β-アレスチン2は、下垂体腫瘍におけるAKTリン酸化および細胞増殖に対するドパミン受容体2型阻害作用に必要である

β-arrestin 2 is required for dopamine receptor type 2 inhibitory effects on AKT phosphorylation and cell proliferation in pituitary tumors.

• Federica Mangili
• Elena Giardino
• Donatella Treppiedi
• Anna Maria Barbieri
• Rosa Catalano
• Marco Locatelli
• Andrea Gerardo Lania
• Anna Spada
• Maura Arosio
• Giovanna Mantovani
• Erika Peverelli

抄録

ドパミン受容体2型（DRD2）アゴニストは、PRL分泌下垂体腫瘍に対する第一選択の治療法であるが、非機能性下垂体神経内分泌腫瘍（NF-PitNET）には効果が低い。DRD2は乳頭栄養細胞でのAKTリン酸化を減少させるが、NF-PitNETではデータがない。AKTに対するDRD2の効果は、マウスの線条体においてβ-arrestin2依存性のメカニズムによって媒介されている。本研究の目的は、ヒト初代培養NF-PitNET細胞およびラット腫瘍性乳腺栄養細胞MMQにおいて、AKTのリン酸化および細胞増殖に対するDRD2の効果を調べ、β-アレスチン2の関与を検証することであった。我々は、DRD2アゴニストBIM53097が、MMQ(-32.8±17.6%, p<0.001 vs basal)およびNF-PitNETのサブセット(n=15/41,36.6%)において、p- AKT/total-AKT比の低下を誘導することを発見した(サブグループ1)。残りのNF-PitNETs（サブグループ2）では、BIM53097はp-AKTの増加を誘導した。サブグループ１のＮＦ-ＰｉｔＮＥＴの大部分がＢＩＭ５３０９７に反応し、サブグループ２のほぼ全てのＮＦ-ＰｉｔＮＥＴは抵抗性であったので、ｐ-ＡＫＴを減少させるＢＩＭ５３０９７の能力は、その解毒作用と相関していた。β-アレスチン２は、ＭＭＱにおいて、サブグループ１のＮＦ-ＰｉｔＮＥＴの８０％において発現したのに対し、サブグループ２のＮＦ-ＰｉｔＮＥＴの７７％においては検出できなかった。MMQでは、β-アレスチン2のサイレンシングにより、p-AKTおよび細胞増殖に対するDRD2の抑制効果が抑制された。したがって、サブグループ2のNF-PitNETsにおけるβ-arrestin 2のトランスフェクションは、p-AKTと細胞増殖の両方を阻害する能力をBIM53097に付与した。結論として、MMQおよびNF-PitNETsにおけるAKTリン酸化および細胞増殖に対するDRD2阻害効果にはβ-アレスチン2が必要であることを示し、NF-PitNETsのドーパミンアゴニストによる治療に対する反応性を予測するバイオマーカーとしてのβ-アレスチン2の役割の可能性を示した。

Dopamine receptor type 2 (DRD2) agonists are the first-choice treatment for PRL-secreting pitui-tary tumors but are poorly effective in non-functioning pituitary neuroendocrine tumors (NF-PitNET). DRD2 reduces AKT phosphorylation in lactotrophs, but no data are available in NF-PitNETs. DRD2 effects on AKT are mediated by a β-arrestin2-dependent mechanism in mouse striatum. The aim of this study was to investigate DRD2 effects on AKT phosphorylation and cell proliferation in human primary cultured NF-PitNET cells and in rat tumoral lactotroph cells MMQ, and to test β-arrestin 2 involvement. We found that DRD2 agonist BIM53097 induced a reduction of p- AKT /total-AKT ratio in MMQ (-32.8±17.6%, p<0.001 vs basal) and in a subset (n=15/41,36.6%) of NF-PitNETs (subgroup 1). In the remaining NF-PitNETs (subgroup 2), BIM53097 induced an increase of p-AKT. The ability of BIM53097 to reduce p-AKT correlated to its antimitotic effect, since the majority of subgroup 1 NF-PitNETs was responsive to BIM53097 and nearly all subgroup 2 NF-PitNETs were resistant. β-arrestin 2 was expressed in MMQ and in 80% of subgroup 1 NF-PitNETs, whereas it was undetectable in 77% of subgroup 2 NF-PitNETs. In MMQ, β-arrestin 2 silencing prevented DRD2 inhibitory effects on p-AKT and cell proliferation. Accordingly, β-arrestin 2 transfection in subgroup 2 NF-PitNETs conferred to BIM53097 the ability to inhibit both p-AKT and cell growth. In conclusion, we demonstrated that β-arrestin 2 is required for DRD2 inhibitory effects on AKT phosphorylation and cell proliferation in MMQ and NF-PitNETs, paving the way for a potential role of β-arrestin 2 as a biomarker predicting NF-PitNETs responsiveness to treatment with dopamine agonists.

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