La progressione del cancro al seno richiede che le cellule epiteliali acquisiscano la capacità di migliorare la loro crescita e sopravvivenza. Mentre modelli biologici di cancro hanno tradizionalmente sottolineato le caratteristiche delle cellule autonome, è chiaro che anche i cambiamenti nel microambiente sono necessari. Castro e collaboratori hanno dimostrato che lo stroma derivante da lesioni DCIS, possieda già alterazioni riscontrate nei tumori completamente invasivi. Successivamente è stato riscontrato che si verificano cambiamenti genomici in molte popolazioni di cellule del microambiente.
Questi modelli ipotizzano esplicitamente che le cellule epiteliali devono essere sottoposte a un adattamento evolutivo dei loro microambienti. Altri modelli propongono che il microambiente sia la forza motrice dell’evoluzione delle lesioni benigne in tumori pienamente infiltranti; Gatenby e Gillies addirittura ipotizzano che l’origine del cancro potrebbe risiedere non in mutazioni all’interno delle cellule epiteliali, ma in cambiamenti mutazionali acquisiti o somatici, nelle cellule mesenchimali che controllano la struttura del tessuto. Mentre i dati non supportano questi ultimi modelli, allo stesso tempo suggeriscono invece che la progressione non è isolata in un singolo compartimento (l’epitelio), ma piuttosto riflette la co-evoluzione di epitelio e stroma. Interazioni eterotipiche tra epitelio e stroma favoriscono questa co-evoluzione, selezionando fenotipi complementari nello stroma e nell’epitelio. La prova della progressiva complementarietà tra stroma ed epitelio è
43 fondamentale per documentare la co-evoluzione. Ad esempio, considerando il passaggio da tumori pre-invasivi a invasivi, Hu e collaboratori hanno recentemente dimostrato che la segnalazione di NFkB e COX-2 contribuisce ad un potenziale invasivo mediato da epitelio e stroma. In questo studio si osserva una co-evoluzione nel primo passaggio da lesioni benigne a pre-invasive. Una sorprendente upregulation di HGF era presto evidente nella progressione (allo stadio dell’iperplasia atipica), ma non era sufficiente per indurre la caratteristica Basal-like nell’interazione stroma-fenotipo.
Anche MET deve essere espresso, e in fase di DCIS era upregolato con conseguenze drastiche sul comportamento delle cellule epiteliali: le cellule MCF10DCIS hanno espresso alti valori d’interazione Basal-like e la capacità a progredire in saggi di morfogenesi. Similmente un aumento del potenziale maligno è stato osservato in modelli di xenotrapianto con MCF10DCIS, che conserva anche interazioni stromali. L’importanza del pathway HGF è stata ulteriormente documentata, attraverso il blocco della segnalazione HGF con un anticorpo, con conseguente inversione di espressione e fenotipi morfologici. In realtà, quest’ultimo lavoro sperimentale sottolinea un vantaggio del sistema di co- coltura in vitro: nello studio dell’evoluzione del cancro utilizzando questo pannello di linea cellulare, i pathway possono essere manipolati e i diretti effetti causali possono essere esaminati. Inoltre è stato raggiunto l’obbiettivo di dosare separatamente sia le caratteristiche epiteliali che stromali e mostrare i cambiamenti complementari.
Le cellule epiteliali upregolano il recettore MET solo nella fase del carcinoma duttale in situ, nonostante l’espressione di HGF da tutti i fibroblasti co-coltivati. Mentre altri studi hanno riportato l’espressione di HGF da cellule epiteliali mammarie, utilizzando diversi modelli di linee cellulari di progressione, qui non si è osservato un simile percorso autocrino di interazione HGF-MET. Mentre i primi studi si sono focalizzati su modelli di linee cellulari di progressione metastatica, questi forse sono focalizzati sullo stadio
44 pre-invasivo della malattia e questo rappresenta le differenze tra i risultati. È interessante considerare che per le fasi successive di progressione, questo pathway può sviluppare capacità autocrina. Studiando le interazioni ed i contributi relativi di ciascun componente in diverse fasi di progressione, possiamo capire meglio come stroma e epitelio si evolvono insieme. I risultati ottenuti sottolineano che la segnalazione HGF/MET è importante nella progressione del cancro al seno basal-like dal principio della malattia, ma HGF è stato a lungo studiato nella biologia del cancro infiltrante e nel normale sviluppo. Precedenti studi hanno collegato la segnalazione HGF/MET con esito sfavorevole nei carcinomi mammari infiltranti. Diverse pubblicazioni recenti hanno dimostrato l’importanza della segnalazione HGF/MET e del microambiente nel melanoma resistente al trattamento. I dati ottenuti, utilizzando una nuova signature HGF e tre set di dati tumorali indipendenti, indicano che la segnalazione HGF/MET è strettamente correlata con il sottotipo Basal-like di tumore al seno e la peggiore chance di sopravvivenza nei pazienti. Modelli murini con una sovraespressione di MET inducono tumori basale-like con le signature di WNT e di transizione mesenchimo-epiteliale (EMT), il che suggerisce che l’importanza di questo pathway nella biologia del tumore è conservato attraverso le specie.
Nel tessuto normale, HGF è prodotto dai fibroblasti stromali e agisce come mito-geno, Moto-geno e morfo-geno sulle cellule epiteliali che esprimono MET. MET è un recettore tirosin-chinasico che, attivato dal suo ligando (HGF), auto-fosforila e avvia una cascata di segnali intracellulari che coinvolge molti bersagli. Nello sviluppo del condotto mammario, la delezione del MET epiteliale inibisce la ramificazione duttale e nelle ghiandole adulte, HGF è critica per la tubulogenesi. Così, il pathway HGF/MET è un fattore essenziale per lo sviluppo e la normale guarigione delle ferite. Data l’elevata espressione di geni di risposta alle ferite nel tessuto adiacente al cancro e dato l’importante ruolo di HGF nella normale morfogenesi duttale e nel cancro al seno infiltrante, risulta dunque importante una
45 migliore comprensione di HGF/MET nella progressione dei tumori al seno Basal-like. I lavori futuri dovrebbero concentrarsi sullo studio di come le molecole che bloccano la segnalazione MET influenzano le interazioni stromo-epiteliali e dovrebbero studiare HGF/MET in tessuti con lesioni Basal-like pre-infiltranti. Una serie di casi segnalati da Lindemann e collaboratori ha tentato di collegare HGF e MET nelle prime lesioni attraverso studi di immunoistochimica di HGF e MET in DCIS . Tale studio ha concluso che uno squilibrio nell’espressione MET tra tumore e il tessuto normale circostante è associato a fenotipi DCIS aggressivi. Tuttavia, l’incertezza rimane su come lo squilibrio possa essere meglio caratterizzato nel tessuto umano. È difficile studiare la comunicazione cellula-cellula nel tessuto, così la disponibilità di modelli complementari in vitro risulta utile. Anche se mentre questi modelli si basano su singole linee cellulare e non possono rappresentare la diversità di fenotipi stromali osservati negli esseri umani, questi modelli di co-coltura avanzano la nostra comprensione dei reciproci cambiamenti molecolari nelle fasi pre-invasive di cancro al seno e possono guidare la ricerca sul tessuto .
In conclusione, le interazioni eterotipiche sono cruciali per la progressione della malattia di entrambi i comparti, stroma ed epitelio devono co-evolvere per produrre un tumore di successo. La comprensione dei reciproci cambiamenti epiteliali e stromali che si verificano nelle prime lesioni aiuterà ad identificare le strategie per il trattamento di pazienti e/o prevenire i tumori al seno infiltranti. La segnalazione HGF/MET è un pathway chiave per il trattamento di lesioni precancerose basal-like e l’applicazione di inibitori MET deve essere considerata in modelli preclinici per avanzare questa plausibile strategia.
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CAPITOLO IV