ο καρκίνος του πνεύμονα. Υπάρχουν δύο βασικές ιστολογικές ομάδες καρκίνου του πνεύμονα οι επονομαζόμενοι μικροκυτταρικός και μη μικροκυτταρικός καρκίνος, με διαφορές στη μορφολογία, την τάση για μετάσταση, την έκκριση ορμονών και την απόκριση στη χημειοθεραπεία και τη ραδιοθεραπεία 13. Ο μικροκυτταρικός καρκίνος (small-cell lung cancer-sclc) θεωρείται νευροενδοκρινούς προέλευσης, αυξάνεται και εξαπλώνεται ταχέως και αφορά το 20-25% όλων των περιπτώσεων. Ο μη μικροκυτταρικός καρκίνος (non-small lung cancer-nslc) αντιπροσωπεύει το υπόλοιπο 75% των περιπτώσεων και υποδιαιρείται στους ακόλουθους τύπους: αδενοκαρκίνωμα (35-40%), καρκίνωμα του πολύστιβου επιθηλίου (25-30%), και το μεγαλοκυτταρικό καρκίνωμα (10-15%). Το 1992, οι Mazurenko et al., μελετώντας την έκφραση της c-src, στις δύο ιστολογικές ομάδες καρκίνου του πνεύμονα, παρατήρησαν αυξημένη έκφραση στο 100% των SCLC αλλά και στο 60% των NSLC. Αυτό το αποτέλεσμα ήταν αρκετά απρόσμενο δεδομένων των διαφορών

9 ΠΝΕΥΜΩΝ Τεύχος 2ο, Τόμος 24ος, Απρίλιος - Ιούνιος στις μεταστατικές και μορφολογικές ιδιότητες των δύο αυτών ομάδων καρκίνου, καθώς και στις διαφορές στην έκφραση άλλων ογκογονιδίων. Επίσης, η ίδια ομάδα έδειξε ότι η c-src εκφράζεται πιο συχνά στα αδενοκαρκινώματα (80%) και λιγότερο συχνά στα καρκινώματα του πολύστιβου επιθηλίου (50%) με μια συσχέτιση μεταξύ της έκφρασης της c-src και του στάδιο διαφοροποίησης του επιθηλιακού καρκινώματος 14. Αργότερα, το 2003 οι Masaki et al., είχαν αποτελέσματα που αποτελούν ένδειξη ότι η c-src ίσως παίζει παίζει ρόλο στην κακοήθη εξαλλαγή. Συγκεκριμένα, έδειξαν ότι τόσο τα πρωτεϊνικά επίπεδα όσο και η δράση της c-src είναι αυξημένα στους κακοήθεις πνευμονικούς ιστούς - και κατά προτίμηση στα αδενοκαρκινώματα - συγκριτικά με τους υγιείς γειτονικούς ιστούς. Ένα ακόμη σημαντικό εύρημα ήταν ότι η αύξηση της δράσης της c-src κινάσης ήταν ευθέως ανάλογη με το μέγεθος του αδενοκαρκινώματος, καθώς η αύξηση της δραστηριότητας της κινάσης ήταν υψηλότερη σε σχέση με την αύξηση στα επίπεδα της έκφραση της 15. Ωστόσο, οι συγκεκριμένοι μηχανισμοί μέσω των οποίων επιτυγχάνεται η ενεργοποίηση της c-src και της επαγόμενης σηματοδότησης παραμένουν υπό μελέτη. Η ενεργοποίηση της c-src στα καρκινικά κύτταρα μπορεί να επάγει σηματοδοτικά μονοπάτια που δρουν επί της κυτταρικής αύξησης και επιβίωσης. Τα γεγονότα αυτά έχουν ως αποτέλεσμα τον σχηματισμό του όγκου και τη μείωση της προσκόλλησης κυττάρου-κυττάρου και κυττάρου-εξωκυττάριας ουσίας γεγονός το οποίο διευκολύνει την καρκινική διήθηση και κινητικότητα μέσω της αναδιοργάνωσης του κυτοσκελετού της ακτίνης 16. Διάφορα σηματοδοτικά μονοπάτια που συμμετέχουν στη ρύθμιση αυτών των γεγονότων έχουν διαλευκανθεί. Η ενεργοποίηση του συμπλόκου Src-FAK ως αποτέλεσμα της ενεργοποίησης των ιντεγκρινών συνεπάγεται τη στρατολόγηση υποστρωμάτων όπως η CAS, η paxilin και η p190rhogap που παίζουν σημαντικό ρόλο στην αναδιοργάνωση του κυτοσκελετού της ακτίνης και τη μετανάστευση 17. Πράγματι, έχει βρεθεί ότι η δραστηριότητα της FAK αυξάνεται σε καρκινικές κυτταρικές σειρές και ιστολογικά εκχυλίσματα που απομονώθηκαν από ασθενείς με μεταστατικό καρκίνο καθώς και ότι συμμετέχει στη ρύθμιση της μετανάστευσης των καρκινικών κυττάρων ως απόκριση σε ερεθίσματα της εξωκυττάριας ουσίας 18,19. Σε κύτταρα πνευμονικού αδενοκαρκινώματος που καλλιεργήθηκαν σε υπόστρωμα φιβρονεκτίνης, η διήθηση και η κυτταρική μετανάστευση που ρυθμίζεται από τη FAK επιτυγχάνονται από την αλληλεπίδραση των FAK-Src, μέσω των μονοπατιών ERK1/2 και PI3K/Akt που ρυθμίζουν την πρωτεόλυση των συνδέσεων και την αποικοδόμηση της εξωκυττάριας ουσίας μέσω της ενεργοποίησης της καλπαΐνης και της μεταλλοπρωτεϊνάσης 9 (MMP-9) και την έκφραση των Rho/MMP Επιπλέον, η c-src ρυθμίζει τον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυττάρων που επάγεται από υποδοχείς αυξητικών παραγόντων. Πράγματι, έχει δειχθεί σε NSCLC ότι οι c-src και janus-activated kinase (JAK) εμπλέκονται στην ενεργοποίηση του σηματοδοτικού επαγωγέα και μεταγραφικού ενεργοποιητή-3 (STAT-3), ο οποίος με τη σειρά του συμμετέχει στην αύξηση της έκφρασης μορίων όπως η Bcl-xL, η cyclin D1 και η survivin που εμπλέκονται στην αυξημένη κυτταρική επιβίωση, τον πολλαπλασιασμό και την καρκινική αύξηση 20. Ένα από τα πιο καλομελετημένα μονοπάτια σηματοδότησης μέσω των οποίων η c-src επάγει την ογκογένεση στους NSCLC περιλαμβάνει τις STAT-3 και FAK, οι οποίες συμμετέχουν στην επιβίωση των καρκινικών κυττάρων. Στον καρκίνο του πνεύμονα η Src-STAT3 σηματοδότηση μπορεί να επαχθεί από διάφορους παράγοντες, όπως o επιδερμικός αυξητικός παράγοντας, η ιντερλευκίνη 6, ο ηπατοκυτταρικός αυξητικός παράγοντας και η προσταγλαδίνη Ε2. Ο ρόλος του EGFR στην ογκογένεση του καρκίνου του πνεύμονα έχει μελετηθεί εκτενώς, καθώς μεταλλάξεις αυτού του υποδοχέα που τον καθιστούν συνεχώς ενεργοποιημένο ανιχνεύονται συχνά στους NSCLC και επιπλέον έχει ελεγχθεί ως πράγοντας μοριακής στοχευμένης θεραπείας 21. Όπως περιγράφτηκε προηγουμένως, η c-src λειτουργεί συνεργικά με τον EGFR μέσω αμοιβαίας φωσφορυλίωσης και ενεργοποίησης, καθώς η EGFR-c-Src αλληλεπίδραση και η επαγώμενη σηματοδότηση μπορούν να παίξουν σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη του καρκίνου. Ένας αριθμός από μελέτες σε NSCLC με μεταλλαγμένες και συνεχώς ενεργοποιημένες μορφές του EGFR έδειξαν τη σημασία της c-src στην EGFR-επαγώμενη σηματοδότηση που οδηγεί στην επιβίωση των καρκινικών κυττάρων 22. Επίσης, η c- Src έχει τελευταία εμπλακεί στη μετανάστευση κυττάρων πνευμονικού αδενοκαρκινώματος που επάγεται από την προσταγλαδίνη Ε2 μέσω του μονοπατιού υποδοχέα Ε4- β-αρρεστίνη1-c-src 23. Εξ αιτίας του κεντρικού ρόλο τους σε πολλά σηματοδοτικά μονοπάτια, οι κινάσες Src αποτελούν ελκυστικούς μοριακούς στόχους στον καρκίνο του πνεύμονα 24. Κάποιοι από τους αναστολείς της Src που έχουν μελετηθεί σε κλινικές μελέτες είναι τα dasatinib, saracatinib (AZD0530), bosutinib 25. Προκαταρκτικά δεδομένα που αφορούν στους αναστολείς αυτούς δείχνουν ότι είναι καλώς ανεκτοι σε κλινικά σημαντικές φαρμακολογικές συγκεντρώσεις 26. Το dasatinib είναι ένας διττός αναστολέας των Src/Abl με κατασταλτική δράση έναντι του κυτταρικού πολλαπλασιασμού σε καρκινικές κυτταρικές σειρές στερεών όγκων 26.

10 130 ΠΝΕΥΜΩΝ Τεύχος 2ο, Τόμος 24ος, Απρίλιος - Ιούνιος 2011 Επεξεργασία των NSCLC που έφεραν EGFR μεταλλάξεις, με κ αναστολείς των SFKs, όπως το dasatinib είχαν ως αποτέλεσμα την καταστολή των πρωτεϊνών επιβίωσης Akt και STAT-3. Επιπλέον, επεξεργασία των NSCLC με φυσιολογικούς EGFR, με dasatanib προκάλεσε καθήλωση του κυτταρικού κύκλου, καταστολή της ενεργοποιημένης FAK και παρεμπόδιση της διήθησης των καρκινικών κυττάρων (διακοπή της ανάπτυξης των καρκινικών κυττάρων) 22. Μια άλλη μελέτη έδειξε ότι η επεξεργασία των NSCLC με glabridin καταστέλλει τον καρκίνο του πνεύμονα και την ενδοθηλιακή κυτταρική μετανάστευση και διήθηση καθώς και την αγγειογένεση in vivo εμποδίζοντας το integrin/src/fak σηματοδοτικό μονοπάτι 27. To bosutinib είναι είναι ένας διπλός αναστολέας των Src και Abl με δράση έναντι και άλλων SFKs 26. Πρόσφατα, δείχθηκε ότι οι SFKs είναι ενεργοποιημένες στο 33% των NSCLC, ενώ η επεξεργασία των NSCLC κυτταρικών σειρών με bosutinib έχει κατασταλτική δράση στον πολλαπλασιασμό και την αύξηση της προαποπτωτικής δραστηριότητας και ειδικά στις κυτταρικές σειρές με αυξημένα επίπεδα αυτοφωσφορυλιωμένης και ενεργοποιημένης Src 28. Το saracatinib είναι ένας άλλος καταστολέας των SFKs με δράση έναντι της Abl και των ενεργοποιημένων μεταλλαγμάτων EGFR 26. Σε μια μελέτη το AZD0530 μείωσε τα επίπεδα της Bcl-xL μειώνοντας έτσι το όριο για την απόπτωση σε καρκινικά κύτταρα του πνεύμονα, 24 ενώ σε μια άλλη είχε ανασταλτική δράση στη μετανάστευση και τη διήθηση 26. Ωστόσο, λόγω του πολυπαραγοντικού ρόλου των Src κινασών στη βιολογία του καρκίνου καθώς και της εμπλοκής τους σε πολλά σηματοδοτικά μονοπάτια, αυτά τα μόρια ίσως είναι πιο αποτελεσματικά συνδυαστικά με άλλους παράγοντες 26. Έχει για παράδειγμα διαπιστωθεί ότι ο συνδυασμός του dasatinib με ένα πειραματικό αvαστολέα της JAK κινάσης είχε ως αποέλεσμα τη συνεργική καταστολή του κυτταρικού πολλαπλασιασμού και την αύξηση της απόπτωσης σε NSCLC κυτταρικές σειρές 20. Λόγω των ενθαρρυντικών αυτών προκαταρκτικών αποτελεσμάτων τα dasatinib, bosutinib και saracatinib δοκιμάσθηκαν σε κλινικές δοκιμές. Σε μια μελέτη φάσης I/II στην οποία χρησιμοποιήθηκε ο αναστολέας της Src, dasatinib σε συνδυασμό με το erlotinib, ένα ανααστολέα του EGFR, σε ασθενείς με προχωρημένο μη μικροκυτταρικό καρκίνο του πνεύμονα, έδειξε έλεγχο της ασθένειας και καταστολή των δεικτών αγγειογένεσης 29. Επίσης, σε μια άλλη μελέτη φάσης II με dasatinib σε NSCLC από τους 16 ασθενείς που συμμετείχαν, ένας είχε μερική απάντηση χωρίς ένδειξη υποτροπής για τουλάχιστον 18 μήνες, έξι παρουσίασαν σταθερόποίηση και εννέα είχαν προοδευτική εξέλιξη της ασθένειας τους 30. Συμπερασματικά, η c-src έχει κεντρικό ρόλο σε διάφορα σηματοδοτικά μονοπάτια που ρυθμίζουν σημαντικές κυτταρικές λειτουργίες, όπως η κυτταρική διαίρεση, η προσκόλληση, η μετανάστευση και η απόπτωση. Η c-src υπερεκφράζεται και ενεργοποιείται σε διάφορους τύπους καρκίνου, όπως ο καρκίνος του πνεύμονα. Η ερευνητική προσπάθεια ίσως την καταστήσει σημαντικό μοριακό στόχο για την αντικαρκινική θεραπεία, καθώς η καταστολή της οδηγεί στην καταστολή πολλών μονοπατιών σηματοδότησης. Ενδεχομένως επίσης, να αποτελέσει δείκτη παρακολούθησης τόσο της επέκτασης της νόσου (δείκτη επιθετικότητας ή βαθμού κακοήθειας του καρκίνου), όσο και δείκτη αξιολόγησης της αποτελεσματικότητας της θεραπείας. BΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ (Βλέπε αγγλικό κείμενο)

11 Editorial The role of c-src in lung cancer, its metastasis and anti-cancer therapy Antonis Antoniadis, Anna Michopoulou Pneumonology Clinic, General Hospital of Serres Key words: - Src, - cancer, - lung, - attachment, - metastasis, - molecular therapy Correspondence to: Dr. Antonis Antoniadis Director of Pneumonology Clinic General Hospital of Serres Tel: Fax: antonis100@gmail.com Cancer constitutes the second most common cause of death in developed countries, with deaths due to lung cancer being the most frequent. Of all cancer deaths 90% are caused by the metastasis of the primary tumour to distant sites in the body, displaying a diverse set of clinical features. The vast majority of primary lung cancers are carcinomas derived from epithelial cells 1. Metastasis is a multi-step process, which leads to the establishment of a secondary tumour. Before they metastasize, the cancer cells of the primary tumour lose their capacity to adhere to their extracellular matrix (ECM) and to each other, and they penetrate the basement membrane of the epithelial tissue invade the surrounding stroma of connective tissue and intravasate into blood and lymph vessels from which they extravasate into a new environment where they can seed and grow 1,2. This whole process is accompanied by a variety of changes in gene expression and function, such as, for example, the loss of epithelial markers and gain of mesenchymal markers, a process called epithelial-mesenchymal transi-tion 1,3. Cell adhesion molecules play an important role in carcinogenesis, mainly in tumour growth and metastasis 4. Normally, adhesive interactions are critical for the proliferation, survival and function of all cells, as cells unable to adhere and spread may undergo programmed cell death 5. The ECM plays a dual role. On the one hand, it provides the scaffold for the organization of cells, and on the other, it controls cellular behaviour 2. The heterodimeric cell surface receptors, the integrins, are the major family of receptors mediating cell adhesion to the ECM 5. Interaction of integrins with their extracellular ligands results in cell adhesion and spread, through both the regulation of actin cytoskeleton organization and the cell-adhesion-mediated transduction of important signalling pathways that affect cell movement and cell proliferation in both normal and cancer cells 2. The binding of integrins to their ECM ligands leads to activation of the primers and clustering to the sites of focal adhesions. Focal adhesions are structures through which integrins link the outside matrix to intracellular cytoskeletal complexes 5. As integrins lack intrinsic enzymatic activity, they mediate regulation of the actin cytoskeleton organization and signalling transduction through the recruitment of several kinases, signalling molecules and cytoskeletal proteins into their cytoplasmic tail 5,6. Focal adhesion kinase (FAK) and c-src tyrosine kinases are the first molecules to be recruited at the sites of focal adhesions subsequent to the activation and clustering of integrins 6. The

12 132 PNEUMON Number 2, Vol. 24, April - June 2011 activation of integrins leads to the autophosphorylation of FAK to its tyrosine residue 397, creating a binding site for the Src family kinases, such as Src and Fyn, which in turn phosphorylate FAK in other tyrosine residues, creating SH2 binding sites for other molecules, such as the adaptor protein Grb2 5. The Src-FAK complex phosphorylates and recruits other FAK-binding molecules, such as paxilin, p 130CAS and tensin 5. Many mammalian cells, including epithelial cells, depend on their adhesion to their ECM for their survival. If detached, these cell types undergo apoptosis, a phenomenon called anoikis from the Greek word for homelessness. Anoikis is a mechanism that eliminates cells displaced from their natural environment. Tumour cells, however, are well known for their ability to grow in the absence of contact with the ECM. The observation that Src and Ras are activated in cells escaping from cell-detachment-mediated anoikis, might constitute evidence that these oncogenes provide a constitutive signal normally originated by integrins 5. The Src family of tyrosine kinases (SFKs) c-src is the cellular homologue of its viral counterpart v-src, a constitutively active mutant of Src recognized for its ability to transform cells. c-src was the first protooncogene to be identified in the human genome. It is strongly conserved and potentially capable of inducing cell transformation 7. c-src belongs to a family of nonreceptor tyrosine kinases named the Src family of tyrosine kinases (SFKs), which have key roles in the regulation of signal transduction via a diverse set of receptors. The family comprises 8 members, named p55blk, p56fgr, p59fyn, p61hck, p56lck, p56lyn, p60src, and p60yes. Among these, Blk, Fgr, Hck, Lck and Lyn are preferentially expressed in haematopoietic cells, while Src, Fyn and Yes are expressed more generally 7,8. SFKs have a molecular weight ranging from 52 to 62 kda and contain six distinct conserved domains 9. Briefly, beginning from the N-terminal these are: an SH4 domain that facilitates attachment of SFKs to the membrane, a unique domain responsible for specific interaction of the enzyme with particular receptors and protein targets, the very important SH3 and SH2 regulatory domains that recognize and bind to partners containing motifs rich in proline and phosphorylated tyrosines respectively, and a kinase domain. All SFKs contain within their molecule two conserved tyrosines, at the sites 416 and 527, within the kinase domain and the C-terminal respectively, which participate in the regulation of enzyme activity 9,10. In the inactive form of c-src, the Tyr-527 residue is phosphorylated. This event facilitates intramolecular interactions within the molecule of c-src that result in the creation of a rigid closed conformation of the enzyme. This phosphorylation is performed by the kinase Csk and it is indicative that c-src is inactive 9. In order to be activated, c-src has to be dephop-shorylated at Tyr-527 and hence to take its open conformation. The binding of c-src with a molecular partner containing phosphorylated tyrosines and/or proline-rich motifs can promote a transient change in c-src conformation that makes it possibly accessible to phosphatases 10. This open conformation permits the phosphorylation of Tyr-416, resulting in the full activation of c-src. The constitutive activation of c-src caused by the substitution of Tyr-527 by another amino acid residue and the fact that the region containing Tyr-527 is absent in the constitutively active v-src, suggest that this tyrosine is very important for the regulation of c-src activity 9. Thus, c-src activity can be induced by a diverse set of events including: a) tyrosine phosphorylation/dephosphorylation, b) binding of Src to partners containing phosphorylated tyrosines or proline rich motifs, and c) mutation 10. The SFKs are dormant during the cell cycle and are transiently activated in response to a diverse set of stimuli. The ligation of receptors for growth factors, cytokines, antigens and antibodies, G-protein-coupled recap-tors, adhesion receptors, oxidative stress and mitosis can all lead to the activation of SFKs 11. A considerable body of evidence indicates the involvement of c-src in several processes such as gene transcription, cell adhesion, migration, proliferation, apoptosis and differentiation of normal cells 9. In recent years, SFKs have also been implicated in cancer by the observation that both their protein levels, and to a greater degree enzymatic kinase activity, have been shown to be elevated in certain human neoplastic tissues compared to adjacent normal tissues. The levels appear to increase with the stage of disease. Elevated c-src activity has to date been detected in breast, colon, pancreatic, neural, ovarian, oesophageal, gastric and lung cancers and melanoma, with a variety of different effects. There are several possible explanations for the elevated activation of c-src in human tumours. As an example, receptors such as epidermal growth factor receptor (EGFR) and hepatocyte growth factor receptor (HGFR), known to be active in the progression of cancer, can activate c-src, while c-src can reinforce the activation of these receptors so that the receptor-c-src association works instrumentally in malignant transformation. Increased

13 PNEUMON Number 2, Vol. 24, April - June c-src activation might be caused by the dephosphorylation of the regulatory Tyr-527 caused by: i) insufficient Csk activity, ii) increased activity of c-src phosphatases, and iii) c-src interaction with viral or cellular proteins. Active mutants of c-src have not been identified in human cancer cells, with the exception of a small subset of colon cancer. c-src plays central role in multiple signalling pathways that are necessary, or sufficient, to produce the metastatic phenotype. Εlevated c-src activity can promote an increase in the growth rate of cells, reduce adhesion between cells, mediate survival of cancer cells from apoptotic cell death and enhance angiogenesis 12. Src in lung cancer As described above, c-src has lately been implicated in the development of several types of cancer, including lung cancer. There are two main histological groups of lung cancer, named small-cell (SCLC) and non-small-cell (NSCLC) lung cancer, with differences in morphology, the tendency to metastasise, hormone secretion and responsiveness to chemotherapy and radiotherapy 13. SCLC is thought to be of neuroendocrine origin; it grows and spreads quickly, and accounts for approximately 20-25% of all cases of lung cancer. NSCLC represents the remaining 75% of cases and is subdivided in the following types: adenocarcinoma (35-40%), squamous cell carcinoma (25-30%) and largecell carcinoma (10-15%). In 1992, Mazurenko et al, studying the expression of c-src in the two histological groups of lung cancer, observed an elevated expression in 100% of the examined SCLC and 60% of NSCLC. This finding was quite unexpected, considering the differences in the metastatic and morphological properties of these two groups of cancers and the differences in expression of other oncogenes. In addition they indicated that c-src was most frequently expressed in adenocarcinomas (80%) and less frequently in squamous cell carcinomas (50%) with a correlation between c-src expression and the level of differentiation of the squamous cell carcinoma 14. Later, in 2003, Masaki et al. provided evidence that c-src might play a role in the malignant transformation of lung carcinomas. They showed that both protein levels and the activity of c-src are elevated in malignant lung tissues, and preferentially in adenocarcinomas, compared to the surrounding normal tissues. Another important finding was the increase of c-src kinase activity with the size of the tumour in adenocarcinoma, while the increase in kinase activity was higher than the elevation of the c-src expression 15. The activation of c-src in tumour cells may induce signalling pathways that affect cell growth and survival, accounting for tumour mass formation, and a decrease in cell-cell and cell-ecm adhesion, facilitating tumour invasion and motility through the reorganization of the actin cytoskeleton 16. Several signalling pathways that participate in the regulation of all these events have been elucidated. The activation of the FAK-Src complex downstream to the activation of integrins results in the recruitment of substrates such as CAS, paxillin, and p190rhogap, which have a central role in the reorganization of the actin cytoskeleton and migration 17. FAK activity has been found to be increased in cancer cell lines and tissue lysates extracted from patients with metastatic cancer and it has also been found to regulate cancer cell migration as a response to ECM stimuli 18,19. In adenocarcinoma, lung cancer cells stimulated by fibronectin, invasion and migration by FAK is achieved by FAK-Src interaction, through the ERK1/2 and PI3K/Akt signalling pathways which result in proteolytic cleavage of adhesions and ECM degradation through the activation of calpain and Metalloproteinase-9 (MMP-9) and RhoA/MMP-9 expression 19. c-src also regulates the proliferation of cancer cells induced by growth factor (GF) receptors. It has been shown in NSLC that c-src and janus-activated kinase (JAK) proteins are involved in the activation of signal transducer and activator of transcription-3 (STAT-3), which in turn is involved in the increased expression of targets such as Bcl-xL, cyclin D1 and survivin implicated in increased cell survival, proliferation and tumour growth 20. One of the best described signalling pathways through which Src stimulates tumorigenesis in NSCLC involves STAT-3 and FAK, both of which are implicated in tumour survival. In lung cancer the Src-STAT-3 signalling can be induced by several factors, including the epidermal growth factor (EGF), interleukin 6, hepatocyte growth factor (HGF) and prostaglandin E2. The role of EGFR in lung tumorigenesis has been well studied, as mutations of this receptor are commonly found in NSCLC and also it has been tested for use in molecular-targeted therapy 21. As described above c-src acts synergistically with EGFR through mutual phosphorylation and activation, and EGFR-c-Src interaction and mediated signalling may play an important role in the development of cancer. A number of studies in NSCLC with constitutively active EGFR mutations have revealed the importance of c-src in EGFR-mediated signalling that results in cancer cell survival 22. Moreover, c-src has been lately implicated in adenocarcinoma lung cell migration

14 134 PNEUMON Number 2, Vol. 24, April - June 2011 induced by prostagladin E2 through the EP4 receptor-β- Arrestin1-c-Src signalling pathway 23. Because of their central role in multiple signalling pathways, Src kinases are very attractive as molecular drug targets in lung cancer 24. Some of the Src inhibitors that are being investigated in clinical trials are dasatinib, saracatinib (AZD0530), bosutinib 25. Preliminary data regarding those inhibitors suggest that they are well-tolerated at clinically meaningful drug concentrations 26. Dasatinib is an orally available Src/Abl inhibitor with significant antiproliferative activity against solid tumour cell lines 26. Treatment of NSCLC cell lines carrying EGFR mutations with the SFKs tyrosine kinase inhibitor, dasatinib have resulted in increased apoptosis through the down-regulation of Akt and STAT-3 survival proteins. In turn, treatment of NSCLC without EGFR mutations with dasatinib caused arrest of cell cycle, inhibition of activated FAK and prevention of tumour cell invasion 22. Another study indicated that treatment of NSCLC cells with glabridin inhibits lung cancer and endothelial cell migration and invasion, as well as angiogenesis in vivo by inhibiting the integrin/src/fak signalling pathway 27. Bosutinib is a dual Src/Abl kinase inhibitor with activity against other SFKs 26. It has recently been reported that SFKs are activated in 33% of cases of NSCLC, while treatment of NSCLC cell lines with bosutinib resulted in antiproliferative and proapoptotic effects, and especially in cell lines with an increased autophosphorylation level of activated Src 28. Saracatinib is another inhibitor of Src and SFKs with activity against Abl and activated mutants of EGFR 26. In one study, AZD0530 lowered the barriers to apoptosis in lung cancer cells by reducing the levels of Bcl-xL 24, while in another it demonstrated inhibitory effects on migration and invasion 26. Due to the multifactorial role of Src in tumour progression and its implication in several signalling pathways, it appears that these molecules might work better in combination with other agents 26. A synergistic inhibition of proliferation and increased apoptosis was demonstrated when dasatinib was combined with an experimental inhibitor of JAK kinase in the NSCLC cell line 20. Following these promising preliminary results dasatinib, bosutinib and saracatinib have been entered into clinical trials. A phase I/II study of the Src inhibitor dasatinib, in combination with the EGFR inhibitor erlotinib, conducted with patients who had advanced NSCLC showed that the regime was well tolerated and resulted in disease control and inhibition of plasma angiogenesis markers 29. A phase II study of dasatinib in NSCLC has been performed with 16 patients, of whom one had partial response with no evidence of recurrence for at least 18 months, 6 had stable disease and 9 had progressive disease 30. To conclude, c-src plays a central role in numerous signalling pathways that regulate important cellular functions, including proliferation, adhesion, migration and apoptosis. c-src is overexpressed and highly activated in certain types of cancer, such as lung cancer. Further research could possibly establish c-src as an important molecular target in anti-cancer therapy, since its inhibition results in the inhibition of several signalling pathways. In addition, it appears that c-src expression and activity might have a possible use as indices inestimation of the prognosis and the evaluation of the effectiveness of treatment of lung cancer. REFERENCES 1. Yilmaz M, Christofori G, Lehembre F. Distinct mechanisms of tumor invasion and metastasis. Trends in Molecular Medicine, 2007; Vol. 13, No Guo G, Giancotti FG. Integrin signaling during tumor progression. Nat Rev Mol Cell Biol, 2004;5: Tzouvelekis A, Karameris A, Bouros D. Telomeres, telomerase and immortality: A common link between lung cancer and pulmonary fibrosis. Pneumon, 2007;20: Papalimneou V, Charalambopoulos C. Adhesion molecules and lung cancer. Pneumon, 2001;14: Kumar CC. Signaling by integrin receptors. Oncogene, 1998;17: Mitra SK, Schlaepfer D. Integrin-regulated FAK-Src signaling in normal and cancer cells. Current opinion in Cell Biology, 2006;18: Thomas SM, Brugges JS. Cellular functions regulated by Src family kinases. Ann Rev Cell Dev Biol, 1997;2: Courtneidge SA. Role of Src in signal transduction pathways. Biochemical Society Transactions, 2002; Vol. 30, part Tatosyan AG, Mizenina OA. Kinases of the Src family: Structure and functions. Biochemistry, 1999;65: Bjorge JD, Jakymiw A, Fujita JD. Selected glimpses into the activation and function of Src kinase. Oncogene 2000;19: Lowell CA, Soriano P. Knockouts of Src-family kinases: stiff bones, wimpy T cells, and bad memories. Genes Dev, 1996;10: Irby BR, Yeatman JT. Role of Src expression and activation in human cancer. Oncogene 2000;19: Carney DN, Gazdar AF, Bepler G, et al. Establishment and identification of small cell lung cancer cell lines having classic and variant features. Cancer Res, 1985;45: Mazurenko NN, Kogan AE, Zborovskaya BI, Kisseljov LF. Expression of pp60 c-src in human small cell and non-small cell lung carcinomas. Eur J. Cancer, 1992;Vol. 28, No 2/3: Masaki T, Igarashi K, Tokuda M, et al. pp60 c-src activation in lung adenocarcinoma. European Journal of Cancer, 2003;39:

15 PNEUMON Number 2, Vol. 24, April - June Inhibitor dasatinib in combination with erlotinib in advanced non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol, 2010;28: Yeatman TJ. A renaissance for SRC. Nat Rev Cancer 2004;4: Playford MP, Schaller MD. The interplay between Src and integrins in normal and tumor biology. Oncogene, 2004;23: Cance WG, Harris JE, Iacocca MV, et al. Immunohistochemical analyses of focal adhesion kinase expression in benign and malignant human breast and colon tissues: correlation with preinvasive and invasive phenotypes. Clin Cancer Res, 2000;6: Meng XN, Jin Y, Yu Y, et al. Characterization of fibronectinmediated FAK signaling pathways in lung cancer cell migration and invasion. British journal of cancer, 2009;101: Byers LA, Sen B, Saigal B, et al. Reciprocal regulation of c- Src and STAT3 in non-small cell lung cancer. Clin Cancer Res 2009;15: Epub 2009 Oct Giaccone G, Zucali PA. Src as a potential therapeutic target in non-small-cell lung cancer. Annals of Oncology, 2008;19: Song L, Morris M, Bagui T, Lee Y F, Jove R, Haura BE. Dasatinib (BMS ) selectively induces apoptosis in lung cancer cells dependent on epidermal growth factor receptor signaling for survival. Cancer Res, 2006; 66:(11). 23. Kim JI, Lakshmikanthan V, Frilot N, Daaka Y. Prostaglandin E2 promotes lung cancer cell migration via EP4-betaArrestin1-c-Src signalsome. Mol Cancer Res 2010;8: Epub 2010 Mar 30. PubMed PMID: ; PubMed Central PMCID: PMC Lee D, Gautschi O. Clinical development of Src tyrosine kinase inhibitors in lung cancer. Clinical lung cancer, 2006;7:6: Rothschild SI, Gautschi O, Haura EB, Johnson FM. Src inhibitors in lung cancer: current status and future directions. Clin Lung Cancer 2010;11(4): Review. Pub Med PMID: Aleshin A, Finn SR. Src: a century of scince brought to the clinic, 2010;18:8: Tsai YM, Yang CJ, Hsu YL, et al. Glabridin inhibits migration, invasion, and angiogenesis of human non-small cell lung cancer A549 cells by inhibiting the FAK/Rho signaling pathway. Integr Cancer Ther, 2010; 1-9 (in press). 28. Zhang J, Kalyankrishna S, Wislez M, et al. SRC-family kinases are activated in non small cell lung cancer and promote the survival of epidermal growth factor receptor dependent cell lines. Am J Pathol, 2007;170: Haura EB, Tanvetanyon T, Chiapori A. Phase I/II study of the Src inhibitor dasatinib in combination with erlotinib in advanced non-small-cell lung cancer. J Clin Oncol, 2010; 28: Johnson FM, Tang X, Tran H, et al. Phase II study of dasatinib in non-small lung cancer (NSCLC). J Clin Oncol, 2009.