METASZTZISKPZS Lng Orsolya 2012 TUMOROK S MIGRCI PRIMER

METASZTÁZISKÉPZÉS Láng Orsolya 2012.

TUMOROK ÉS MIGRÁCIÓ PRIMER TUMOR METASZTÁZIS Angiogenezis Adhézió

SEJT - SEJTCIKLUS

Apoptózis Kemokinek Növekedési faktorok Szabályozó fehérjék Adhéziós fehérjék

TUMORSEJTEK

SEJTKINETIKA

TUMORTÉRFOGAT MEGKETTŐZŐDÉSI IDŐ (Td) Sejtciklus idő (Tc): Tc= Ts / Li Lymphoma 48 h Tüdőrák 108 h Lymphoma 4 hét Vastagbélrák 90 hét Ts: S fázis hossza Li: jelölődési index Proliferáló daganatsejtek aránya (GF): GF=P / (P+Q’) P: proliferáló sejtek száma Q: nyugvó sejtek száma Sejtvesztés üteme ( ): = 1 -Tpd / Td Tpd= *Ts/Li Tpd: potenciális térfogat megkettőződési idő

TUMORTÉRFOGAT NÖVEKEDÉSE ~10 osztódás =*1000 Sejtszámnövekedés (210 =1024) ~20 osztódás= 106 sejt= 1 mg= 1 mm 3 ~30 osztódás= 109 sejt= 1 g= 1 cm 3 ~40 osztódás= 1012 sejt= 1 kg 1 tumorsejt ~27 osztódás = 0, 1 cm 3 Legkorábban diagnosztizálható ~30 -33, 25 osztódás =1 -10 cm 3 A klinikai diagnózis időpontja ~40 osztódás = 1012 sejt Élettel nehezen összeegyeztethető

TUMORPROGRESSZIÓ BIOLÓGIÁJA

Tumor pathogenezis Exogén és endogén faktorok Genom instabilitás Onkogének aktiválása Szuppresszorok inaktiválása Növekedés Differenciáltsági fok csökkenése Invazív tulajdonságok Ektópiás túlélési képesség epithel Hiperplazia adenoma gátló Diszplazia In situ karcinoma Invazív és karcinoma Helyi és szisztémás tényezők metastasis serkentő

„STRATÉGIAI LÉPÉSEK” A PROGRESSZIÓHOZ Mikrokörnyezet ki/átalakítása: stromasejtek, extracelluláris mátrix elemek, proteázok Angiogenezis Immunrendszer „kijátszása” Metasztézisképzés

MIKROKÖRNYEZET - STROMASEJTEK Sejttípusok: fibroblastok, myofibroblastok, endothelsejtek, lymphocyták, macrophagok Funkció: gazdaszervezet védekezése ! ! MALT B sejtes lymphomákban tumor fenntartás Tumornövekedést elősegítő faktorok (VEGFangiogenezis)

ANGIOGENEZIS Hypoxia új erek, régiek proliferációja Típusai: erek arteriovenosus shuntök „vakvégek” /simaizom elemek hiánya, gyenge fal, elégtele endothel és bazálmembrán/ szinuszok /fala daganatsejtekből áll/ VÉNA JELLEGŰEK VEGF angiogenezis permeábilitás növekedés Nincsenek nyirokerek OEDEMA, LASSULT KERINGÉS

IMMUNRENDSZER „KIJÁTSZÁSA” Csökkent antigén prezentáció Immunreaktív sejtek működésének gátlása kemoattraktánsok lebontása adhézió gátlás fagocitózis gátlás

METASZTATIKUS KASZKÁD Tumorsejt Angiogenezis VEGF Angiogenin FGF Primer tumor Metasztázis Angiogenezis Lokális invázió ECM Adhézió Proteolízis Migráció Intravazáció keringés SZÓRÓDÁS Extravazáció

INVÁZIÓ FOLYAMATA In situ carcinoma Sejtadhézió megváltozása, sejtmotilitás növekedés ECM proteolízise

METASZTATIKUS KASZKÁD Tumorsejt Angiogenezis VEGF Angiogenin FGF Primer tumor Metasztázis Angiogenezis Lokális invázió ECM Adhézió Proteolízis Migráció Intravazáció keringés SZÓRÓDÁS Extravazáció

ADHÉZIÓ Metasztatizálás meghatározó lépése az adhézió változása sejt-sejt ill. sejt- ECM struktúrák között Adhéziós molekulák: szelektinek integrinek immunglobulin szupercsalád kadherinek kateninek

SZELEKTINEK Sejt-sejt kapcsolat Típusai: E- endothelsejtek P- trombocyták L- leukocyták Extracelluláris C-lektin domén Ca 2+ függő Szialil-Lex szénhidrát ligandot köt „ROLLING” ! Tumorsejteken szialil-Lex, -Lea

D R INTEGRINEK G Transzmembrán receptorok Sejt-sejt, sejt-ECM kapcsolat 8 , 14 alegység ~20 heterodimer Ca 2+, Mg 2+ függő kötődés „RGD” szekvenciát ismerik fel Jeltovábbítás: outside-in - jelátvitel inside-out – adhézió Expressziója az angiogenezist elősegíti ill. a MMP sejtfelszínre lokalizálja EXTRAVAZÁCIÓ, KITAPADÁS

SEJTADHÉZIÓVAL SZABÁLYOZOTT JELÁTVITELI UTAK ECM integrin PTEN RAC FAK ILK PI(3)K SHC GRB 2/SOS CDC 42 PKB/AKT RAS RAF MEK MAPK GSK 3 BAD Ciklin D 1 apoptózis sejtciklus -katenin génexpresszió motilitás sejtproliferáció

SEJTADHÉZIÓVAL SZABÁLYOZOTT JELÁTVITELI UTAK ECM integrin PTEN RAC FAK ILK PI(3)K SHC GRB 2/SOS CDC 42 PKB/AKT RAS RAF MEK MAPK GSK 3 BAD Ciklin D 1 apoptózis sejtciklus -katenin génexpresszió motilitás sejtproliferáció

INTEGRINNEL KÖLCSÖNHATÁSBA LÉPŐ FEHÉRJÉK, MÁTRIXLIGANDOK Citoszkeletális fehérjék: aktinin, talin, F- aktin, filamin Adapterek: rack 1, ICAP-1 Kalcium kötő fehérjék: CIB, kalretikulin Protein kinázok: pp 125 FAK, p 59 ILK Membránfehérjék: CD 9, CD 16, CD 47… kaveolin, urokináz-plazminogén-aktivátor receptor Mátrixligandok: kollagén, laminin, fibronektin, fibrinogén, von Willebrand faktor, oszteopontin, elasztin

IMMUNGLOBULIN SZUPERCSALÁD Extracellulárisan 5 db Ig-szerű domén Sejt-sejt kapcsolat Integrinekkel lépnek kapcsolatba VCAM - 4 1, PECAM - v 3 EXTRAVAZÁCIÓ ! ! ICAM-1, MUC 18 - emelkedés tumor agresszivitás VCAM-1 downregulációja fokozott metasztatizáló képesség (detachment könnyebb)

KADHERINEK Transzmembrán glikoprotein Sejt-sejt kapcsolat Ca 2+ függő , hiányában lebomlik Típusai: E- epitheliális P- placenta N- ideg, izom, szemlencse Intracellulárisan katenineken keresztül aktin filamentumokhoz kötődik ! Expresszió fokozódás invázió, metasztativáló képesség csökkenése

KATENINEK Inracelluláris molekula A kadherinek intracelluláris doménjét kapcsolják a citoszkeletális aktinhoz ! ! Katenin expresszió csökkent számos carcinomában -katenin kötődik az APC gén termékéhez

Adhéziós molekulák Szignál útvonalak elősegítő gátló N-Kadherin E-Kadherin B-katenin a. E-katenin Sr. C c. MET Ras FGFR PTEN

METASZTATIKUS KASZKÁD Tumorsejt Angiogenezis Primer tumor Lokális invázió ECM VEGF Angiogenin FGF Integrinek Kadherinek Szelektinek CAM-ok Angiogenezis Adhézió Proteolízis Migráció Intravazáció Metasztázis keringés SZÓRÓDÁS Extravazáció

PROTEOLÍZIS Bazálmembrán(BM), ECM komponensei: IV kollagén, laminin, proteoglikánok Tumorsejtek (stromasejtek) termelnek proteázokat Katepszin Mátrix metalloproteázok (MMP) Plazmin, t. PA , Urokináz (plasminogén aktivátor inhibitor 1&2) TIMP INVÁZIÓ Tissue inhibitor of metalloproteinases

MÁTRIX METTALLOPROTEÁZOK (MMP) Zn 2+ függő endopeptidázok (MMP 28) ECM bontás – tissue remodelling Interstíciális kollagenáz (MMP 2) Stromalizin Zselatinázok (MMP 9) Membrán típusú MMP bioaktív anyagok felszabadítása - bontása

MÁTRIX METTALLOPROTEÁZOK SZERKEZETE TIMP Szubsztrát Sejtfelszíni molekulák

EMLŐTUMOR MMP/TIMP EXPRESSZIÓJA

MMP – TUMORPROGRESSZIÓ ? !?

METASZTATIKUS KASZKÁD Tumorsejt Angiogenezis Primer tumor Lokális invázió ECM Adhézió Proteolízis Migráció Intravazáció VEGF Angiogenin FGF Integrinek Kadherinek Szelektinek CAM-ok MMP/TIMP Katepszin Plazminogén keringés SZÓRÓDÁS Metasztázis Angiogenezis Adhézió Proteolízis Migráció Extravazáció

TUMORSEJTEK MIGRÁCIÓS MECHANIZMUSAI Kissejtes tüdőrák

MIGRÁCIÓS ADAPTÁCIÓ LEHETŐSÉGEI

2 D – 3 D MIGRÁCIÓ

3 D MIGRÁCIÓ LÉPÉSEI 1. Nyúlvány képzés 2. Fokális kontaktus 3. Fokális ECM proteolízis 4. Sejtkontrakció 5. Elmaradó vég elválása

Sejtkölcsönhatások a tumorgenezis során, amit már láttunk is

METASZTATIKUS KASZKÁD Tumorsejt Angiogenezis Primer tumor Lokális invázió ECM Adhézió Proteolízis Migráció Intravazáció VEGF Angiogenin FGF Integrinek Kadherinek Szelektinek CAM-ok MMP/TIMP Katepszin Plazminogén Metasztázis Angiogenezis Adhézió Proteolízis Migráció AMF/gp 78 Autotaxin HGF/c-MET keringés SZÓRÓDÁS Extravazáció

Hematogén disszemináció !! Tumormarkerek pl. cytokeratin, mucin

EXTRAVAZÁCIÓ ?

METASZTÁZISOK LOKALIZÁCIÓJA

KEMOKINEK – SZÖVETSPECIFIKUS METASZTÁZIS