METASZTÁZISKÉPZÉS Láng Orsolya 2012..

Az előadások a következő témára: "METASZTÁZISKÉPZÉS Láng Orsolya 2012.."— Előadás másolata:

1 METASZTÁZISKÉPZÉS Láng Orsolya 2012.

2 TUMOROK ÉS MIGRÁCIÓ PRIMER TUMOR METASZTÁZIS Angiogenezis Adhézió

3 SEJT - SEJTCIKLUS

4 Apoptózis Növekedési faktorok Kemokinek Szabályozó fehérjék Adhéziós fehérjék

5 TUMORSEJTEK

6 SEJTKINETIKA

7 TUMORTÉRFOGAT MEGKETTŐZŐDÉSI IDŐ (Td)
Lymphoma 4 hét Vastagbélrák 90 hét Sejtciklus idő (Tc): Tc= Ts / Li 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 Lymphoma 48 h Tüdőrák h

8 TUMORTÉRFOGAT NÖVEKEDÉSE
~10 osztódás =*1000 Sejtszámnövekedés (210 =1024) ~20 osztódás= 106 sejt= 1 mg= 1 mm3 ~30 osztódás= 109 sejt= 1 g= 1 cm3 ~40 osztódás= 1012 sejt= 1 kg 1 tumorsejt ~30-33,25 osztódás =1-10 cm3 A klinikai diagnózis időpontja ~27 osztódás = 0,1cm3 Legkorábban diagnosztizálható ~40 osztódás = 1012sejt Élettel nehezen összeegyeztethető

9 TUMORPROGRESSZIÓ BIOLÓGIÁJA

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

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

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

13 ANGIOGENEZIS LASSULT KERINGÉS 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

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

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

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

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

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

19 ! Tumorsejteken szialil-Lex, -Lea
SZELEKTINEK Sejt-sejt kapcsolat Típusai: E- endothelsejtek P- trombocyták L- leukocyták Extracelluláris C-lektin domén Ca2+ függő Szialil-Lex szénhidrát ligandot köt „ROLLING” ! Tumorsejteken szialil-Lex, -Lea

20 INTEGRINEK Transzmembrán receptorok Sejt-sejt, sejt-ECM kapcsolat
  D R G Transzmembrán receptorok Sejt-sejt, sejt-ECM kapcsolat 8 , 14  alegység ~20 heterodimer Ca2+, Mg2+ függő kötődés „RGD” szekvenciát ismerik fel Jeltovábbítás: outside-in - jelátvitel inside-out – adhézió Expressziója az angiogenezist elősegíti ill. a MMP sejtfelszínre lokalizálja EXTRAVAZÁCIÓ, KITAPADÁS

21 SEJTADHÉZIÓVAL SZABÁLYOZOTT JELÁTVITELI UTAK
integrin ECM ILK -katenin Ciklin D1 BAD PKB/AKT FAK RAS RAF MEK MAPK GSK3 motilitás génexpresszió sejtciklus apoptózis SHC GRB2/SOS PTEN RAC PI(3)K CDC42 sejtproliferáció

22 SEJTADHÉZIÓVAL SZABÁLYOZOTT JELÁTVITELI UTAK
integrin ECM ILK -katenin Ciklin D1 BAD PKB/AKT FAK sejtproliferáció RAS RAF MEK MAPK GSK3 motilitás génexpresszió sejtciklus apoptózis SHC GRB2/SOS PTEN RAC PI(3)K CDC42

23 INTEGRINNEL KÖLCSÖNHATÁSBA LÉPŐ FEHÉRJÉK, MÁTRIXLIGANDOK
Citoszkeletális fehérjék: aktinin, talin,F- aktin, filamin Adapterek: rack 1, ICAP-1 Kalcium kötő fehérjék: CIB, kalretikulin Protein kinázok: pp125FAK, p59 ILK Membránfehérjék: CD9, CD16,CD47… kaveolin, urokináz-plazminogén-aktivátor receptor Mátrixligandok: kollagén, laminin, fibronektin, fibrinogén, von Willebrand faktor, oszteopontin, elasztin

24 IMMUNGLOBULIN SZUPERCSALÁD
Extracellulárisan 5db Ig-szerű domén Sejt-sejt kapcsolat Integrinekkel lépnek kapcsolatba VCAM - 41, PECAM - v3 EXTRAVAZÁCIÓ ! ICAM-1, MUC18- emelkedés  tumor agresszivitás ! VCAM-1 downregulációja  fokozott metasztatizáló képesség (detachment könnyebb)

25 ! Expresszió fokozódás  invázió, metasztativáló képesség csökkenése
KADHERINEK Transzmembrán glikoprotein Sejt-sejt kapcsolat Ca2+ függő , hiányában lebomlik Típusai: E- epitheliális P- placenta N- ideg, izom, szemlencse Intracellulárisan katenineken keresztül aktin filamentumokhoz kötődik ! Expresszió fokozódás  invázió, metasztativáló képesség csökkenése

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

27 Adhéziós molekulák Szignál útvonalak gátló elősegítő E-Kadherin
N-Kadherin B-katenin SrC Ras gátló E-Kadherin aE-katenin cMET FGFR PTEN Adhéziós molekulák Szignál útvonalak

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

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

30 MÁTRIX METTALLOPROTEÁZOK (MMP)
Zn2+ függő endopeptidázok (MMP28) ECM bontás – tissue remodelling Interstíciális kollagenáz (MMP2) Stromalizin Zselatinázok (MMP9) Membrán típusú MMP bioaktív anyagok felszabadítása - bontása

31 MÁTRIX METTALLOPROTEÁZOK SZERKEZETE
TIMP Szubsztrát Sejtfelszíni molekulák

32 EMLŐTUMOR MMP/TIMP EXPRESSZIÓJA

33 MMP – TUMORPROGRESSZIÓ
?!?

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

35 TUMORSEJTEK MIGRÁCIÓS MECHANIZMUSAI
Kissejtes tüdőrák

36 MIGRÁCIÓS ADAPTÁCIÓ LEHETŐSÉGEI

37 2D –3D MIGRÁCIÓ

38 3D MIGRÁCIÓ LÉPÉSEI 1. Nyúlvány képzés 2. Fokális kontaktus
3. Fokális ECM proteolízis 4. Sejtkontrakció 5. Elmaradó vég elválása

39 Sejtkölcsönhatások a tumorgenezis során, amit már láttunk is

40 METASZTATIKUS KASZKÁD
Tumorsejt VEGF Angiogenin FGF Metasztázis Angiogenezis Integrinek Kadherinek Szelektinek CAM-ok Primer tumor Angiogenezis Lokális invázió MMP/TIMP Katepszin Plazminogén Adhézió Proteolízis Migráció Adhézió Proteolízis Migráció ECM AMF/gp78 Autotaxin HGF/c-MET keringés Extravazáció Intravazáció SZÓRÓDÁS

41 Hematogén disszemináció
!! Tumormarkerek pl. cytokeratin, mucin

42 EXTRAVAZÁCIÓ ?

43 METASZTÁZISOK LOKALIZÁCIÓJA

44 KEMOKINEK – SZÖVETSPECIFIKUS METASZTÁZIS

45