Introduzione La presenza di metastasi epatiche da carcinoma del colon-retto è contraddistinta da una prognosi infausta, poiché solo il 20% dei pazienti può essere sottoposto a resezione chirurgica e nella restante parte dei casi i risultati della chemioterapia sono scarsi, con sopravvivenza a 5 anni inferiore al 5%. Le protein-chinasi hanno un ruolo decisivo nel determinare le alterazioni della trasmissione del segnale intracellulare che caratterizzano sia il processo neoplastico che quello metastatico. Il reverse phase protein array è una metodica che permette di analizzare contemporaneamente in più campioni lo stato di fosforilazione e quindi di attivazione di numerose protein-chinasi. Scopo dello studio Scopo del progetto di ricerca è il confronto del profilo d’espressione fosfoproteomico di un gruppo di protein-chinasi implicate nella trasmissione del segnale intracellulare nel tumore del colon-retto primitivo e nelle rispettive metastasi epatiche e polmonari, per verificare se esiste un profilo d’espressione fosfoproteomico comune per le metastasi, inattivo nel tumore primitivo e parallelamente se esiste un profilo d’espressione specifico per le metastasi epatiche. Materiali e metodi Usando la tecnica reverse phase protein array, abbiamo analizzato l’attività di 87 protein-chinasi coinvolte in diverse vie di trasduzione del segnale intracellulare di 34 campioni provenienti da pazienti con adenocarcinoma del colon-retto con metastasi epatiche sincrone e di 16 campioni di metastasi polmonari metacrone da adenocarcinoma del colon-retto. Risultati I livelli di 38 protein chinasi sono risutati significativamente alterati nelle metastasi epatiche risptto ai rispettivi tumori primitivi. La maggior parte di queste protein-chinasi appartengono a due pathways di trasmissione del segnale intracellulare: il pathway PI3 kinase/AKT/mTOR e il pathway che regola l’apoptosi legata ai recettori per i growth factors, che prevede comunque l'attivazione di PI3 kinase/AKT/mTOR. Un’ulteriore conferma dell’importanza di tale via di segnale è data dall’iperattivazione nelle metastasi epatiche di 2 recettori tirosin-chinasici connessi con il pathway PI3 kinase/AKT/mTOR: PDGFRb Y751 (p = 0.0181) e cKit Y703 (p = 0.005), recettori invece ipofosforilati nel tumore primitivo. Questi risultati sono stati confermati mediante analisi con Western Blot dell’espressione di pAKT e di p-cKit su 5 casi. Confrontando le metastasi epatiche con le metastasi polmonari il livello di fosforilazione di 4 protein-chinasi è risultato alterato solo nelle metastasi epatiche: più precisamente la fosforilazione di Pyk2 (Y402) e VEGFR (Y996) è aumentata, mentre quella di PKCzeta/lambda (T403/410) e BAD (S136) è diminuita nelle metastasi epatiche rispetto alle metastasi polmonari ed al tumore primitivo (p < 0.05). Conclusioni: Questi risultati ci hanno portato alle seguenti considerazioni: 1- Esiste un pathway intracellulare iperattivato sia nelle metastasi epatiche che polmonari, rispetto al tumore primitivo, rappresentato dalla via mediata da PI3K-AKT 2- La sovraespressione di VEGFR2 (Y996) e Pyk2 (Y402) nelle metastasi epatiche ha permesso di delineare un secondo profilo fosfoproteomico specifico delle metastasi epatiche. Questi risultati hanno inoltre evidenziato nuovi possibili bersagli terapeutici per una terapia personalizzata con inibitori delle protein chinasi: un inibitore di PI3K-AKT assieme ad un inibitore di PDGFRb e c-Kit (Imatinib mesilato) per inibire il profilo fosfoproteomico comune alle metastasi epatiche e polmonari; un inibitore della via Pyk2-FAK (PF-562,271-01 Pfizer, Groton, Conn) per inibire il profilo fosfoproteomico tipico delle metastasi epatiche.
Applicazione del Reverse Phase Protein Array per l'analisi del profilo fosfoprotemico nelle metastasi epatiche da carcinoma del colon-retto e identificazione di nuovi bersagli terapeutici
MAMMANO, ENZO
2008
Abstract
Introduzione La presenza di metastasi epatiche da carcinoma del colon-retto è contraddistinta da una prognosi infausta, poiché solo il 20% dei pazienti può essere sottoposto a resezione chirurgica e nella restante parte dei casi i risultati della chemioterapia sono scarsi, con sopravvivenza a 5 anni inferiore al 5%. Le protein-chinasi hanno un ruolo decisivo nel determinare le alterazioni della trasmissione del segnale intracellulare che caratterizzano sia il processo neoplastico che quello metastatico. Il reverse phase protein array è una metodica che permette di analizzare contemporaneamente in più campioni lo stato di fosforilazione e quindi di attivazione di numerose protein-chinasi. Scopo dello studio Scopo del progetto di ricerca è il confronto del profilo d’espressione fosfoproteomico di un gruppo di protein-chinasi implicate nella trasmissione del segnale intracellulare nel tumore del colon-retto primitivo e nelle rispettive metastasi epatiche e polmonari, per verificare se esiste un profilo d’espressione fosfoproteomico comune per le metastasi, inattivo nel tumore primitivo e parallelamente se esiste un profilo d’espressione specifico per le metastasi epatiche. Materiali e metodi Usando la tecnica reverse phase protein array, abbiamo analizzato l’attività di 87 protein-chinasi coinvolte in diverse vie di trasduzione del segnale intracellulare di 34 campioni provenienti da pazienti con adenocarcinoma del colon-retto con metastasi epatiche sincrone e di 16 campioni di metastasi polmonari metacrone da adenocarcinoma del colon-retto. Risultati I livelli di 38 protein chinasi sono risutati significativamente alterati nelle metastasi epatiche risptto ai rispettivi tumori primitivi. La maggior parte di queste protein-chinasi appartengono a due pathways di trasmissione del segnale intracellulare: il pathway PI3 kinase/AKT/mTOR e il pathway che regola l’apoptosi legata ai recettori per i growth factors, che prevede comunque l'attivazione di PI3 kinase/AKT/mTOR. Un’ulteriore conferma dell’importanza di tale via di segnale è data dall’iperattivazione nelle metastasi epatiche di 2 recettori tirosin-chinasici connessi con il pathway PI3 kinase/AKT/mTOR: PDGFRb Y751 (p = 0.0181) e cKit Y703 (p = 0.005), recettori invece ipofosforilati nel tumore primitivo. Questi risultati sono stati confermati mediante analisi con Western Blot dell’espressione di pAKT e di p-cKit su 5 casi. Confrontando le metastasi epatiche con le metastasi polmonari il livello di fosforilazione di 4 protein-chinasi è risultato alterato solo nelle metastasi epatiche: più precisamente la fosforilazione di Pyk2 (Y402) e VEGFR (Y996) è aumentata, mentre quella di PKCzeta/lambda (T403/410) e BAD (S136) è diminuita nelle metastasi epatiche rispetto alle metastasi polmonari ed al tumore primitivo (p < 0.05). Conclusioni: Questi risultati ci hanno portato alle seguenti considerazioni: 1- Esiste un pathway intracellulare iperattivato sia nelle metastasi epatiche che polmonari, rispetto al tumore primitivo, rappresentato dalla via mediata da PI3K-AKT 2- La sovraespressione di VEGFR2 (Y996) e Pyk2 (Y402) nelle metastasi epatiche ha permesso di delineare un secondo profilo fosfoproteomico specifico delle metastasi epatiche. Questi risultati hanno inoltre evidenziato nuovi possibili bersagli terapeutici per una terapia personalizzata con inibitori delle protein chinasi: un inibitore di PI3K-AKT assieme ad un inibitore di PDGFRb e c-Kit (Imatinib mesilato) per inibire il profilo fosfoproteomico comune alle metastasi epatiche e polmonari; un inibitore della via Pyk2-FAK (PF-562,271-01 Pfizer, Groton, Conn) per inibire il profilo fosfoproteomico tipico delle metastasi epatiche.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14242/110145
URN:NBN:IT:UNIPD-110145