Ο ρόλος του versican στο μεσοθηλίωμα υπεζωκότα

Abstract

Versican promotes experimental tumor growth through cell- and non cell-autonomous mechanisms. Its role in mesothelioma progression has not been investigated so far. In this study we investigated the impact of tumor-derived versican in mesothelioma progression and the underlying mechanism of its action. For this purpose, versican-silenced or control ΑΕ17 and ΑΒ1 murine mesothelioma cells were intrapleurally injected into syngeneic mice, in order to create pleural mesotheliomas and pleural effusions. Intratumoral and pleural immune subsets were assessed using flow cytometry. Mesothelioma cells were co-cultured with syngeneic macrophages to examine versican’s impact on their interaction and endothelial cells to assess the effect of versican in endothelial permeability. Versican expression was assessed in human mesotheliomas and mesothelioma-related pleural effusions and benign pleural tissue and effusions. We observed that, versican silencing reduced mesothelioma mass and pleural fluid volume by affecting tumor cell proliferation and apoptosis in vivo, while tumor cell growth remained intact in vitro, and limited pleural vascular permeability. Mice harboring versican-deficient tumors presented fewer tumor/pleural macrophages and neutrophils, and fewer pleural T-regulatory cells, compared to the control animals. Macrophages co-cultured with versican-deficient mesothelioma cells were polarized towards M1 anti-tumor phenotype and demonstrated increased tumor cell phagocytic capacity, compared to macrophages co-cultured with control tumor cells. In co-culture, endothelial monolayer permeability was less effectively stimulated by versican-deficient cells than control cells. Versican was over-expressed in human mesothelioma tissue and mesothelioma-associated effusion. In conclusion, tumor cell-derived versican stimulates mesothelioma progression by shaping a tumor friendly inflammatory milieu, mainly by blunting macrophage anti-tumor activities.

Η πρωτεΐνη versican προάγει την καρκινική αύξηση σε πειραματικά μοντέλα μέσω αυτοκρινών και παρακρινών μηχανισμών. Ο ρόλος της στην πρόοδο του μεσοθηλιώματος δεν έχει μέχρι τώρα ερευνηθεί. Στην παρούσα μελέτη εξετάσαμε την επίδραση της -εκκρινόμενης από τον όγκο- πρωτεΐνης versican στην ανάπτυξη του μεσοθηλιώματος και τους υποκείμενους μηχανισμούς που οδηγούν στο αποτέλεσμα αυτό. Για το σκοπό αυτό, κύτταρα ελέγχου ή -ενδεή ως προς το versican- ΑΕ17 και ΑΒ1 κύτταρα μεσοθηλιώματος μυός χορηγήθηκαν ενδοϋπεζωκοτικά σε συγγενικά στελέχη μυών, ώστε να δημιουργηθεί μεσοθηλίωμα υπεζωκότα και συνοδός κακοήθης υπεζωκοτική συλλογή (ΚΥΣ). Οι ανοσολογικοί υποπληθυσμοί της υπεζωκοτικής συλλογής και του κακοήθους ιστού χαρακτηρίστηκαν με κυτταρομετρία ροής. Κύτταρα μεσοθηλιώματος συγκαλλιεργήθηκαν με συγγενή μακροφάγα, με σκοπό να εξετάσουμε την επιρροή του versican στη μεταξύ τους αλληλεπίδραση, καθώς και με συγγενή ενδοθηλιακά κύτταρα, ώστε να μελετηθεί η επίδραση της πρωτεΐνης αυτής στην αγγειακή διαπερατότητα. Η έκφραση του versican μελετήθηκε σε δείγματα από ανθρώπινο μεσοθηλίωμα και συνοδό ΚΥΣ, καθώς και σε καλοήθη υπεζωκοτικό ιστό και πλευριτικό υγρό. Παρατηρήσαμε ότι, η αποσιώπηση του versican οδήγησε σε μειωμένη ποσότητα ιστού μεσοθηλιώματος και μειωμένο όγκο της συνοδού ΚΥΣ, επιδρώντας στον πολλαπλασιασμό και στην απόπτωση των καρκινικών κυττάρων in vivo (ενώ η καρκινική αύξηση δεν επηρεάστηκε σε πειράματα in vitro) περιορίζοντας παράλληλα την αγγειακή διαπερατότητα. Μύες που έπασχαν από -ενδεές ως προς το versican- μεσοθηλίωμα χαρακτηρίστηκαν από μικρότερο αριθμό ιστικών/υπεζωκοτικών μακροφάγων και ουδετεροφίλων, και μικρότερο αριθμό υπεζωκοτικών T-ρυθμιστικών CD4 (+) κυττάρων, συγκριτικά με τους μύες της ομάδας ελέγχου. Τα μακροφάγα που συγκαλλιεργήθηκαν με –ενδεή ως προς το versican- κύτταρα μεσοθηλιώματος παρουσίασαν στροφή προς τον Μ1 κυτταροτοξικό φαινότυπο και διέθεταν αυξημένες φαγοκυτταρικές ιδιότητες έναντι των καρκινικών κυττάρων, συγκριτικά με τα μακροφάγα ελέγχου. Σε συγκαλλιέργεια, τα –ενδεή ως προς το versican- μεσοθηλιακά κύτταρα δεν διέγειραν το ίδιο αποτελεσματικά τη διαπερατότητα της ενδοθηλιακής μονοστοιβάδας, σε σύγκριση με τα κύτταρα ελέγχου. Διαπιστώσαμε επίσης, ότι η πρωτεΐνη versican υπερεκφράζεται στο ανθρώπινο μεσοθηλίωμα και τη συνδό ΚΥΣ. Συμπερασματικά, το versican, που εκκρίνεται από τον όγκο, προάγει την ανάπτυξη του μεσοθηλιώματος διαμορφώνοντας ένα -φιλικό προς τον όγκο- φλεγμονώδες μικροπεριβάλλον, κυρίως ρυθμίζοντας τις λειτουργίες των μακροφάγων έναντι των καρκινικών κυττάρων.