L’inibitore delle chinasi ciclina-dipendenti (CDK) 4/6 Palbociclib ha dimostrato notevole efficacia in combinazione con la terapia endocrina (ET) per il trattamento del carcinoma mammario avanzato positivo al recettore degli estrogeni (ER) e negativo al recettore del fattore di crescita epidermico umano 2 (HER2). Il Palbociclib esplica la sua attività inibitoria sulla proliferazione cellulare inibendo il pathway CDK4/6-Rb-E2F, comunemente disregolato nelle cellule neoplastiche. Nonostante la dimostrata efficacia terapeutica del Palbociclib e degli altri inibitori delle CDK4/6, nelle pazienti affette da cancro al seno metastatico sono ricorrenti fenomeni di resistenza, intrinseca o acquisita. Nel presente lavoro di tesi è stato valutato il potenziale coinvolgimento del microambiente tumorale (TME) nella resistenza al Palbociclib in cellule di carcinoma mammario ER-positivo e HER2-negativo. In particolare, è stata valutata l’attività biologica del Palbociclib nei fibroblasti associati al tumore (CAFs) attraverso il recettore estrogenico di membrana accoppiato a proteina G (GPER), del quale è nota la capacità di mediare risposte pro-infiammatorie in varie componenti del TME mammario. Inizialmente, sono stati condotti esperimenti di docking molecolare che hanno evidenziato la capacità del Palbociclib di interagire con GPER. Successivamente, dopo aver isolato i CAFs da tessuti di carcinoma mammario, esperimenti di silenziamento genico, real-time PCR e western blotting, hanno evidenziato che il Palbociclib stimola l’attivazione del pathway trasduzionale mediato da GPER e l’up-regolazione di alcuni geni target. Inoltre, il saggio TaqMan™ Human Chemokines Array ha permesso di dimostrare il coinvolgimento di GPER nell’incremento indotto dal Palbociclib di 15 geni pro-infiammatori nei CAFs. Mediante analisi bioinformatiche e k-means clustering, condotti su dati provenienti da dataset di pazienti affette da carcinoma mammario, è stato evidenziato che i livelli di espressione dei suddetti geni sono correlati ad una peggiore sopravvivenza e a caratteristiche cliniche correlate a prognosi infausta. Infine, saggi di co-coltura 2D e 3D hanno dimostrato una diminuzione dell’efficacia del Palbociclib di ridurre la vitalità di cellule tumorali mammarie quando mantenute in coltura con i CAFs. Tuttavia, abbiamo osservato come la sensibilità al Palbociclib viene mantenuta nei saggi di co-coltura in cui nei CAFs è stata silenziata l’espressione di GPER, dimostrando che tale recettore, facilitando l’interazione funzionale tra cellule tumorali e CAFs, può contribuire alla resistenza al Palbociclib. Complessivamente, i suddetti risultati suggeriscono che l’inibizione di GPER nel TME potrebbe rappresentare un’importante strategia terapeutica al fine di superare la resistenza al Palbociclib in tumori mammari ER-positivi e HER2-negativi. Sono tuttavia necessari ulteriori studi per approfondire il complesso ruolo di GPER nel TME mammario.

Nuovi fattori del microambiente tumorale coinvolti nella resistenza al palbociclib nel carcinoma mammario

PIETROCOLA, DARIA
2023/2024

Abstract

L’inibitore delle chinasi ciclina-dipendenti (CDK) 4/6 Palbociclib ha dimostrato notevole efficacia in combinazione con la terapia endocrina (ET) per il trattamento del carcinoma mammario avanzato positivo al recettore degli estrogeni (ER) e negativo al recettore del fattore di crescita epidermico umano 2 (HER2). Il Palbociclib esplica la sua attività inibitoria sulla proliferazione cellulare inibendo il pathway CDK4/6-Rb-E2F, comunemente disregolato nelle cellule neoplastiche. Nonostante la dimostrata efficacia terapeutica del Palbociclib e degli altri inibitori delle CDK4/6, nelle pazienti affette da cancro al seno metastatico sono ricorrenti fenomeni di resistenza, intrinseca o acquisita. Nel presente lavoro di tesi è stato valutato il potenziale coinvolgimento del microambiente tumorale (TME) nella resistenza al Palbociclib in cellule di carcinoma mammario ER-positivo e HER2-negativo. In particolare, è stata valutata l’attività biologica del Palbociclib nei fibroblasti associati al tumore (CAFs) attraverso il recettore estrogenico di membrana accoppiato a proteina G (GPER), del quale è nota la capacità di mediare risposte pro-infiammatorie in varie componenti del TME mammario. Inizialmente, sono stati condotti esperimenti di docking molecolare che hanno evidenziato la capacità del Palbociclib di interagire con GPER. Successivamente, dopo aver isolato i CAFs da tessuti di carcinoma mammario, esperimenti di silenziamento genico, real-time PCR e western blotting, hanno evidenziato che il Palbociclib stimola l’attivazione del pathway trasduzionale mediato da GPER e l’up-regolazione di alcuni geni target. Inoltre, il saggio TaqMan™ Human Chemokines Array ha permesso di dimostrare il coinvolgimento di GPER nell’incremento indotto dal Palbociclib di 15 geni pro-infiammatori nei CAFs. Mediante analisi bioinformatiche e k-means clustering, condotti su dati provenienti da dataset di pazienti affette da carcinoma mammario, è stato evidenziato che i livelli di espressione dei suddetti geni sono correlati ad una peggiore sopravvivenza e a caratteristiche cliniche correlate a prognosi infausta. Infine, saggi di co-coltura 2D e 3D hanno dimostrato una diminuzione dell’efficacia del Palbociclib di ridurre la vitalità di cellule tumorali mammarie quando mantenute in coltura con i CAFs. Tuttavia, abbiamo osservato come la sensibilità al Palbociclib viene mantenuta nei saggi di co-coltura in cui nei CAFs è stata silenziata l’espressione di GPER, dimostrando che tale recettore, facilitando l’interazione funzionale tra cellule tumorali e CAFs, può contribuire alla resistenza al Palbociclib. Complessivamente, i suddetti risultati suggeriscono che l’inibizione di GPER nel TME potrebbe rappresentare un’importante strategia terapeutica al fine di superare la resistenza al Palbociclib in tumori mammari ER-positivi e HER2-negativi. Sono tuttavia necessari ulteriori studi per approfondire il complesso ruolo di GPER nel TME mammario.
2023
Novel factors of the tumor microenvironment involved in the resistance to palbociclib in breast cancer
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14239/28807