Recettori per citochine

Transcript

1 Recettori 1 TM Recettori della morte Tirosina-chinasi Serina-Treonina-chinasi Con attività chinasica intrinseca Recettori per gli antigeni Recettori per citochine Senza attività chinasica entrinseca Recettori per citochine

2 Recettori per citochine

3 Pluripotent hematopoietic stem cell Tissue Blood Bone Marrow Lymphoid progenitor Myeloid progenitor Megakaryocyte B cell T cell Neutrophil Eosinophil Basophil Monocyte Platelets Plasma cell Effector T cell Mast cell Macrophage Erythroblast Red blood cells

4 Leucemia Acuta Sindromi mielodiplastiche Malattie mieloproliferative croniche

5 Neoplasie mieloidi 1. Disordini mieloproliferativi cronici Aumentata produzione di cellule mieloidi terminalmente differenziate 2. Sindromi mielodisplastiche Emopoiesi inefficace 3.Leucemie mieloidi acute Accumulo nel midollo di blasti immaturi con soppressione della normale attività midollare

6 Gruppo di patologie derivanti da disordini di cellule staminali clonali, con ematopoiesi non controllata Stem Cell Myeloid progenitor Proliferation defects Differentiation defects Chronic Myeloproliferative Disorders Acute Leukemias Definizione generale delle leucemie: cronica indica neoplasie differenziate, in cui il clone emopoietico colpito dall evento mutante è in grado di produrre una progenie matura; acuto per neoplasie che perdono, invece, la capacità maturativa e differenziativa della cellula normale, causando un fenotipo blastico. Possono trasformarsi l una nell altra

7

8 DISORDINI MIELOPROLIFERATIVI, poiché aveva intuito la correlazione con l alterazione della maturazione della cellula staminale emopoietica lungo la linea mieloide, ma non ancora era riuscito a dimostrare la natura clonale del fenotipo neoplastico. In questa classificazione sono incluse: Leucemia Mieloide Cronica Policitemia Vera Trombocitemia Essenziale Mielofibrosi Idiopatica Leucemia mielomonocitica cronica Eritroleucemia

9 Leucemie: WHO 2008 Classificazione Le leucemie vengono classificate in funzione del grado di maturità delle cellule leucemiche stesse. Acute Croniche Basso grado di maturità Alto grado di maturità e del tipo cellulare predominante Mieloide Linfoide

10 la clonalità alla base della patogenesi termine NEOPLASIE le caratteristiche cliniche e istologiche permettendo la ridistribuzione delle patologie inizialmente incluse. Neoplasie Mieloproliferative Croniche comprendenti: LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA POLICITEMIA VERA MIELOFIBROSI PRIMARIA TROMBOCITEMIA ESSENZIALE (o primitiva) Inoltre, queste quattro neoplasie possono essere ulteriormente in base al difetto MOLECOLARE in: Neoplasie cromosoma Philadelphia + (LMC) 100% Neoplasie cromosoma Philadelphia (TE, PV, MP) 5-10% Solo la Leucemia Mieloide Cronica è associata al Cromosoma di Philadelphia

11

12

13

14 Leucemia Mieloide Cronica Incidenza 1-2 casi ogni abitanti per anno Diagnosi facile: quadro ematologico caratteristico marcatore citogenetico specifico Il cromosoma Philadelphia è il marcatore caratteristico della LMC (presente in più del 95% dei casi), ma si ritrova anche: in circa il 30% delle leucemia linfoblastica dell adulto nel 2% delle LMA (leucemia mieloide acuta)

15 22 Cromosoma Philadelphia Nowell P.C. & Hungerford D.A

16 First event: Unknow genetic lesion Unstable Stem Cell Second event: Ph-chromosome translocation Unstable Ph-positive Stem Cell

17 La traslocazione che da origine al cromosoma Ph avviene in una cellula staminale totipotente Ph-translocation BCR/ABL rearrangement Clonal Expansion Ph-negative Stem Cell Ph-positive Stem Cell My Ly Ph+Myeloid Progenitors Ph+Lymphoid progenitors B cell T cell Proliferation Expansion T-cell Ph+ B-cells

18 Conseguenze molecolari della traslocazione che determina la comparsa del Cromosoma Philadelphia Ph abl bcr bcr-bl

19 Schema del gene ABL e dei suoi domini funzionali Attività tirosin-kinasica Myr SH3 SH2 SH1 NLS DNA Actin binding binding 1a 1b Parte che migra sul cromosoma 22 Gene espresso in tutti i tessuti, la cui funzione nella cellula normale non è esattamente nota? Riparo DNA? Controllo ciclo cellulare e apoptosi? Interazione con TP53

20

21 Nuclear accumulation of the c-abl tyrosine kinase is associated with a proapoptotic response after DNA damage, but the mechanism regulating c-abl nuclear localization is unclear. DNA damage and other stress signals are now shown to induce phosphorylation of proteins by the c-jun amino-terminal kinase, disrupting a c-abl/ cytoplasmic complex, and liberating c-abl for translocation to the nucleus.

22 Gene BCR: qual è la sua funzione? Dimerization Domain Serine/threonine rich domain (SH2 bind.) dbl-like domain GAP rac domain Exon 1 Exon 3/8 Exon 17/22 m-bcr M-bcr µ -bcr Proteina bcr trasduttore di segnale regione ad attività serina-treonina chinasica (dimeri) attivazione fattori trascrizione residui tirosinici x autofosforilazione (legame a Grb2, adattatore per Ras)

23 Tipi di gene ibrido BCR-ABL che si possono formare TK LLA TK CML, LLA TK CML, CNL Leucemia Neutrofila C

24 Autophosphorylation of BCR-ABL Autophosphorylation by dimerization BCR BCR ABL Tyr ABL Tyr

25 Processi attivati dalla presenza di BCR-ABL nelle cellule del sangue dalla conseguente attivazione dell attività tirosin chinasica di ABL BCR/ABL RAS 1-Stimolo alla proliferazione F-actin JAK-STAT MYC NUCLEO Paxillin 2-Diminuzione dell adesione alla matrice del midollo osseo PIK3-AKT 3- Inibizione della apoptosi ABL Ciclo Cellulare 4-Diminuzione della funzione di ABL a livello nucleare: instabilità genomica

26 Nella LMC, c è instabilità genomica Radiazioni->danno genetico NUCLEO Rb, p53 ABL Ciclo Cellulare Blocco in G1 inibizione della funzione di ABL a livello nucleare?

27 Progressione della Leucemia Mieloide Cronica ANNI N N N N N N N N N Ph+ N N N N N N N N Ph+ N N N Ph+ N N N N N N Ph+ N N N N Ph+ Ph+ Ph+ N N N N N N Ph+ Ph+ N N N N N N N N Ph+ Ph+ Ph+ N N N N Ph+ N N N Ph+ N Ph+ Ph+ N N N N Ph+ Ph+ Ph+ N N N Ph+ Ph+ N N Ph+ Ph1 Clone Ph+ indifferenziato, N Ph+ N N N N Ph+ Ph1 Ph1 Ph+ N Ph+ Ph1 Ph+ N N Ph1 Ph1 Ph1 Ph+ N Ph+ Ph1 Ph1 Ph+ N Ph+ Ph1 Ph1 Ph1 Ph1 Ph+ Ph+ Ph+ Ph+ Ph+ Ph+ Ph+ Ph1 Ph1 Ph+ Ph+ Ph+ Accumulo di Ph1 Ph+ Ph+ Ph+ Ph+ Ph+ Ph1 Ph+ Ph1 Ph+ Ph1 Ph+ difetti genetici addizionali Ph1

28 Leucemia Leucemia Mieloide Cronica Alterazione genetica Cellule staminali espansione Ulteriore alterazione genetica Espansione monoclonale, Espansione dei progenitori, Espansione cellule mature, Instabilita genetica Leucemia acuta mieloide

29 Fosforilazione di proteine bersaglio da parte di BCR-ABL Bcr-Abl P ATP P Proteina PTir Proteina P Tir Trasduzione del segnale

30 Meccanismo d azione del Gleevec (STI 571)

31 la neoplasia è costituita da cellule mature, con fenotipo eritrocitario, trombocitario, granulocitario e macrofagico.

32 LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA ESPANSIONE PREVALENTE DELLA GRANULOPOIESI, G-CSF-INDIPENDENTE POLICITEMIA VERA ESPANSIONE PREVALENTE DELL ERITROPOIESI, ERITROPOIETINA-INDIPENDENTE TROMBOCITEMIA ESSENZIALE ESPANSIONE PREVALENTE DELLA PIASTRINOPOIESI MIELOFIBROSI con COM MMSE (metaplasia mileoide) ESPANSIONE EXTRAMIDOLLARE DI TUTTA L EMOPOIESI, CON FIBROSI DEL MIDOLLO

33 JAK2-V617F è costitutivamente attivata JH2 è responsabile dell inibizione dell'attività catalitica di JAK2. La mutazione di JAK2 nell esone 12 -JAK2V617F- causa l attivazione costitutiva di JAK2 E la mutazione più diffusa nelle neoplasie mieloproliferative BCR/ABL-negative con una frequenza mutazionale: 96% nella policitemia vera, 55% nella trombocitemia essenziale 65% in mielofibrosi primaria.

34 JAK2V617F signalling pathways in myeloproliferative neoplasms Quando JAK2V617F è espresso in cellule ematopoietiche, diverse vie di segnalamento importanti per la proliferazione e la sopravvivenza sono attivate STAT3 è costitutivamente attivato nella policetimia vera (PV) STAT5 è attivato nei megacariociti e nei progenitori CD34+ nei pazienti con mielofibrosi primaria.

35 L eritropietina (Epo) ed il suo recettore (Epo-R) sono cruciali per la formazione degli erotrociti In loro assenza, i progenitori eritroidi committed subiscono l apoptosi allo stadio di CFU-E e proeritroblasti Le conseguenze di questa cascata di eventi è la sopravvivenza, proliferazione e differenzazione dei progenitori eritroidi Aumento della massa eritrocitaria

36 Nel nucleo, JAK2 fosforila istone H3 (in H3Y41). La fosforilazione H3Y41 riduce l'affinità di H3 ad Heterochromatin Protein 1 (HP1α). La via JAK2-H3Y41-HP1α lega l'attività della JAK2 alla fosforilazione degli istoni, all'architettura della cromatina in regioni promotore specifico, l'espressione genica aberranti, l'instabilità del genoma ed oncogenesi. T HP1 sono proteine fondamentali per l impacchettamento della eterocromatina nei centromeri e nei telomeri Fra i geni regolati da JAK2-STAT5, LIM domain only 2 (LMO2 ) è coinvolto nella normale emopoiesi.

37 LMO2 è overespresso in casi spontanei di T-ALL (T-acute lymphoblastic leukaemia) - Codifica per una LIM-only protein (LMO2), attiva su vari fattori di trascrizione - è un oncogene abbastanza T-specifico (anche se non è indispensabile per lo sviluppo dei T, ma lo è per gli stadi precoci dell ematopoiesi) Come l iperespressione di LMO2 facilita la trasformazione tumorale? Il LIM domain Un dominio ricco di zinc finger dedicato a interazioni proteiche Attraverso queste interazioni vengono assemblati complessi trascrizionali.

38 Minton Nature Reviews Immunology 9, 149 (2009) The link between inflammation and cancer Aumentata attività di STAT3 in cellule progenitrici ematopoietiche promuove la generazione di cellule mieloidi immature (IMC), aumenta il numero di cellule dendritiche immature e cellule dendritiche plasmacitoidi (pdc), e quindi l'accumulo di T regolatori (Treg), nel microambiente tumorale. Apoptosi Effetti CD8+dipendente INF Fattori associati al tumore quali: vascular endothelial growth factor (VEGF), IL-10 e IL-6 sono regolatori di STAT3. IFN di tipo I STAT3 inibisce l espressione di MHCII, CD80, CD86 e IL-12, delle dendritiche impedendo la loro maturazione e compromettere la loro capacità di stimolare gli effetti antitumorali delle cellule T CD8+ e NK. Yu et al. Nature Reviews Immunology 7,

39 Foxp subfamily members contain a zinc finger domain, a leucine zipper motif and a forkhead domain and their DNA binding capacities and transcriptional activities are regulated by homoand heterodimerization via a zinc finger and a leucine zipper motif. Yu et al. Nature Reviews Immunology 7, (January 2007) Cellular transformation by activated Stat3 occurs through the transcriptional regulation of specific genes. Many Stat3 target genes are those encoding the antiapoptotic proteins Bcl-xl, Mcl-1, and Bcl-2, the proliferation-associated proteins Cyclin D1 and Myc, and the proangiogenic factor VEGF. In addition, STAT3 cooperates with c-jun to repress expression of FAS, presumably interfering with cancer cell apoptosis. Still other genes must be regulated indirectly by STAT3, many of which may contribute to oncogenesis or tumor progression.

40 Negative regulation of Jak/Stat pathway a. cytoplasmic phosphatases: SHP-1 contains two SH2 domains and bind to phosphorylated JAKs or phosphorylated receptors to facilitate dephosphorylation of these activated signaling molecules. a. SOCS (suppressor of cytokine signalling) c. nuclear phosphatases d. PIAS The protein inhibitor of activated STAT (PIAS) protein family Levy DE & Darnell JE Jr Nat. Rev. MCB (2002) 3:

41 STAT3 SONO COSTUTIVAMENTE ATTIVATI IN MOLTI CANCRI. I modi di attivazione includono sovra-espressione o disregolazione della chinasi o inibizione dei regolatori negativi. = Jak Subunità oncogenica di Gαo (AngIIR,trombinR) collegata a Jak, porta ad iperattivazione di Stat3 e la trasformazione delle NIH3T3. Sovraespressione EGFR e del suo ligando TGF-α stimola l'attività chinasica del recettore e quella che collegata Jak a Src, attivando Stat3 nei carcinomi a cellule squamose. Sovraespressione e TEL-JAK proteina chimerica constitutivamente attiva. STATs 1, 3, 5 Acute myeloid leukemia (AML) Perdita di espressione PIAS3 permette attivazione di STAT3 in linfoma anaplastico a grandi cellule disregolazione del recettore IL-6 e del suo ligando attiva Stat 3 nel mieloma multiplo. Oncogeni Src e Abl provocano iperfosforilazione di Stat3 fosforilazione in sarcomi, leucemia mieloide cronica e altri tumori maligni. Silenziamento di SOCS1 x metilazione genica e JAK1,2 costitutivamente attive porta alla fosforilazione di STAT3 persistente in epatocarcinomi.

42 La anormale espressione o mutazioni genetiche a carico delle SOCS sono implicati in varie malattie: infettive e autoimmuni. Ma anche nei tumori, controllare la loro espressione e funzione sarà utile per sviluppare nuove terapie per queste malattie.

43

44 leucemia tumours with constitutive STAT3 activation arising from autocrine IL-6 stimulation 63 IL-2-mediated human T cell blast proliferation, PV SB1518 is a potent JAK inhibitor, inhibitor with high selectivity against JAK2 V617F AZD1480 is a novel potent JAK1 and JAK2 inhibitor Tasocitinib inhibits JAK1, JAK2 and JAK3 at similar concentration

45 Recettori 1 TM Recettori della morte Tirosina-chinasi Serina-Treonina-chinasi Con attività chinasica intrinseca Recettori per gli antigeni Recettori per citochine Recettori Tirosina-chinasi Senza attività chinasica entrinseca

46

47

48

49 Il legame del fattore di crescita epidermica al suo recettore attiva la fosfolipasi Cγ (PLCγ) portando alla produzione di diacilglicerolo (DAG) e all attivazione della protein chinasi C (PKC) Il legame del fattore di crescita epidermica al suo recettore attiva la via delle MAP chinasi attraverso ras PKC DAG PLCg ras ras GTP raf Cascata delle MAP chinasi Effetti multipli p.es. Differenziamento Proliferazione

50 I recettori ErbB funzionano come dimeri o oligomeri. I membri della famiglia di ErbB possono formare quattro omodimeri o sei eterodimeri per un totale di 10 possibilità distinte. EGF, TGFa, b Cellulin Amphiregulin, HB-EGF No specific ligands - often acts as dimer partner Heregulins NRG2 NRG3 Heregulins β-cellulin TK TK TK TK erbb1 HER1 EGFR erbb2 HER2 neu erbb3 HER3 erbb4 HER4

51 In the nucleus, EGFR can either behave as a proper transcrip#on factor (for cyclin D1 up- regula#on) or as coregulator of other gene transac#vators. Ac#vated receptors undergo endocytosis: lysosomal degrada#on impor#n- mediated nuclear transloca#on.

52 StruOura e meccanismo d azione del receoore di EGF Extracellular domain EGFR HER2 HER3 HER4 Ligand (e.g. EGF, TGFα) 1. receptor dimerizadon Cell membrane Tyrosine kinase domain C- terminus domain ATP P P P ATP P P P 2. tyrosine kinase domain acdvadon transphosphoryladon CytoplasmaDc region InacDve monomers P P phosphoryladon of substrate tyrosines signal transducdon

53 Molte neoplasie sono associati con l'attivazione del recettore per EGF, che può derivare dalla mutazione del recettore, dalla sua overespressione, o dallo stimolo autocrino del recettore con la overproduzione del suo fattore di crescita. La famiglia del recettore di EGR ha quattro membri. Il primo membro della famiglia è il recettore di EGF; il suo gene è chiamato ErbB1.

54 Una delle principali vie molecolari attivate dall EGFR è quella di ras. Ras viene reclutata attraverso il legame con la molecola SOS. ras determina l attivazione della serina/treonina chinasi raf, delle MAPKK 1 e 2 e delle MAPK ERK 1 e 2. Il risultato dell attivazione di questa via molecolare è l espressione di varie proteine nucleari, inclusa la ciclina D1 (necessaria per il passaggio G 1 -S nel ciclo cellulare).

55 N.B. la via di segnale di Akt svolge un ruolo nel determinare la chemioresistenza/ sensibilità della cellula neoplastica. Upon activation, receptor tyrosine kinases, activate PI3 kinase, which converts (PI(3,4) P2) to PIP3 that recruits PDK-1 (phosphoinositide-dependent kinase 1) and AKT to cell membrane, and leads to activation of AKT by PI3K and PDK1. AKT then dissociates from plasma membrane, and activates a variety of downstream targets in the cytoplasm and nucleus to regulate cell growth, proliferation, and survival. One important AKT downstream mediator is mtor, which phosphorylates eif4e binding proteins (4E-BPs) and S6 kinases and regulates protein synthesis.

56 A) In the absence of EGF, AKI1 does not bind AKT and EGFR. AYer addi#on of EGF, EGFR is ac#vated and associated with AKT and PDK1 via AKI1. B) B) Mutant EGFR is highly ac#ve even in the absence of EGF. Mutant EGFR, both ac#va#ng and resistant conferring, is cons#tu#vely associated with AKT and PDK1 via AKI1. C) C) AKI1 knockdown dissociates AKT and PDK1 from EGFR and leads to inhibi#on of AKT ac#vity. Yamada T, Takeuchi S, Fujita N, Nakamura A, Wang W, Li Q, Oda M, Mitsudomi T, Yatabe Y, Sekido Y, et al.: Akt kinase- interac#ng protein1, a novel therapeu#c target for lung cancer with EGFR- ac#va#ng and gatekeeper muta#ons. Oncogene 2013, 32:

57

58

59

60 Neu/her-2 è un recettore del fattore di crescita correlato al recettore del fattore di crescita epidermico che è un oncogene. E un oncogene Normal Cell Cancer Cell Amplicazione del gene her-2 che porta all overespressione di questo recettore tirosin chinasico in livelli molto alti. Questi anche in assenza di ligando, dimerizzano nella membrana, autofosforilano e segnalano. L overespressione di Her2 è associato con alcuni tumori di seno; il grado di overespressione si correla con la severità del tumore.

61 Overexpression + mutation Normal Cell Cancer Cell Una specifica mutazione nel dominio transmembrana di neu/her-2 causa la dimerizazione in assenza del ligando. La sostituzione Val->Gln in posizione 684 promuove il segnalamento costitutivo.

62 MUTAZIONI DI EGFR > frequenza nel sesso femminile; > frequenza nelle popolazioni dell est asiatico; > frequenza nei non fumatori; > frequenza nel tipo istologico adenocarcinoma.

63 MUTAZIONI DI EGFR 85% circa di queste mutazioni delezioni multinucleotidiche in-frame (ESONE 19) mutazioni puntiformi (ESONE 21)

64 delezione mutazione puntiformi

65 2 classi differenti di molecole anti-egfr Carcinoma del polmone (NSCLC) Carcinoma del colon Small molecule TKIs Monoclonal antibodies R R K K

66 Strategie anti-egfr Gli umab Anticorpi monoclonali TK PTEN PI3-K AKT py py STAT3 py GRB2 TK SOS Piccole molecole anti-tk Gli inib RAS RAF MEK Proliferation/ maturation Chemotherapy / radiotherapy resistance Gene transcription G 1 M S G 2 Angiogenesis MAPK Survival (anti-apoptosis) Metastasis

67 Inhibitory effects of gefitinib (ZD1839) on signaling pathways A431 squamous carcinoma cells Mendelsohn, 2002 (adapted from Albanell et al., 2001) Herceptin è un anticorpo monoclonale contro il dominio extracellulare di ErbB2 è stato approvato per il trattamento dei tumori al seno che overesprimono ErbB2 nel È usato da solo e in combinazione con altri farmaci nel trattamento dei tumori al seno con metastasi o con il potenziale di metastatizzare.

68 Membrana cellulare viene normalmente espresso dalle cellule neuroendocrine.

69 MEN type 2A (MEN2A) consiste di cancro tiroideo midollare (MTC), feocromocitoma, e iperparatiroidismo MEN type 2B (MEN2B) è caratterizzato da MTC, feocromocitoma, e neuromi delle labbra, lingua, e tratto gastrointestinale Questa malattia genetica è rara di 1-10 persone ogni , con un rapporto maschio/femmina circa di 1:1. La trasmissione ereditaria è di tipo autosomico dominante e pertanto, per un soggetto affetto, esiste il 50% di possibilità di trasmettere ai propri figli il difetto genetico.

70 Il responsabile di MEN2 è l oncogene RET, il quale gioca un ruolo importante nello sviluppo e nella funzione del sistema nervoso centrale e periferico MEN 2A: mutazione del dominio extracellulare; MEN2B: mutazione del dominio catalitico citoplasmatico

71 Il sistema di segnalamento RET/GFRα e l effetto delle mutazioni di RET sull attivazione e dimerizzazione

72

73 RET Non è normalmente espresso da tireociti. RET/PTC prodotto chimerico del gene ret. RET/PTC manca del dominio extracellulare e transmembranario e determina un attivazione della trasduzione del segnale di crescita

74 RET e TRK Attivazione in Carcinoma Paratiroideo (PTC) Alberti et al., Journal Cellular Physiology, 195: , 2003.

75 Trk Questo oncogene, nel carcinoma del colon, deriva da una traslocazione cromosomica che sostituisce le sequenze che codificano il dominio extracellulare del recettore-tirosin-chinasico normale con le sequenze che codificano gli amminoacidi N-terminale della tropomiosina non muscolare. Questo segmento della tropomiosina media la dimerizzazione dell oncoproteina chimerica, provocando l'attivazione dei dominii chinasici. Trk, è localizzata sulla membrana plasmatica ed è attivata dal fattore di crescita dei nervi, l oncoproteina è localizzato nel citosol, perché la sequenza N-terminale che la localizzerebbe alla membrana è deleta.

76 Recettori 1 TM Recettori della morte Tirosina-chinasi Serina-Treonina-chinasi Con attività chinasica intrinseca Recettori per gli antigeni Recettori per citochine Recettori Treonina-chinasi Senza attività chinasica entrinseca

77 TGF-β Superfamily

78 BMP2 subfamily: Gastrulation, neurogenesis, chondrogenesis, apoptosis, mesoderm patterning BMP5 subfamily: Development, neurogenesis GDF5 subfamily: Chondrogenesis in developing limbs BMP3 subfamily: Osteogenic differentiation, monocytechemotaxis Activin subfamily: FSH production, erythroid cell differentiation, mesoderm induction (frog) TGF-beta subfamily: cell cycle arrest in epithelial and hematopoietic cells, mesenchymal cell proliferation and differentiation, wound healing, ECM production and modulation, angiogenesis, chemotaxis, invasion, immunosuppression, apoptosis

79 TGF-β arresta il ciclo TGF-β tramite Smad2:3:4 aumenta la trascrizione di p15 e diminuisce quella di myc p15 si scambia con p27 nei complessi CDK4:ciclina D. p27 rilasciato dalla ciclina D si lega al dimero CDK2:cyclin E inibendolo e bloccando il ciclo La riduzione di myc abbassa la trascrizione della fosfatasi cdc25a, necessaria per la defosforilazione e l attivazione di CDK2 Cytokine & Growth Factor Reviews Volume 12, Issue 1, March 2001, Pages 1-8

80 TGF-β receptors induce through Smads the expression of DAPK, SHIP and TIEG pro-apoptotic genes. Smads also bind and inactivate the survival kinase Akt, thus promoting apoptosis. TGF-β can also mobilize the mitochondrial serpin ARTS to the nucleus, which blocks XIAPs, the inhibitors of caspases, thus leading to apoptotic events.

81

82

83

84

85 { Ca 2+

86

87 Regulation of the actin cytoskeleton and the EMT response. (A)TGF-β induces Smads, which regulate (1) Snail, the transcriptional repressor of E-cadherin gene expression that leads to the dissolution of adherens junctions. (2) The receptors constitutively associate with occludin and the polarity protein Par6. The type II receptor phosphorylates Par6 directly. This then recruits the ubiquitin ligase Smurf1, which ubiquitylates and degrades RhoA, leading to dissolution of tight junctions. The two pathways cooperatively promotes EMT. (B) TGF-β activates Rho GTPases, which activate ROCK, followed by phosphorylation and activation of Limk2 and subsequent phosphorylation and inhibition of cofilin. Cofilin is an actinbinding protein that leads to actin depolymerization. BMP receptors bind directly to Limk1, leading to inhibition of cofilin. The net effect of both pathways is a shift towards actin polymerization type II receptor 3 2 GTPases phosphorylation 1 polymerization Moustakas A, Heldin C J Cell Sci 2005;118:

88 Stages of carcinoma A) TGF-B limita la crescita dell epitelio normale nel primo stadio del tumore. B) la perdita di repressione della crescita mediante perdita della proteina del recettore TGF-b o SMAD o per perdita di geni antiproliferativi seziona tumori più aggressivi, facilitando l acquisizione di ulteriori mutazioni oncogeniche. C) Le cellule tumorali che hanno perso la risposta antiproliferativa ma mantengono il segnalamento del TGF-b possono andare incontro alla differenziazione EMT in risposta al TGF-B diventando più aggressivi. D) Il tumore derivato da TGF-B, crea un ambiente immunosoppressivo sopprimendo la funzione delle cellule T, e sfuggendo alle cellule cittotossici. E) TGF-B induce risposte angiogeniche, facilitando il reclutamento di nuovi vasi sanguigni che sostengono la crescita tumorale e la disseminazione. F) L aderenza della cellule tumorali all endotelio o/e l extravasione delle cellule tumorali al sito di metastatizzazione, come il polmone può essere aumentata dal TGF-B. G) TGF-B stimola l espressione di geni quali fattori di differenziazione degli osteoclasti (IL-11) e di fattori angiogenici CTGF (fattore di crescita del tessuto connettivo) che promuove la metastatizzazione del midollo osseo da parte delle cellule cancerose di seno. Siegel &Massaguè (2003) Nat. Rev. Cancer 3,307

89

90

91 CCL20 Mediates Angiogenesis and Stimulates VEGF Production in Breast Cells