Retinoid X Receptor, egy A-vitamin szenzor a tüdőmetasztázis kontrolljában Kiss Máté!
Magreceptor Kutató Laboratórium Biokémiai és Molekuláris Biológiai Intézet Debreceni Egyetem, Általános Orvostudományi Kar
Tumor progresszió és metasztázis – bűntárs az immunrendszer
Invázió
makrofág neutrofil granulocita Intravazáció
éretlen myeloid sejt
Metasztázisképzés Extravazáció
Módosítva Kitamura et al. Nat. Rev. Immunol. 2015 alapján
A primer tumor premetasztatikus tüdőt alakít ki Primer tumor Metasztatikus tumorsejtek
Csontvelői sejtek Szekretált faktorok
S100a8/9 SAA3 TNFα MMP
Egészséges tüdő
Premetasztatikus tüdő
Metasztatikus tüdő
Célkitűzés
Milyen útvonalak szabályozhatják a tüdő immunsejtjeinek átprogramozódását a premetasztatikus tüdőben?
? S100a8/9 SAA3 TNFα MMP
Egészséges tüdő
Premetasztatikus tüdő
Premetasztatikus tüdő globális génexpressziós analízise 67NR benignus és 4T1 malignus egér emlőtumor
Tüdő Daganatos állat Egészséges
Benignus
Malignus
581 gén
Microarray kísérlet: Kowanetz et al. PNAS 2006 (GSE62817)
A premetasztatikus tüdőben felülreprezentáltak a Retinoid X Receptor (RXR)-szabályozott útvonalak Ingenuity útvonalak
-log(p-érték)
Granulocita adhézió és diapedezis
6.63
Leukocita extravazáció
4.26
Makrofágok, fibroblastok, és endothel sejtek szerepe rheumatoid arthritisben
4.19
IL-10 jelátvitel
4.00
TREM1 jelátvitel
3.78
LXR/RXR aktiváció
3.66
IL-17A szerepe a psoriasisban
3.65
Natural killer sejt aktiváció
3.08
Toll-like receptor jelátvitel
3.07
Kommunikáció a veleszületett és szerzett immunitás sejtjei között
2.91
… LPS/IL-1-mediált RXR funkció gátlás
1.42
VDR/RXR aktiváció
0.94
PPARα/RXR aktiváció
0.90
A Retinoid X Receptor egy összetett hatású A-vitamin szenzor A-vitamin
9-cisz-retinsav
Zsírsavak
Morfogenezis Metabolizmus Immunitás
Premetasztatikus géncsoport qPCR validálása Lewis tüdő carcinoma (LLC) egér xenograft modell vs.
egészséges tüdő
S100a8 Mmp9 S100a9 Il1r2 MMP8 Ngp Csf3r Il1b Sell Il1f9 Camp Saa3 Itgam Vcan Il18rap Lcn2 Ltf Il1rap Il1rn Cd14
premetasztatikus tüdő (LLC tumor)
Változás (premetasztatikus/egészséges)
p-érték n=3/3
88.81 85.29 77.67 63.66 60.18 49.80 38.61 34.37 12.99 12.24 10.46 9.63 8.80 7.62 7.10 6.76 5.08 3.40 2.81 2.37
0.00001 0.0087 0.00002 0.0041 0.0033 0.0001 0.0002 0.0001 0.00001 0.0005 0.00001 0.0317 0.0001 0.0074 0.0136 0.00001 0.0012 0.0033 0.0017 0.0074
A myeloid RXR hiányában egyes premetasztatikus gének kifejeződése fokozott a tüdőben vs.
egészséges tüdő
S100a8 Mmp9 S100a9 Il1r2 MMP8 Ngp Csf3r Il1b Sell Il1f9 Camp Saa3 Itgam Vcan Il18rap Lcn2 Ltf Il1rap Il1rn Cd14
KO
vs.
premetasztatikus tüdő (LLC tumor)
Változás (premetasztatikus/egészséges)
p-érték n=3/3
88.81 85.29 77.67 63.66 60.18 49.80 38.61 34.37 12.99 12.24 10.46 9.63 8.80 7.62 7.10 6.76 5.08 3.40 2.81 2.37
0.00001 0.0087 0.00002 0.0041 0.0033 0.0001 0.0002 0.0001 0.00001 0.0005 0.00001 0.0317 0.0001 0.0074 0.0136 0.00001 0.0012 0.0033 0.0017 0.0074
kontroll tüdő
S100a8 Mmp9 S100a9 Il1r2 MMP8 Ngp Csf3r Il1b Sell Il1f9 Camp Saa3 Itgam Vcan Il18rap Lcn2 Ltf Il1rap Il1rn Cd14
myeloid RXR KO tüdő
Változás (myeloid RXR KO/kontroll)
p-érték n=6/6
1.43 -1.33 1.34 1.40 3.19 4.22 1.08 -1.41 1.21 1.07 4.24 6.84 1.04 -1.08 1.03 2.08 1.63 1.08 -1.19 -1.10
0.2808 0.3181 0.3910 0.0593 0.00001 0.0285 0.7454 0.4172 0.4189 0.8159 0.0496 0.0197 0.7804 0.6227 0.8468 0.0114 0.0686 0.2417 0.1982 0.5209
A myeloid RXR hiányában egyes premetasztatikus gének kifejeződése fokozott a tüdőben KO
vs.
kontroll tüdő
Li et al. Oncogene 2013
Hiratsuka et al. Nature Cell Biology 2008
Leng et al. Cancer Research 2009
S100a8 Mmp9 S100a9 Il1r2 MMP8 Ngp Csf3r Il1b Sell Il1f9 Camp Saa3 Itgam Vcan Il18rap Lcn2 Ltf Il1rap Il1rn Cd14
myeloid RXR KO tüdő
Változás (myeloid RXR KO/kontroll)
p-érték n=6/6
1.43 -1.33 1.34 1.40 3.19 4.22 1.08 -1.41 1.21 1.07 4.24 6.84 1.04 -1.08 1.03 2.08 1.63 1.08 -1.19 -1.10
0.2808 0.3181 0.3910 0.0593 0.00001 0.0285 0.7454 0.4172 0.4189 0.8159 0.0496 0.0197 0.7804 0.6227 0.8468 0.0114 0.0686 0.2417 0.1982 0.5209
B16-F10 melanoma metasztázis modell
0. nap
21. nap
Intravénás injekció: 105 B16-F10 melanoma sejt / egér
Tüdő eltávolítása
A myeloid RXR hiányában több B16-F10 melanoma metasztázis képződik a tüdőben Makroszkópos metasztázis szám
n=10
kontroll
Mikroszkópos metasztázis szám
n=13
myeloid RXR KO
n=8
kontroll
n=8
myeloid RXR KO
A metasztázisok méretmegoszlása a myeloid RXR KO állatokban különbözik
n=8/8
100 µm alatti metasztázisok myeloid RXR KO állat tüdejében
100 µm
Lewis tüdő carcinoma (LLC) spontán metasztázis modell
0. nap
21. nap
Subcutan injekció: Tüdő eltávolítása 2x106
LLC sejt / egér
A myeloid RXR hiányában nő a spontán LLC tüdőmetasztázisok száma
Primer tumor növekedés
Tüdőmetasztázis gyakorisága
Makroszkópos metasztázis szám
A myeloid RXR hiányában nem változik a tüdő myeloid sejt infiltrációja
(CD11b+Ly6G+)
(CD11b+Ly6G-Ly6C+MHCII-)
(CD11b+Ly6G-Ly6C-MHCII+F4/80+)
n=3/3
Összefoglalás A Retinoid X Receptor csökkenti egy metasztázist elősegítő géncsoport kifejeződését a myeloid sejtekben, és gátolja a tüdőmetasztázisok kialakulását.
RXR
Camp ↓ Ngp ↓ Lcn2 ↓ SAA3 ↓ MMP8 ↓
Összefoglalás A Retinoid X Receptor csökkenti egy metasztázist elősegítő géncsoport kifejeződését a myeloid sejtekben, és gátolja a tüdőmetasztázisok kialakulását.
A-vitamin? Bexarotene?
RXR
Camp ↓ Ngp ↓ Lcn2 ↓ SAA3 ↓ MMP8 ↓
Köszönetnyilvánítás
Magreceptor Kutató Laboratórium ÁOK BMBI, Debrecen
Sanford-Burnham Medical Institute at Lake Nona Orlando, FL, USA
Prof. Nagy László Czimmerer Zsolt
John Shelley (Histology Core Facility) Matthew Peloquin Dr. Masanobu Komatsu
Pap Attila Dr. Dániel Bence Szalka Beáta Andreas Patsalos Dr. Varga Tamás és minden további munkatárs.
Vrije Universiteit Brussel, Lab of Myeloid Cell Immunology Brüsszel, Belgium Prof. Jo Van Ginderachter Jiri Keirsse Qods Lahmar Dr. Damya Laoui
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! A bemutatott eredményekhez való saját hozzájárulás: microarray adatok elemzése GeneSpring™ 12.6 programmal útvonal analízis Ingenuity™ IPA alkalmazással RNS tisztítás tüdőkből primertervezés RT-qPCR futtatás, elemzés primer tumor és metasztázis egérkísérletek (LLC, B16-F10) tüdők perfúziója, fixálása H&E festett metszetek számítógépes morfometriája Leica Aperio ImageScope programmal tüdők immunsejtösszetételének vizsgálata FACS Aria III áramlási citométerrel
Lys-M-Cre RXRα fl/fl RXRβ-/- egér
Lysozyme promóter!
loxP hely!
Cre rekombináz!
RXRα!
loxP hely!
Cre
Lysozyme-expresszáló sejtek (monocita, makrofág, neutrofil granulocita)
egyéb sejtek 23
Tüdők myeloid sejt összetételének áramlási citométeres analízise
Neutrofil granulociták
Monociták
Makrofágok
