Μελέτη μοριακών μηχανισμών της διηθητικής ικανότητας των πρωτοπαθών όγκων του Κ.Ν.Σ.

Abstract

Inhibitor of growth 4 (ING-4) is a tumor suppressor gene that interacts with nuclear factorkappaB (NF-kB) and represses its transcriptional activity. Several lines of evidence suggest that the tumor suppressor gene ING-4, the transcription factor NF-kB and its target genes matrix metalloproteases MMP-2, MMP-9 and urokinase plasminogen activator (u-PA) are critically involved in tumor invasion. The aim of the present study was to investigate immunohistochemically the expression pattern of ING-4, NF-kB and the NF-kB downstream targets MMP-2, MMP-9 and u-PA in human astrocytomas from 101 patients. We found that ING-4 expression was significantly decreased in astrocytomas, and ING-4 loss was associated with tumor grade progression. Expression of p65, a NF-kB subunit, was significantly higher in grade IV than in grade III and grade I/II tumors, and a statistical significant negative correlation between expression of ING-4 and expression of nuclear p65 was noticed. MMP-9, MMP-2 and u-PA were overexpressed in human astrocytomas. Of note, astrocytomas of advanced histologic grades (grade III, IV) displayed significantly higher expression levels of these proteins compared to tumors of lower grades (grade I, II). Collectively, our data suggest an essential role for ING-4 in human astrocytoma development and progression possibly through regulation of the NF-kB-dependent expression of genes involved in tumor invasion.

Τα αστροκυττώματα αποτελούν τη συχνότερη ομάδα νεοπλασμάτων του κεντρικού νευρικού συστήματος. Συνιστούν μία ετερογενή ομάδα σε ότι αφορά τη βιολογική τους συμπεριφορά και την πρόγνωσή τους και παρά την πρόοδο που έχει σημειωθεί στην κατανόηση των παθογενετικών μηχανισμών τους, συνεχίζουν να αποτελούν μια από τις επιθετικότερες μορφές καρκίνου. Ένα από τα βασικότερα χαρακτηριστικά των αστροκυττωμάτων είναι η διηθητική τους ικανότητα δηλαδή η κυτταρική μετακίνηση (cell locomotion) και η αποδόμηση στοιχείων της εξωκυττάριας ουσίας (extracellular matrix degradation) που είναι απαραίτητη για να επιτευχθεί η διήθηση. Η ιδιότητα της κυτταρικής διήθησης καθιστά τα νεοπλάσματα αυτά ιδιαιτέρως καταστροφικά για το νευρικό ιστό και επιπλέον δυσχεραίνει τη θεραπεία τους. Τόσο η χειρουργική αντιμετώπιση όσο και η ακτινοθεραπεία καθίστανται μη επαρκείς για την ριζική αντιμετώπιση των όγκων αυτών. Η παρούσα μελέτη έχει ως σκοπό την μοριακή μελέτη του φαινομένου της κυτταρικής διήθησης και εντοπίζεται κυρίως στους μηχανισμούς διάσπασης της εξωκυττάριας ουσίας. Είναι γεγονός ότι τα τελευταία χρόνια μεγάλη ερευνητική προσπάθεια συντελείται προς την κατεύθυνση αυτή και πολλοί από τους μοριακούς μηχανισμούς που εμπλέκονται στη διαδικασία αποδόμησης της εξωκυττάριας ουσίας αρχίζουν να αποσαφηνίζονται. Όμως καθώς η έρευνα προχωρά όλο και περισσότερα δεδομένα αναδεικνύονται γεγονός που υποδηλώνει την πολυπλοκότητα του φαινομένου. Ένα σχετικά πρόσφατα ταυτοποιημένο μόριο η ογκοκατασταλτική πρωτεΐνη ING-4 (Inhibition of growth) πιστεύεται ότι είναι πιθανόν να εμπλέκεται στον έλεγχο της αποδόμησης στοιχείων της εξωκυττάριας ουσίας. Πρόσφατες μελέτες υποδεικνύουν τον ρυθμιστικό ρόλο του ING-4 στο μεταγραφικό παράγοντα NF-κB ο οποίος είναι γνωστό ότι αποτελεί κύριο ρυθμιστή της έκφρασης των ενζύμων διάσπασης της εξωκυττάριας ουσίας MMP-2, MMP-9 (matrix metalloproteases 2,9) και του ενεργοποιητή του πλασμινογόνου τύπου ουροκινάσης u-PA (urokinase-type plasminogen activator). Στη μελέτη αυτή γίνεται εκτίμηση των επιπέδων έκφρασης της πρωτεΐνης ING-4 της p65 υπομονάδας του NF-κB και των ενζύμων MMP-2, MMP-9 και του u-PA με τη χρήση της ανοσοιστοχημικής τεχνικής σε τομές παραφίνης ληφθείσες από 101 περιστατικά αστροκυττωμάτων του ανθρώπου όλων των βαθμίδων διαφοποίησης. Η γνώση του επιπέδου έκφρασης των μορίων αυτών στα αστροκυττώματα καθώς και η μεταξύ τους συσχέτιση αφενός μεν θα συμβάλει στην κατανόηση των μηχανισμών που ελέγχουν την κυτταρική διήθηση, αφετέρου πιθανόν να αποτελέσει χρήσιμη γνώση για μελλοντικό σχεδιασμό θεραπειών περιορισμού του φαινομένου αυτού.