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Targeting EphB4 e EphrinB2 nel trattamento dell'HNSCC

La ricerca rivela nuove intuizioni sulla diffusione del cancro e la risposta immunitaria nel cancro testa-collo.

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Indice

Il carcinoma squamoso della testa e del collo (HNSCC) è un tipo di cancro che colpisce i tessuti della regione della testa e del collo. È il sesto cancro più comune nel mondo e ha un serio impatto sui pazienti. Il tasso di sopravvivenza per le persone diagnosticate con questo cancro è inferiore al 50% entro cinque anni. Purtroppo, nonostante i nuovi trattamenti, molti pazienti non hanno ancora buoni risultati, specialmente quelli con casi avanzati.

Circa il 10% dei pazienti con HNSCC ha un cancro che si è diffuso in altre parti del corpo quando viene diagnosticato per la prima volta. Un ulteriore 30% potrebbe sviluppare questo problema man mano che la malattia peggiora. Quando il cancro si diffonde, o metastatizza, i pazienti possono vivere solo per circa 10 mesi. Questi fatti allarmanti evidenziano un forte bisogno di nuove strategie di trattamento che possano affrontare specificamente il problema delle Metastasi a distanza nelle persone con HNSCC.

Cosa è la Metastasi?

La metastasi è il processo attraverso il quale le cellule cancerose lasciano il loro sito originale (il tumore primario) e si diffondono in parti lontane del corpo. È una sequenza complicata che coinvolge diversi passaggi. Prima, le cellule cancerose invadono i tessuti vicini. Poi entrano nei vasi sanguigni o nei vasi linfatici. Una volta nel flusso sanguigno, circolano nel corpo fino a uscire in un altro luogo. Infine, devono stabilirsi e crescere in nuovi Tumori. Ognuno di questi passaggi è influenzato dalle interazioni tra le cellule cancerose, il sistema dei vasi sanguigni e il sistema immunitario.

I vasi sanguigni che circondano i tumori possono agire come barriere che limitano l'entrata sia delle cellule cancerose che delle Cellule Immunitarie, diventando potenziali bersagli per trattamenti volti a fermare la metastasi. Studi recenti hanno dimostrato che alcune molecole sui vasi sanguigni possono incoraggiare il movimento e la sopravvivenza delle cellule cancerose e immunitarie, influenzando così la risposta dell'organismo al cancro.

Ruolo di Gen specifici nella Metastasi

Vari geni sono stati collegati al processo di metastasi. Tra questi ci sono le famiglie di geni Eph e ephrin. I recettori Eph sono un grande gruppo di proteine che interagiscono con le proteine ephrin legate alla membrana, permettendo loro di comunicare all'interno delle cellule. Queste proteine svolgono ruoli chiave nello sviluppo del corpo, poiché sono coinvolte in processi come la guida delle cellule, la formazione di nuovi vasi sanguigni e la formazione delle cellule del sangue.

Negli adulti, queste proteine sono attive in situazioni come la guarigione delle ferite e in problemi di salute come i disturbi immunitari e i tumori. Le loro funzioni includono l'assistenza nella formazione di nuovi vasi sanguigni, la promozione dell'infiammazione e l'influenza sulla progressione del cancro.

EphB4 ed ephrinB2 sono due proteine specifiche di questa famiglia che sono state studiate molto in relazione al cancro. La ricerca ha dimostrato che EphB4 si trova di solito nelle cellule cancerose, mentre ephrinB2 si trova più spesso nelle cellule dei vasi sanguigni. Ridurre ephrinB2 nei vasi sanguigni può portare a una crescita tumorale ridotta e a un comportamento diverso delle cellule immunitarie nell'area tumorale.

Impatto di EphB4 ed EphrinB2 in HNSCC

Studi precedenti hanno indicato che EphB4 si esprime principalmente nelle cellule cancerose in vari modelli di HNSCC. Quando EphB4 viene ridotto o eliminato, può portare a una crescita tumorale locale più rapida. I ricercatori volevano indagare come EphB4 ed ephrinB2 influenzassero la diffusione del cancro in siti lontani.

La ricerca ha mostrato che ridurre EphB4 nelle cellule cancerose porta a un aumento delle metastasi, che è correlato a cambiamenti nel sistema immunitario che sopprimono le risposte anti-cancro naturali dell'organismo. D'altra parte, rimuovere ephrinB2 dai vasi sanguigni ha dimostrato di fermare la crescita tumorale locale e ridurre la metastasi. Questo evidenzia i diversi ruoli che queste proteine svolgono nella progressione dell'HNSCC.

Indagare gli Effetti di EphB4 sulla Metastasi

I ricercatori hanno progettato esperimenti per esaminare gli effetti dell'espressione di EphB4 nelle cellule cancerose sulla diffusione dell'HNSCC. Hanno usato modelli murini con diverse linee cellulari tumorali per osservare come trattamenti comuni come la radioterapia (RT) impattassero sulla crescita tumorale e sulla metastasi. I risultati hanno mostrato che ridurre EphB4 nelle cellule cancerose era collegato a un aumento delle metastasi polmonari.

Inoltre, analisi aggiuntive hanno indicato che i cambiamenti nell'espressione genica delle cellule cancerose portavano a un comportamento più aggressivo. Questi cambiamenti includevano un'attività aumentata in percorsi legati alla crescita e all'invasione del cancro.

Cambiamenti nelle Cellule Immunitarie

Il sistema immunitario gioca un ruolo fondamentale nella lotta contro i tumori. Gli studi hanno notato cambiamenti significativi in varie cellule immunitarie quando EphB4 è stato ridotto nelle cellule tumorali. In particolare, il numero di cellule T regolatorie (Tregs), che sopprimono la risposta immunitaria, era più alto nei tumori con knockdown di EphB4. Questo suggerisce che EphB4 non solo influenza le cellule tumorali, ma anche come le cellule immunitarie si comportano all'interno dell'ambiente tumorale.

Ulteriori esperimenti hanno dimostrato che le cellule immunitarie esposte a cellule tumorali prive di EphB4 tendevano a convertirsi in Tregs, portando a un ambiente complessivamente soppressivo nella regione tumorale. Questa scoperta ha indicato un meccanismo attraverso il quale le cellule cancerose potrebbero evitare la risposta immunitaria.

Ruolo di EphrinB2 Vascoculare

L' ephrinB2 vascolare, d'altra parte, influisce sull'ambiente immunitario in un modo diverso. Rimuovere ephrinB2 dai vasi sanguigni ha dimostrato di migliorare la capacità delle cellule immunitarie di attaccare i tumori. Negli studi in cui l' ephrinB2 vascolare è stato eliminato, i ricercatori hanno osservato una significativa diminuzione della crescita tumorale e delle metastasi. Questo risultato è correlato a un'attività migliorata delle cellule immunitarie, suggerendo che l' ephrinB2 vascolare potrebbe ostacolare la risposta immunitaria contro i tumori.

Studi Preclinici con Nuovi Agenti

Per capire meglio come interferire con gli effetti di EphB4 ed ephrinB2, i ricercatori hanno testato nuovi agenti che potessero mirare a queste proteine. Ad esempio, hanno usato proteine di fusione appositamente progettate che potevano potenziare il segnale di EphB4 bloccando gli effetti di ephrinB2. Negli studi sugli animali, questi agenti hanno mostrato promesse non solo nel ridurre la crescita tumorale locale, ma anche nel limitare la diffusione del cancro ad altri organi.

Conclusione

La ricerca evidenzia le dinamiche complesse di EphB4 ed ephrinB2 nell'HNSCC. EphB4 sembra agire come un soppressore della diffusione del cancro, mentre ephrinB2 contribuisce a promuovere la crescita tumorale e la metastasi. Queste scoperte forniscono spunti preziosi su potenziali approcci terapeutici che potrebbero interrompere il processo di diffusione del cancro e migliorare gli esiti per i pazienti. In ultima analisi, mirare a queste vie di segnalazione potrebbe portare a nuovi trattamenti mirati a combattere efficacemente l'HNSCC.

Direzioni Future

In futuro, i ricercatori intendono approfondire i meccanismi specifici attraverso i quali EphB4 ed ephrinB2 influenzano il comportamento dei tumori e le interazioni delle cellule immunitarie. L'esplorazione continua di nuovi trattamenti che possano sfruttare gli effetti di queste proteine potrebbe portare a scoperte su come viene trattato l'HNSCC, potenzialmente a beneficio di innumerevoli pazienti che soffrono di questa malattia difficile.

Fonte originale

Titolo: Manipulating the EphB4-ephrinB2 axis to reduce metastasis in HSNCC

Estratto: The EphB4-ephrinB2 signaling axis has been heavily implicated in metastasis across numerous cancer types. Our emerging understanding of the dichotomous roles that EphB4 and ephrinB2 play in head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) poses a significant challenge to rational drug design. We find that EphB4 knockdown in cancer cells enhances metastasis in preclinical HNSCC models by augmenting immunosuppressive cells like T regulatory cells (Tregs) within the tumor microenvironment. EphB4 inhibition in cancer cells also amplifies their ability to metastasize through increased expression of genes associated with epithelial mesenchymal transition and hallmark pathways of metastasis. In contrast, vascular ephrinB2 knockout coupled with radiation therapy (RT) enhances anti-tumor immunity, reduces Treg accumulation into the tumor, and decreases metastasis. Notably, targeting the EphB4-ephrinB2 signaling axis with the engineered EphB4 ligands EFNB2-Fc-His and Fc-TNYL-RAW-GS reduces local tumor growth and distant metastasis in a preclinical model of HNSCC. Our data suggest that targeted inhibition of vascular ephrinB2 while avoiding inhibition of EphB4 in cancer cells could be a promising strategy to mitigate HNSCC metastasis.

Autori: Sana D. Karam, K. N. M. Abdelazeem, D. Nguyen, S. Corbo, L. Darragh, M. W. Matsumoto, B. Vancourt, B. Neupert, J. Yu, N. Olimpo, D. G. Osborne, J. Gadwa, R. B. Ross, A. Nguyen, S. Bhatia, M. Kapoor, R. S. Friedman, J. Jacobelli, A. J. Saviola, M. W. Knitz, E. B. Pasquale

Ultimo aggiornamento: 2024-07-23 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.21.604518

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.21.604518.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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