Area Tematica2
Bioterapie dei tumori
Sottoprogetto NUOVE MOLECOLE DELL’INFIAMMAZIONE: TRASFERIMENTO DAL LABORATORIO AL LETTO DEL PAZIENTE
IRCCS Istituto Clinico Humanitas, Milano Alberto Mantovani
Convegno ACC Roma , 21 Aprile 2008
The evidence that links cancer and inflammation
• Inflammatory disease increases the risk of cancer (e.g. thyroid, bladder, cervical, ovarian, prostate, oesophageal, gastric, intestinal)
• Non-steroidal inflammatory drugs protect against some cancers (e.g. colon and breast)
• Inflammatory leucocytes, cytokines and chemokines are present in all (?) experimental and human cancers from the earliest stages
• Inflammatory pathways are downstream of oncogenic mutations (e.g. ras, myc, RET/PTC)
• Targeting cytokines, chemokines, key transcription factors of inflammation and inflammatory cells, decreases incidence and spread of cancer (e.g. TNF-α, IL-1β, NF-κB, Stats)
• Adoptive transfer of inflammatory cells, or over-expression of inflammatory cytokines, promotes tumour development
(Mantovani, Allavena, Sica and Balkwill, Nature, 2008 in press)
Some open questions on Cancer – Related
Inflammation
• Is inflammation necessary for cancer development?• Is inflammation sufficient for cancer development?• There is diversity in tumours and oncogenic pathways, but are
there elements of CRI that are common to all malignancies? • How do we tip the balance of good versus bad inflammation, of
adaptive immunity instead of tumour promotion? • What is the relationship between myeloid-derived suppressor
cells and TAM? • What is the clinical relevance of connections between sex
steroid hormones and inflammation?• How best to target CRI in cancer patients? hic sunt leones *
_____________________________________________________________* here are the lions, Latin motto, here is the most difficult part.
(Mantovani, Allavena, Sica and Balkwill, Nature in press)
Inflammation and Cancer : two pathwaysEXTRINSIC PATHWAYEXTRINSICEXTRINSIC PATHWAYPATHWAY
Inflammatory conditions, Infections
Inflammatory conditions, Infections
INTRINSIC PATHWAYINTRINSICINTRINSIC PATHWAYPATHWAY
Oncogenes(e.g.Tyrosine Kinases; Ras/Raf; Myc)
Oncogenes(e.g.Tyrosine Kinases; Ras/Raf; Myc)
Transcription factors(NF-κB; STAT3; HIF)
Transcription factors((NFNF--κB; STAT3; HIF)B; STAT3; HIF)
Chemokines, Cytokines, Prostaglandins (COX2)Chemokines, Cytokines, Prostaglandins (COX2)
NF-κB; STAT3; HIFNF-κB; STAT3; HIF
Inflammatory cellsInflammatory cells
Proliferation, survival, EMT; angiogenesis and lymphangiogenesis; migration, invasion, metastasis; inhibition of adaptive immunity; response to hormones and chemotherapeutic agents
Proliferation, survival, EMT; angiogenesis and lymphangiogenesis; migration, invasion, metastasis; inhibition of adaptive immunity; response to hormones and chemotherapeutic agents
CANCER-RELATED INFLAMMATIONCANCERCANCER--RELATED INFLAMMATIONRELATED INFLAMMATION
PMNEoMø Mø/MDSCMc
Infections(virus, HBV, HCV,HPV;Bacteria, H. pylori,Protozoa, schistosomaProtozoa S. Mansony)
ras/raf
Oncosuppressor(TGFβ; VHL/HIF;PTEN; α catenin )
RelBNuclearWnT/β catenin; Myc
Irritants (BPCO)
AutoimmuneAutoinflammatory(IBD)
EXTRINSICINTRINSIC
TyrosineKinases
(RET/PTC; EGF-R)
(modified from Mantovaniand Balkwill, Cell, 2006; Mantovani, Allavena,Sica and Balkwill,Nature 2008)
Fondazione IRCCSIST.Tumori MilanoS.Canevari
IRCCS HumanitasRozzano MilanoA. Mantovani
IRCCS FondazioneIST.Tumori MilanoMG. Borrello
IRCCS IST.TumoriGiovanni Paolo IIBari G.Ranieri
Universita’ di Bari A. Vacca
Univ. Milano BicoccaA. Biondi
Osp.Riuniti BergamoA. Rambaldi
IRCCS HSR Milano A. Manfredi
IRCCS HumanitasM. Montorsi
Univ. Tor VergataRoma S.Pucci
IRCCS HumanitasL. Laghi
NUOVE MOLECOLE DELL’INFIAMMAZIONE: TRASFERIMENTO DAL LABORATORIO AL LETTO DEL PAZIENTE
IRCCS Humanitas
IRCCS INT Milano
Univ. Bari
Univ. Milano Bicocca
IRCCS HSR
Osp. Riuniti BG
Univ. Tor Vergata
RETE DI COLLABORAZIONI PASSATE E PRESENTI
IRCCS Istituto Clinico Humanitas
• Mantovani A, Garlanda C, Doni A, Bottazzi B. Pentraxins in innate immunity: from C-reactive protein to the long pentraxin PTX3. J ClinImmunol. 2008 Jan;28(1):1-13.
• Allavena P, Sica A, Garlanda C, Mantovani A. The Yin-Yang of tumor-associated macrophages in neoplastic progression and immune surveillance. Immunol Rev. 2008 Apr;222:155-61.
• Allavena P, Garlanda C, Borrello MG, Sica A, Mantovani A. Pathways connecting inflammation and cancer. Curr Opin Genet Dev. 2008 Mar 4;21-28
• Allavena P, Sica A, Solinas G, Porta C, Mantovani A. The inflammatory micro-environment in tumor progression: The role of tumor-associated macrophages. Crit Rev Oncol Hematol. 2008 Apr;66(1):1-9.
Universita’ of Milano-Bicocca,
• Ettore Biagi*, MD, Marina Col*, MD,…, Giuseppe Peri §, Biologist, Alberto Mantovani §, MD, PhD, Andrea Biondi, MD, Mario Renato Rossi, MD PTX3 as a potential novel tool for the diagnosis and monitoring of pulmonary fungal infections in immuno-compromisedpaediatric patients, JPHO, 2008 submitted
IRCCS Istituto Tumori Milano
• Mezzanzanica D, Fabbi M, Bagnoli M, Staurengo S, Losa M, Balladore E, Alberti P, Lusa L, Ditto A, Ferrini S, Pierotti MA, Barbareschi M, Pilotti S, Canevari S. Subcellular Localization of Activated Leukocyte Cell Adhesion Molecule Is a Molecular Predictor of Survival in Ovarian Carcinoma Patients. Clin Cancer Res. 2008 Mar 15;14(6):1726-1733.
• Maria Grazia Borrello, Debora Degl’Innocenti and Marco A. Pierotti“Inflammation and cancer: the oncogene-driven connection” Cancer Letters Inflammation and Cancer (special issue) , in press 2008
IRCCS ISTITUTO TUMORI GIOVANNI PAOLO II e UNIVERSITA’ DI BARI• Patruno R, Arpaia N, Gadaleta CD, Passantino L, Misino A, Lucarelli NM, Catino A, Valerio P, Ribatti D, Ranieri GVEGF concentration
from plasma activated platelets rich correlates with microvascular density and grading in canine mast cell tumour spontaneous model JCMM , in press
• SCAVELLI C., DI PIETRO G., CIRULLI T., COLUCCIA M., BOCCARELLI A., GIANNINI T., MANGIALARDI G., BERTIERI R., COLUCCIA A.M.L., RIBATTI D., DAMMACCO F., VACCA A.: Zoledronic acid impacts over-angiogenic phenotype of endothelial cells in patients with multiple myeloma. Mol. Cancer Therapeut. 6: 3256-3262, 2007.
• SCAVELLI C., NICO B., CIRULLI T., RIA R., DI PIETRO G., MANGIERI D., BACIGALUPO A., MANGIALARDI G., COLUCCIA A.M.L., CARAVITA T., MOLICA S., RIBATTI D., DAMMACCO F., VACCA A.: Vasculogenic mimicry by bone marrow macrophages in patients with multiple myeloma. Oncogene 27: 663-674, 2008.
• RIA R., PICCOLI C., CIRULLI T., FALZETTI F., MANGIALARDI G., GUIDOLIN D., TABILIO A., DI RENZO N., GUARINI A., RIBATTI D., DAMMACCO F., VACCA A.: Endothelial differentiation of hematopoietic stem and progenitor cells from patients with multiple myeloma. Clin. Cancer Res., 14: 1678-1685, 2008.
• COLUCCIA A.M.L., CIRULLI T., NERI P., MANIERI D., COLANARDI M.C., GNONI A., DI RENZO N., TASSONE P, RIBATTI D., FRANCO DAMMACCOF., GAMBACORTI-PASSERINI C., VACCA A.: Validation of PDGFRβ and c-Src tyrosine kinases as tumor/vessel targets in patients withmultiple myeloma: preclinical efficacy of the novel, orally available inhibitor dasatinib (BMS-354825/Sprycel®). Blood, 2008 (in press).
Pubblicazioni ACC Oncologia 2006
IRCCS Humanitas, MilanoBersaglio Identificazione di mediatori infiammatori da utilizzarsi quali potenziali
biomarcatori diagnostici/prognostici e quali co-adiuvatori delle terapieanti-tumorali convenzionali
Obbiettivo • Definizione del ruolo della proteina di fase acuta PTX3 nella prevenzionedi infezioni fungine in pazienti con neoplasie ematologiche
• Definizione del ruolo del recettore per chemochina CX3CR1 nelladisseminazione dell’adeno- carcinoma del pancreas
• Definizione del ruolo della mediatore inibitorio TIR8 nell’infiammazioneassociata a neoplasie del colon-retto
Obbiettivotraslazionale
• Valutare il potenziale profilattico/terapeutico di PTX3 in pazienti con neoplasie ematologiche a rischio di infezioni opportuniste.
• Utilizzo del recettore CX3CR1 per identificare i pazienti con adeno-carcinoma del pancreas a piu’ alto rischio di recidiva locale dopo chirurgia
• Utilizzo di specifici polimorfismi del mediatore inibitorio TIR8 per l’identificazione di soggetti a maggior rischio di sviluppare carcinomi del colon-retto
Avanzamentolavori
• Dosaggi plasmatici di PTX3 in pazienti con neoplasie ematologiche• Espressione di PTX3 nel microambiente tumorale di diversi tipi di neoplasie• Espressione del recettore per chemochine CX3CR1 in adenocarcinomi del
pancreas e associazione con disseminazione perineurale• Studio dei polimorfismi del mediatore inibitorio TIR8 in pazienti con
patologie intestinali pre-neoplastiche
Human Genomic clone 17 Kb Chr 3q25Murine gene Chr 3
mRNA 1866 bp
Protein 381 aaProtomer 43 kDaGlycosylation 2 kDaPentraxin domainX domainSignal
peptide
THE PROTOTYPIC LONG PENTRAXIN PTX3
Protein is mainly
organized in covalently
linked octamer
Inforzato et al, JBC 2008
(Garlanda et al Annu Rev Immunol 2005; Bottazzi et al Curr Op Immunol, 2006)
PTX3: LESSONS FROM GENE TARGETING
NON-REDUNDANT FOR:
-FEMALE FERTILITY (ASSEMBLY OF HA-RICH MATRIX; TSG6)
-RESISTANCE AGAINST SELECTED PATHOGENS (A. fumigatus, P Brasiliensis, P. aeruginosa, K pneumoniae, CMV, Influenza)
-TUNING INFLAMMATION AND IMMUNITY
A UNIQUE, SOLUBLE, MULTIFUNCTIONAL PATTERN RECOGNITION RECEPTOR
(eg Garlanda et al Nature 2002; Salustri et al Development 2004; Garlanda et al Annu Rev Immunol 2005;Bottazzi et al Curr Opinion Immunology 2006; Jeannin et al Immunity, 2005; Soares et al Microbes Inf 2006Romani et al Blood 2006; Reading et al J Immuno 2007; Jaillon et al JEM 2007)
Collaborazioni in atto ACC: PTX3-ICH
• HSR: monitoraggio pazienti e patologia• Bari: Angiogenesi• INT: monitoraggio sarcomi• Milano Bicocca/ Bergamo/ HSR: rischio
infezioni fungine ptz con leucemie e linfomi
• (Tor Vergata)
Plasmatic levels of PTX3 correlates with evolution of disease and response to antifungal treatment.
TUNING IL-1R AND Toll LikeR:A DECOY RECEPTOR and TIR8/SIGIRR
TIR8/SIGIRR:Wald et al, Nature Immunol, 2003Polentarutti et al, Eur J Immunol, 2003Garlanda et al, PNAS, 2004
IL-1
TIR
AcPTIR
DD
TIR
TIR
IL-1RI
MyD88
IL-1ra
AcPTIR
DD
TIR
TIR
IL-1RI
MyD88
IL-1ra
IL-1 IL-1 IL-1 IL-1
AcPTIR
-
TIR8/SIGIRR
The decoy paradigm:Colotta et al, Science, 1993Mantovani et al, Trends Immunol 2002
TLRTIR
DD
TIR
TIR
MyD88
TIR
-
TIR8/SIGIRR
LPS LPS
TIR
DD
TIR
TIR
MyD88Decoy IL1RII
Non-redundant role of TIR8 in colon carcinogenesis
Gastrointestinal intraepithelial neoplasia Adenomas
TIR8+/+ TIR8-/-0
1
2
3
4
5
6
7
p=0,014
num
ber
of le
sion
s
TIR8+/+ TIR8-/-0
5
10
15
p=0,04
num
ber
of le
sion
s
AOM (10mg/Kg i.p)
-7 1 week
DSS 3%
0
DSS 3% DSS 3%
63
Histological analysis
Regulation of colitis-associated cancer by TIR8/SIGIRR
TIR
DD
TIR
TIR
IL-1RI
MyD88
IL-1ra
IL-1
TIR
-
TIR
DD
TIR
TIR
MyD88
TIR
-
LPS
Epithelial cells, iDC,Endothelial cells
TIR8+/+ TIR8-/-
TIR8/SIGIRR
TIR8/SIGIRR
AcP TLR4
Pro-inflammatory cytokinesInflammatory chemokines
IL-10TGF-β
IFNγ
Macrophage infiltration
(Garlanda et al Cancer Res 2007)
Involvement of chemokine receptors in the perineuraldissemination of pancreatic cancer cells?
Nerve
Tumor
Nerve
Tumor
Nerve tropism of pancreatic cancer
Endothelial cells
Neural cells
CX3CL1
CX3CR1 expression in PanIN with increasing degrees of dysplasia (PanIN 1→3)
47
149
19
27 29
05
101520253035404550
PanIN 1 PanIN 2 PanIN 3
No.
of c
ases
A
B C
A vs B, p=0.0001A vs C, p<0.0001B vs C, p=0.11
β-islet
exocrinepancreas
Normal pancreas Pancreatic carcinomatumor cells
nerve
CX3CR1
40302010
0
% o
fpat
ient
s
no weakmoderate
intenseCX3CR1 intensity
Expression of the chemokine receptor CX3CR1 by pancreatic carcinoma
CX3CR1 (++) (+)
Intra-epithelial neoplasia
% lo
cal p
rogr
essi
on fr
ee
1.5001.2009006003000 Days after surgery
0
20
40
60
80
100
1-23-45-6
Score
P=0.05; Log Rank
010203040506070
1 2 3 4 5 6CX3CR1 expression score
% lo
cal p
rogr
essi
on p=0.024 (Pearson Chi Square)
1 2 3 4 5 60
25
50
75
CX3CR1 expression score
% N
eura
l inv
asio
n
R=0.29; p=0.026
CX3CR1 expression correlates with neural invasion and local recurrence in resected pancreatic cancer patients
IRCCS San Raffaele, Milano – Manfredi, RovereBersaglio Identificare molecole sell’immunità innata che siano predittive del
successo a lungo termine del trattamento neo-adjuvante per ilcarcinoma del colonretto
Obbiettivo • Valutare l’entità e le caretteristiche della morte cellulare in sede dineoplasia a seguito della terapia neoadiuvante
• Valutare le popolazioni dell’immunità innata circolanti e che infiltrano la neoplasia a seguito della terapia neoadiuvante
• Analizzare I fattori immunitari innati prodotti in risposta alla terapianeoadiuvante nel sangue ed in sede di neoplasia
Obbiettivotraslazionale
• Utilizzo dell’osservazione sulla morte cellulare per identificareprecocemente i pazienti responder
• Utilizzo della caratterizzazione delle cellule dell’immunità innata per identificare precocemente i pazienti responder
• Utilizzo dei valori di molecole dell’immunità innata quali fattori predittivil’esito della terapia neodiuvanti (distinguere I pazienti responder daipazienti non-responder)
Avanzamentolavori
• Arruolamento di 7 pazienti avviati alla terapia neo-adiuvante• Caratterizzazione dei monociti circolanti e dei macrofagi infiltranti la neoplasia al momento dell’arruolamento, ai un tempo intermedio ed al momento della chirurgia radicale • Valutazione dei livelli di C1q, C3, C4, PTX3, PCR.• Messa a punto di un ELISA per la valutazione degli anticorpi anti-VEGF
CD
14
CD86 CD163
+1 +16Caratterizzazione monociti nel sangue periferico
Esempio di paziente che non modifica le caratteristiche dei monociti circolanti durante la CT+RT
Esempio di paziente chemodifica le caratteristiche dei monociti circolanti durante la CT+RT
CD163
Caratterizzazione infiltrato in sede di neoplasia
+1
+16 +1
Esempio di paziente con importante infiltrato macrofagico
Bersaglio Clasterina, una proteina multifunzionale implicata nel controllo dell’infiammazione e nella progressione tumorale. Un nuovo marcatorediagnostico e prognostico per lo screening non invasivo del cancro del colon-retto.
Obiettivo •Ruolo di mediatori solubili del microambiente (IL-6, TGFβ) nell’induzionedell’isoforma secreta della Clasterina nel carcinoma del colon retto.• Clasterina come nuovo marcatore prognostico nella progressione tumorale. •Ruolo del microambiente nell’induzione di meccanismi di escaping apoptoticonelle cellule tumorali. • Definizione del ruolo della Clasterina secreta come nuova molecola ‘pro-survival’ implicata nella resistenza a trattamenti antineoplastici.
Obiettivotraslazionale
• Clasterina: un nuovo marcatore sierico nello screening del carcinoma del colon? Validazione clinica del metodo nelle feci e nel siero di pazienti oncologici a vario stadio di malattia.• Clasterina come nuovo target terapeutico coinvolto nella sensibilità al trattamento antineoplastico
Avanzamentolavori
•Ruolo del microambiente tumorale nell’induzione di Clasterina•Modulazione dell’ espressione delle diverse isoforme di Clasterina indotta da IL-6 : studi su tumori colorettali ex vivo e su linee cellulari neoplastiche in vitro.•Dosaggi plasmatici e fecali di IL-6 e Clasterina secreta correlati con lo stadio di malattia•Caratterizzazione dei meccanismi molecolari di escaping apoptotico . Bax, clasterina, Ku70: interazioni dinamiche modulate dal microambiente infiammatorio
Dipartimento di Biopatologia, Università di Roma Tor Vergata, Sabina Pucci
AUMENTO DELL’ESPRESSIONE DI IL-6 e CLASTERINA SECRETA (sCLU) NELLA TUMORIGENESI DEL COLON
sCLU : NUOVO MARCATORE PROGNOSTICO IN SITU E CIRCOLANTE
IL-6 CD68
IL-6 E MICROAMBIENTE: ESPRESSIONE NELLE CELLULE EPITELIALI TUMORALI E NEI TAM (CD68+)
pT3N1
T
N
T
pT3N0
L’AUMENTO DELL’ESPRESSIONE DI IL-6 e sCLU NEL CARCINOMA DEL COLON CORRELA CON L’AGGRESSIVITÀ TUMORALE (N0 verso N1)T: CARCINOMA DEL COLON; N: MUCOSA SANA.
sClu
T
N
T
pT3N0
pT3N1
IL-6
I LIVELLI DI CLASTERINA SECRETA AUMENTANO SIGNIFICATIVAMENTE NEI SIERI (A) E NEGLI ESTRATTI FECALI
(B) DEI PAZIENTI CON CANCRO DEL COLON (K)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
K C
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
K
K (n =35)
C (n = 25)
C
Ap = 0,0002
K (n =25)
C (n = 27)
p = 0,018
B
IL-6 INDUCE UN AUMENTO DI sCLU IN CELLULE DI CARCINOMA DEL COLON (CACO-2) FAVORENDO I
MECCANISMI DI SOPRAVVIVENZA DEL CLONE NEOPLASTICO
Nt 4h 24h
Ku-70
Bax IP
Bax
IL TRATTAMENTO CON IL-6 INIBISCE LA FUNZIONE PRO-APOPTOTICA DI BAX AUMENTANDO IL LEGAME TRA BAX e KU70 (Bax IP).
β2m
M Nt 6h 24h
200bp
012345
un 6h 24h
Clu
0123456
pre-Clu nClu sClu
Un
IL-6 24hUn IL-6
24h
sClu
nClu
pClu
IL TRATTAMENTO CON IL-6 INDUCE UN AUMENTO DEI LIVELLI DI CLASTERINA.mRNA (A); PROTEINA (B).M: MARKER DI PESO MOLECOLARE; NT/UN: CACO2 CELLS NON TRATTATE; 6h, 24h: TRATTAMENTO CON IL-6.
B
A
Area Tematica2
Bioterapie dei tumori
Sottoprogetto NUOVE MOLECOLE DELL’INFIAMMAZIONE: TRASFERIMENTO DAL LABORATORIO AL LETTO DEL PAZIENTE
Fondazione IRCCS Istituto Nazionale Tumori MilanoResponsabile: Silvana Canevari
Fondazione IRCCS
Promozione mediata da oncogeni di un microambiente infiammatorionella carcinogenesi: il carcinoma della tiroide e dell’ovaio
Fondazione IRCCS Istituto Nazionale Tumori MilanoResponsabile: Silvana Canevari
Bersaglio Promozione mediata da oncogeni di un microambiente infiammatorio neicarcinomi della tiroide e dell’ovaio
Obbiettivo • Identificare marcatori specifici associati al diverso grado di malignità deicarcinomi papillari della tiroide (PTC)
• Caratterizzare il programma pro-infiammatorio e pro-invasivo indotto dagli oncogeni aventi un ruolo causale nella patogenesi dei PTC (RET/PTC, TRK e BRAF).
• Analizzare se le precedenti osservazioni (punti 1 e 2) possano essere estese al carcinomi ovarico (EOC) nella cui patogenesi sono coinvolte molecole infiammatorie
Obbiettivotraslazionale
• Valutare l’utilizzo dei marcatori identificati nel PTC e nel EOC per diagnosi differenziale e/o quali bersagli molecolari per nuove terapie
Avanzamentolavori
• L’analisi computazionale dei profili di espressione di coppie ligando-recettore indica un incremento della classe funzionale delle chemochine comune tra PTC e EOC• Nel PTC si è definito a livello biologico che i sistemi modello in vitro sono rappresentativi della realtà clinica
Fondazione IRCCS
7 8 4
49 16 26
31 2 9
L-R pairs Association to cancer offrom Thyroid Ovary
Database (511)
Chemokines (77)
Growth factors(215)
CCR1
CCL2CCL3CCL4CCL5CCL8
CCR5 CCL5 CCR7 CCL19
CCL21
8 EOC expressiondatasets
( 408 patients)
Extraction of L-R expression
6 PTC expressiondatasets
(143 patients)
Fondazione IRCCS
Computational analysis: comparison PTC/EOC
The common functional class change: Chemokines >> is consistent with current hypotheses linking PTC and EOC to inflammation
uninfected
RET/PT
C1 Y45
1FRE
T/PT
C1
Comparison between cellular models and the PTCs/Normal samples
Examples of L-R expression in the cellular model of transfected thyrocytes
CCL2 chemokine production driven by different oncogenes in HeLa cells
2
Che
mok
ines
Gro
wth
fact
ors
Fondazione IRCCS
1
2
1
Paired PTCs/Normal samples Gene Symbol
RET-PTC1/ Uninfected
I II IV VI
AREG 148.50 2.00 EGFR 2.42 1.67 1.67 1.25 BTC 9.46 1.25 EGFR 2.42 1.67 1.67 1.25 DTR 4.47 2.50 EGFR 2.42 1.67 1.67 1.25 TGFA 14.22 5.56 3.33 5.00 EGFR 2.42 1.67 1.67 1.25
The in vitro model data correlate with expression data from in vivo samples
Increased expression of selected L-R inPTC model/samples
0
2
4
6
8
10
12
Moc
k
RET
/PTC
1
TRK
T3
BR
AFV
600E
HR
ASG
12V
CC
L2 (f
old
indu
ctio
n)
HeLa cells
Area Tematica2
Bioterapie dei tumori
Sottoprogetto NUOVE MOLECOLE DELL’INFIAMMAZIONE: TRASFERIMENTO DAL LABORATORIO AL LETTO DEL PAZIENTE
IRCCS Istituto Tumori Giovanni Paolo II BariResponsabile: Girolamo Ranieri
Validazione di nuovi bersagli terapeutici dell’angiogenesi: i mastociti e il pathway PDGFBB/PDGFRbeta
IRCCS Istituto Tumori Giovanni Paolo II BariBersaglio Caratterizzazione del mastocita quale elemento stromale del microambiente
tumorale capace di liberare molecole ad azione pro-angiogenetica classichetipo VEGF e non classiche quali Triptasi e Chimasi. Possibilità di inibire ilmastocita, possibilità di inibire triptasi e chimasi e pertanto possibilità di nuovitargets anti-tumorali.
Obbiettivi • Definizione del ruolo dei mastociti quali elementi del microambientetumorale capaci di sostenere il processo angiogetico ( livelli di VEGF, contemicrovasali) e della progressione neoplastica in modelli spontanei dimastocitoma canino e su linee cellulari di mastocitoma;
• Definizione del ruolo dei mastociti quali elementi capaci di sostenere ilprocesso angiogetico (livelli di VEGF, conte microvasali) e dellaprogressione neoplastica in pazienti affetti da carcinomi del colon-retto;
• Definizione del ruolo di triptasi e chimasi quali enzimi degranulati daimastociti in grado di sostenere il processo angiogenetico e di correlarsicon la progressione neoplastica in pazienti affetti da carcinomi del colon-retto;
• Valutazione tessutale dei mastociti triptasi e chimasi positivi, valutazionedei livelli sierici e plasmatici di chimasi, triptasi e VEGF prima e dopotrattamenti di chemioterapia loco-regionale epatica in pazienti affetti dasecondarietà epatiche da carcinoma colo-rettale, al fine di correlare I livellidei parametri studiati con l’estensione della malattia e la rispostaterapeutica;
• Valutazione dell’efficacia di molecole tipo: Imatinib mesilato, Nafamostatmesilato, Tranilast.
Avanzamentolavori
• Caratterizzazione immunoistochimica, istochimica e di double staining di: mastociti, conte microvasali ed espressione di VEGF in modelli dimastocitoma canino a differente grado di malignità biologico-clinica;
• Caratterizzazione ELISA di VEGF triptasi e chimasi in modelli dimastocitoma canino a differente grado di malignità;
• Dosaggio ELISA di VEGF e triptasi in una serie di pazienti affetti dacarcinoma del colon retto;
IRCCS Istituto Tumori Giovanni Paolo II Bari
A. Vacca Universita’ di BariBersaglio Studio dei pathways del Plateled-derived growth factor (PDGF) e del
Vascular endothelial growth factor (VEGF) sulle plasmacellule tumorali, sulle cellule endoteliali e sui macrofagi dei pazienti con mieloma multiplo
Obbiettivo • Studio del ruolo del PDGF e recettore (PDGF-Rbeta) e del VEGF/ VEGF-R2 nella proliferazione e nella invasione delle plasmacellule mielomatose
• Studio del ruolo del PDGF/ PDGF-Rbeta e del VEGF/ VEGFR-2 nellaangiogenesi e nella vasculogenesi dei pazienti con mieloma
• Studio del ruolo del PDGF/ PDGF-Rbeta e del VEGF/ VEGFR-2 sulle funzioniangiogeniche e vasculogeniche dei macrofagi dei pazienti con mieloma
Obbiettivotraslazionale
• Valutare l’inibizione del PDGF/ PDGF-Rbeta, del VEGF/ VEGFR-2 e delle lorotirosinochinasi (Src, AKT, ERK) come sistemi di blocco della proliferazione e dell’invasione delle plasmacellule tumorali dei pazienti
• Valutare tali inibizioni come sistemi di anti-angiogenesi e di anti-vasculogenesie come sistemi di blocco dei macrofagi dei pazienti
Avanzamentolavori
• Importanza del PDGF/ PDGF-Rbeta, del VEGF/ VEGFR-2 e delle loro TKsnella crescita plasmacellulare, nell’angiogenesi/ vasculogenesi, e nelle funzionidei macrofagi nei pazienti con mieloma
• Identificazione dell’acido zoledronico come molecola inibitoria del VEGF/VEGFR-2, e quindi anti-angiogenica nei pazienti con mieloma
• Identificazione del dasatinib come molecola inibitoria dei pathways PDGF/PDGF-Rbeta e VEGF-VEGFR-2, e quindi come molecola anti-plasmacellule ed anti-angiogenica nei pazienti con mieloma
• Progettazione di un trial di fase I con dasatinib (e bortezomib) nei pazienti conmieloma in recidiva o refrattario
RT-PCR
VEGFR2
Real-Time RT-PCR
VEGFR2
bp
496
MediumZA 10 μM
ZA 30 μM
MMECs + Mev 10 μM
+ Mev 30 μM
medium
ZA 10 μM
ZA 30 μM
+ Mev 10 μ
+ Mev 30 μM M
medium
ZA 10 μM
ZA 30 μM
+ Mev 10 μM
+ Mev 30 μM
medium
ZA 10 μM
ZA 30 μM
+ Mev 10 μM
+ Mev 30 μM
medium
ZA 10 μM
ZA 30 μM
+ Mev 10 μM
+ Mev 30 μM
VEGF165
bp
367
MediumZA 10 μM
ZA 30 μM
MMECs + Mev 10 μM
+ Mev 30 μMA
B
GAPDH
347
MediumZA 10 μM
ZA 30 μM
bp MMECs + Mev 10 μM
+ Mev 30 μM
%
-100-75
-25-50
0
P < .03P < .05
MMECs EA.hy 926 MMECs EA.hy 926
P < .05 P < .03
%
-100-75
-25-50
0
VEGF165
Expression of VEGF165 and VEGFR2 genes in myeloma endothelial cells after exposure to Zoledronic Acid alone or with mevastatin (Mev) at equimolar doses
Scavelli – Vacca, Mol. Cancer Therap. 2007
A B C
VEGF165 alone plus ZA 30 µM
Conditioned medium of myeloma endothelial cells
D
Inhibition of myeloma angiogenesis by Zoledronic Acid (ZA)in the chick embryo-sponge in vivo assay
Scavelli – Vacca, Mol. Cancer Therap. 2007
