Μελέτη της αγγειογένεσης σε λεμφώματα

Abstract

Background: Angiogenesis denotes the formation of new blood vessels from pre-existing ones. It is an adaptive mechanism of the human body and is controlled by a fine balance between pro- and anti-angiogenic factors. In solid tumours, the balance is lost in favour of proangiogenic signals promoting the growth and dissemination of the tumour. Hodgkin and Non Hodgkin lymphomas are lymphoid malignancies with unique biological and immunological features. The degree of dependence of lymphomas on angiogenesis is currently unknown. Aim: The aim of the current study was to examine the role of angiogenesis in Hodgkin and B cell Non Hodgkin lymphomas. In order to achieve this, the histological and peripheral expression of a series of active molecules and their receptors as well as the microvessel density was measured in affected lymphomas. The relation of angiogenesis to the peripheral expression of representative inflammatory and immunomodulatory cytokines was also determined. Materials & Methods: In the prospective part of this study, serum was collected from 60 newly diagnosed Hodgkin patients and used to determine the concentration of: VEGF (vascular endothelial growth factor), receptor VEGF R2, HGF (hepatocyte growth factor), bFGF (basic fibroblast growth factor), angiogenin, angiopoietin-2, MMP-2 (metalloproteinase-2), IL-8, TNFα, IL-6, IL-10 και IL-12 by the ELISA method. Serum was also collected from 49 newly diagnosed patients with Non Hodgkin Lymphoma for the measurement of VEGF, angiogenin, IL-8, IL-6, IL-2 and IL-16. The aforementioned molecules were determined in a subgroup of patients at the end of standard treatment and in a group of normal controls. In the retrospective part of this study, the histological expression of microvessel density (using an anti-CD31 antibody), VEGF, PDGFRα (platelet derived growth factor receptor α), HIF-1α (hypoxia inducible factor 1α), Ki-67 and p53 was assessed in 65 Hodgkin lymph nodes by immunohistochemistry. Results: In Hodgkin lymphomas there is increased peripheral expression of the angiogenic molecules HGF, VEGF and IL-8 in comparison to healthy controls, which decreases after effective treatment. Increased levels of HGF and IL-8 are associated with advanced stages of disease. Prognostic value is attributed to HGF as serum levels below 2306 pg/ml are associated with a higher probability of complete response to treatment. The inflammatory response comprises an increase in the levels of TNFα and IL-6. IL-6 levels show a positive association with HGF and VEGF levels. The immunological response is characterized by a predominance of IL-10 (indicative of a Th2 response) and depressed levels of IL-12. Immunohistochemical expression of VEGF and p53 in the reactive cells of Hodgkin lymphoma was found at the initial stages of the disease. Neoplastic cells show strong staining of PDGFRα in the majority of cases and weak staining of HIF-1α in half of the cases examined. Microvessel density is not increased in Hodgkin in comparison to normal lymph nodes but increases in parallel to the Ki-67 positivity of reactive cells. B Non Hodgkin lymphomas have increased peripheral levels of VEGF and IL-8, whereas angiogenin is within the normal range. The inflammatory response is characterized by an increase in IL-6, whereas the increase in IL-2 is indicative of a Th1-type immunological reaction. Conclusions: 1. Increased histological expression of key angiogenic factors is observed in Hodgkin tissues. 2. There is also an increase in the levels of angiogenic factors in the serum of Hodgkin and Non Hodgkin patients. 3. The release of angiogenic factors in the periphery relates to the release of inflammatory cytokines supporting a role of inflammation as a positive feedback in angiogenic signalling. 4. The difference in prevailing angiogenic signals between the two lymphomas may be associated with the specific immunological reaction. This is supported by the difference in cytokine profile seen between Hodgkin (dominant Th2) and Non Hodgkin (dominant Th1 reaction) lymphoma. 5. The microvessel density in Hodgkin lymph nodes is not increased in comparison to normal lymph nodes implying alternative roles (rather than vessel formation) for overexpressed angiogenic molecules. Such roles may be the positive control of lymphangiogenesis, inflammation and immunosuppression. 6. The relation of microvessel density to Ki-67 in reactive cells implies that increased blood supply is important mainly for the reactive dividing compartment rather than the malignant Hodgkin clone itself. 7. The dominant angiogenic pathways in Hodgkin lymphoma are HGF and PDGF, which may prove useful for the selection of specific anti angiogenic treatment in the future.

Υπάρχοντα δεδομένα: Η αγγειογένεση, δηλαδή ο σχηματισμός νέων αγγείων από προϋπάρχοντα, είναι προσαρμοστικός μηχανισμός του οργανισμού και ρυθμίζεται από μία λεπτή ισορροπία προ- και αντι-αγγειογενετικών παραγόντων. Στους συμπαγείς όγκους, η ισορροπία αυτή καταργείται με υπερίσχυση των προ-αγγειογενετικών σημάτων που βοηθούν στην ανάπτυξη και εξάπλωσή τους. Τα Hodgkin και Μη Hodgkin λεμφώματα είναι κακοήθειες του λεμφικού ιστού, με ιδιαίτερα βιολογικά και ανοσολογικά χαρακτηριστικά, των οποίων ο βαθμός εξάρτησης από την αγγειογένεση είναι άγνωστος. Σκοπός μελέτης: Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν να μελετήσει το ρόλο της αγγειογένεσης στα Hodgkin και στα Β Μη Hodgkin λεμφώματα. Μετρήθηκε η ιστική ή περιφερική έκφραση δραστικών μορίων και υποδοχέων κύριων αγγειογενετικών οδών και η πυκνότητα των μικροαγγείων σε παθολογικούς λεμφαδένες. Εξετάστηκε η σχέση της αγγειογένεσης με την πολλαπλασιαστική ικανότητα των κακοήθων κυττάρων και την περιφερική έκφραση κυτοκινών αντιπροσωπευτικών της φλεγμονώδους και ανοσολογικής αντίδρασης του οργανισμού. Υλικά & Μέθοδοι: Στο προοπτικό σκέλος της μελέτης έγινε συλλογή ορών από 60 νεοδιαγνωσθέντες ασθενείς με Hodgkin λέμφωμα. Προσδιορίστηκαν με την τεχνική της ενζυμικής ανοσοαπορρόφησης (ELISA) τα μόρια: VEGF (vascular endothelial growth factor), υποδοχέως VEGF R2, HGF (hepatocyte growth factor), bFGF (basic fibroblast growth factor), angiogenin, angiopoietin-2, MMP-2 (metalloproteinase-2), IL-8, TNFα, IL-6, IL-10 και IL-12. Επιπλέον, έγινε συλλογή ορών από 49 νεοδιαγνωσθέντες ασθενείς με Μη Hodgkin λέμφωμα και προσδιορισμός των VEGF, angiogenin, IL-8, IL-6, IL-2 και IL-16. Τα ίδια μόρια μετρήθηκαν σε υποομάδα των ασθενών μετά το τέλος συμβατικής θεραπείας και σε υγιείς μάρτυρες. Στο αναδρομικό σκέλος της μελέτης μετρήθηκε με τη μέθοδο της ανοσοϊστοχημείας η πυκνότητα των μικροαγγείων (με το αντίσωμα CD31) και της έκφρασης των VEGF, PDGFRα (platelet derived growth factor receptor α), HIF-1α (hypoxia inducible factor 1α), Ki-67 και p53 σε 65 λεμφαδένες Hodgkin. Αποτελέσματα: Στο Hodgkin λέμφωμα υπάρχει αυξημένη περιφερική έκφραση των αγγειογενετικών μορίων HGF, VEGF και IL-8 σε σχέση με τους υγιείς, η οποία μειώνεται μετά από επιτυχή θεραπεία. Υψηλή συγκέντρωση των HGF και IL-8 σχετίζεται με προχωρημένα στάδια της νόσου. Προγνωστική αξία φαίνεται να έχει ο HGF: τιμή ορού κάτω από 2306 pg/ml σχετίζεται με μεγαλύτερη πιθανότητα πλήρους ανταπόκρισης στη θεραπεία. Τα επίπεδα της IL-6 σχετίζονται με τα επίπεδα HGF και VEGF. Η ανοσιακή απάντηση χαρακτηρίζεται από επικράτηση της IL-10 (απάντηση τύπου Th2). Η ανοσοϊστοχημική έκφραση των VEGF και p53 στα αντιδραστικά κύτταρα του Hodgkin λεμφώματος αυξάνει στα αρχικά στάδια της νόσου. Σε σχεδόν όλες τις περιπτώσεις τα νεοπλασματικά κύτταρα εμφανίζουν έντονη χρώση του PDGFRα και στις μισές περιπτώσεις ασθενή χρώση του HIF-1α. Η πυκνότητα των μικροαγγείων στους Hodgkin λεμφαδένες δεν είναι αυξημένη σε σύγκριση με φυσιολογικούς λεμφαδένες αλλά συμβαδίζει με το ποσοστό των Ki-67 θετικών αντιδραστικών κυττάρων. Τα Β Μη Hodgkin λεμφώματα χαρακτηρίζονται από αυξημένα επίπεδα των αγγειογενετικών μορίων VEGF και IL-8 στην περιφέρεια, ενώ η angiogenin βρίσκεται σε φυσιολογικά επίπεδα. Η φλεγμονώδης αντίδραση συνίσταται σε αύξηση της IL-6. Η ανοσιακή απάντηση χαρακτηρίζεται από αύξηση της IL-2 (Th1 απάντηση). Συμπεράσματα: 1. Στο Hodgkin λεμφαδένα υπάρχει αυξημένη ιστολογική έκφραση αγγειογενετικών παραγόντων. 2. Αυξημένη έκφραση των παραγόντων αυτών υπάρχει και στον ορό Hodgkin και Μη Hodgkin ασθενών. 3. Η απελευθέρωση στην περιφέρεια αγγειογενετικών παραγόντων συμβαδίζει στενά με την απελευθέρωση φλεγμονωδών κυτοκινών υποστηρίζοντας τη συμμετοχή της φλεγμονώδους απάντησης ως μηχανισμού ενίσχυσης των αγγειογενετικών σημάτων. 4. Οι διαφορετικές επικρατούσες αγγειογενετικές οδοί μεταξύ Hodgkin και Μη Hodgkin πιθανώς επηρεάζονται από την ανοσολογική απάντηση του οργανισμού σε κάθε λέμφωμα. Αυτό υποστηρίζει η διαφορά του ανοσολογικού προφίλ που επέδειξε κάθε λέμφωμα με επικράτηση απάντησης τύπου Τh2 στα Hodgkin και Τh1 στα Μη Hodgkin. 5. Η πυκνότητα των μικροαγγείων στους Hodgkin λεμφαδένες δεν είναι μεγαλύτερη απ’ ότι των φυσιολογικών, υποδηλώνοντας επιπρόσθετους ρόλους (πέρα από την αγγειογένεση) για τα αγγειογενετικά μόρια που εκφράζονται στα νεοπλασματικά κύτταρα. Τέτοιοι ρόλοι ενδεχομένως είναι η θετική ενίσχυση της λεμφαγγειογένεσης, της φλεγμονώδους αντίδρασης και της ανοσοκαταστολής στα Hodgkin λεμφώματα. 6. Η συσχέτιση της μικροαγγείωσης με το Ki-67 των αντιδραστικών κυττάρων υποδεικνύει τροφικό ρόλο της αγγειογένεσης περισσότερο για τα πολλαπλασιαζόμενα κύτταρα του μικροπεριβάλλοντος παρά για την ανάπτυξη του κακοήθους κλώνου. 7. Φάνηκε ότι οι προεξάρχουσες αγγειογενετικές οδοί στο Hodgkin λέμφωμα είναι αυτές των HGF και PDGF, γεγονός που ενδέχεται να αξιοποιηθεί μελλοντικά στην επιλογή εξειδικευμένης αντιαγγειογενετικής θεραπείας.