Μελέτη του ρόλου του αυξητικού παράγοντα πλειοτροπίνη και υποδοχέων της σε διαδικασίες που αφορούν στην αλληλεπίδραση καρκινικών κυττάρων προστάτη με οστεοβλάστες και στην αγγειογένεση
Authors: Λάμπρου Μαργαρίτα 
Published: September 2021

Η πλειοτροπίνη (pleiotrophin, PTN) είναι ένας αυξητικός παράγοντας που φαίνεται να παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη του καρκίνου του προστάτη και την αγγειογένεση, ενώ έχει αναφερθεί ότι ίσως παίζει ρόλο στην ανάπτυξη και αναδιαμόρφωση των οστών. Η ΡΤΝ ασκεί τις δράσεις της μέσω του υποδοχέα με δράση φωσφατάσης τυροσίνης β/ζ (PTPRZ1), της ιντεγκρίνης ανβ3, και της μεμβρανικής νουκλεολίνης. Η ΡΤΝ επηρεάζει, επίσης τις δράσεις του αυξητικού παράγοντα του αγγειακού ενδοθηλίου Α (vascular endothelial growth factor A, VEGF-A), ο οποίος εκφράζεται και από τους προ-οστεοβλάστες κι έχει αυτοκρινείς και παρακρινείς δράσεις, επάγοντας τον πολλαπλασιασμό, τη μετανάστευση και τη διαφοροποίηση των οστεοβλαστών, και διεγείροντας την αγγειογένεση στα οστά. Η έκφραση του VEGF-Α είναι αυξημένη σε περιπτώσεις καρκίνου του προστάτη και σχετίζεται με την οστεοβλαστικού τύπου μετάσταση των όγκων. Πρόσφατες μελέτες της ερευνητικής μας ομάδας έδειξαν ότι ΡΤΝ και VEGF-A ανταγωνίζονται για δέσμευση στον PTPRZ1 και ο PTPRZ1 φαίνεται να εμπλέκεται σε σημαντικές αγγειογενετικές δράσεις του VEGF-A, όπως είναι η μετανάστευση των ενδοθηλιακών κυττάρων. Με βάση τα παραπάνω, στην παρούσα διατριβή μελετήθηκε ο ρόλος της ΡΤΝ στον πολλαπλασιασμό, τη μετανάστευση και τη διαφοροποίηση οστεοβλαστών, καθώς και στην επιβίωση και την ικανότητα προσκόλλησης των καρκινικών κυττάρων προστάτη σε οστεοβλάστες. Επιπλέον, διερευνήθηκε η αλληλεπίδραση της ΡΤΝ με τον VEGFR2 σε ενδοθηλιακά κύτταρα και οστεοβλάστες και μελετήθηκε η λειτουργική σημασία της αλληλεπίδρασης αυτής. Βρέθηκε ότι η ΡΤΝ εκφράζεται στους οστεοβλάστες (χρησιμοποιήθηκαν οι κυτταρικές σειρές Saos-2, MG-63 και MC3T3-E1) και εντοπίζεται στη μεμβράνη, στο κυτταρόπλασμα και στον πυρήνα τους, παρόμοια με τον εντοπισμό της στα ενδοθηλιακά κύτταρα. Η ΡΤΝ προκαλεί μια μικρή μείωση του πολλαπλασιασμού των οστεοβλαστών, η οποία είναι στατιστικά σημαντική μόνο στους προ-οστεοβλάστες MC3T3-E1, και μειώνει στατιστικά σημαντικά τη μετανάστευση όλων των κυτταρικών σειρών οστεοβλαστών που μελετήθηκαν, ενώ επάγει τη διαφοροποίηση των προ-οστεοβλαστών MC3T3-E1 σε ώριμους οστεοβλάστες. Στα καρκινικά κύτταρα προστάτη PC3, μείωση της έκφρασης της ΡΤΝ οδηγεί σε επαγωγή της απόπτωσης και μείωση της προσκόλλησης των καρκινικών κυττάρων στους οστεοβλάστες. Στην προσπάθεια διαλεύκανσης των υποδοχέων της ΡΤΝ που εμπλέκονται σε αυτήν την προσκόλληση, βρέθηκε με τη χρήση πολλών διαφορετικών πειραματικών προσεγγίσεων ότι η ΡΤΝ αλληλεπιδρά εκλεκτικά και με υψηλή χημική συγγένεια με τον VEGFR2 σε οστεοβλάστες και σε ενδοθηλιακά κύτταρα. Η PΤΝ φαίνεται να δεσμεύεται μέσω της αμινοτελικής της περιοχής σε θέση του VEGFR2 που επηρεάζει τη δέσμευση του VEGF-A, και μειώνει τη φωσφορυλίωση του VEGFR2 που προκαλεί ο VEGF-A165. H δράση αυτή εξηγεί την ανασταλτική δράση της ΡΤΝ στη μετανάστευση των οστεοβλαστών, αλλά όχι την επαγωγική δράση στα ενδοθηλιακά κύτταρα, που διαμεσολαβείται από την ιντεγκρίνη ανβ3. Βρέθηκε, ότι μονοκλωνικό αντίσωμα που δεσμεύεται στην εξωκυτταρική περιοχή του VEGFR2 ή αποσιώπηση του VEGFR2 με siRNA οδηγούν σε επαγωγή της κυτταρικής μετανάστευσης, η οποία αναστέλλεται από αντίσωμα που αναστέλλει την ιντεγκρίνη ανβ3 ή από πεπτίδιο της ΡΤΝ που αντιστοιχεί στο καρβοξυτελικό της άκρο και επίσης αναστέλλει την ιντεγκρίνη ανβ3. Τέλος, με τη χρήση πεπτιδίων που αντιστοιχούν σε διαφορετικές περιοχές του μορίου της ΡΤΝ και αναστέλλουν την αλληλεπίδρασή της με διαφορετικούς υποδοχείς, καθώς και με φαρμακολογικούς αναστολείς των διαφορετικών υποδοχέων της ΡΤΝ, βρέθηκε ότι η μεμβρανική νουκλεολίνη είναι ο υποδοχέας που εμπλέκεται σε σημαντικό βαθμό στην αλληλεπίδραση των καρκινικών κυττάρων προστάτη με οστεοβλάστες και ταυτοποιήθηκαν πεπτίδια που θα μπορούσαν να μελετηθούν και αξιοποιηθούν περαιτέρω ως αναστολείς της αγγειογένεσης και/ή της μετάστασης καρκινικών κυττάρων προστάτη στα οστά.