O Eixo Ciclina D-CDK4/6-RB: Como as Células Entram no Ciclo de Divisão

Do Sinal de Crescimento à Ciclina Tipo D

A sinalização mitogênica através das vias RAS-MAPK e PI3K aumenta a transcrição e a estabilidade das ciclinas do tipo D (ciclina D1, D2 e ​​D3). As ciclinas do tipo D têm vida curta, portanto seu nível acompanha de perto a força do sinal de crescimento, tornando-as um reostato para a entrada no ciclo celular.

A renovação da ciclina D é controlada em parte pela ubiquitina ligase CRL4-AMBRA1. Mutações hotspot que estabilizam a ciclina D, ou perda de AMBRA1, aumentam os níveis de ciclina D e podem reduzir a sensibilidade aos inibidores de CDK4/6.

Ativação de CDK4 e CDK6

As ciclinas do tipo D ligam-se e ativam CDK4 e CDK6. O complexo ativo começa a fosforilar a proteína do retinoblastoma e também sequestra os inibidores CIP/KIP p21 e p27, liberando a ciclina E-CDK2 para completar a fosforilação do RB.

CDK4 é amplificado em alguns sarcomas (muitas vezes junto com MDM2), e CDK6 é superexpresso em certas leucemias e linfomas. Qualquer um dos eventos aumenta a atividade da quinase em relação ao RB.

Os freios INK4 e CIP/KIP

Duas famílias de inibidores restringem o eixo. As proteínas INK4 (p16INK4a de CDKN2A, mais p15, p18, p19) ligam-se diretamente a CDK4/6 e bloqueiam a associação da ciclina D. As proteínas CIP/KIP (p21, p27, p57) têm efeitos mais complexos e dependentes da concentração através dos complexos CDK-ciclina.

A deleção homozigótica ou metilação do promotor de CDKN2A remove p16 e é um dos eventos mais comuns no câncer humano, imitando funcionalmente a hiperativação de CDK4/6.

Fosforilação de RB e liberação de E2F

Em seu estado ativo hipofosforilado, o RB liga-se aos fatores de transcrição E2F e recruta complexos repressivos da cromatina para silenciar os genes da fase S. A fosforilação progressiva por CDK4/6 e depois por CDK2 inativa RB, liberando E2F e impulsionando a expressão de ciclina E, fatores de replicação de DNA e enzimas de síntese de nucleotídeos.

A perda bialélica de RB1 torna a célula amplamente independente da atividade CDK4/6 a montante. Geralmente não se espera que tumores sem RB funcional respondam aos inibidores de CDK4/6, razão pela qual o status do RB é central para a interpretação desta via.

Como o eixo é lido em um relatório

Um relatório pode mostrar amplificação de CCND1 ou CDK4/CDK6, perda de CDKN2A ou alteração de RB1. Estes não são intercambiáveis: situam-se em pontos diferentes da via e têm implicações diferentes para os medicamentos que atuam sobre ela.

As chamadas de número de cópias também dependem da pureza do tumor e do design do ensaio, e a perda de proteína RB detectada por imuno-histoquímica não é idêntica a uma variante de sequência RB1. A descoberta exata e o método devem acompanhar o resultado.

Principais conclusões

• ·Os sinais de crescimento aumentam as ciclinas do tipo D, ativando CDK4/6 para inativar RB e liberar E2F.
• ·A perda de CDKN2A, a amplificação de CDK4/6 ou ciclina D e a perda de RB1 perturbam o eixo por mecanismos diferentes.
• ·A atividade do inibidor de CDK4/6 geralmente depende do RB intacto.
• ·O método e o contexto do tumor fazem parte de qualquer resultado de ciclina, CDK ou RB.