Ruolo protettivo degli Androgeni sulla crescita di cellule di carcinoma mammario indotta da miR-21

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Som m ari o
Il ruolo del recettore androgenico come target terapeutico nel trattamento dei tumori al seno è
tutt’oggi non sufficientemente chiarito.
Nel presente lavoro di tesi abbiamo dimostrato uno dei meccanismi attraverso i quali gli
androgeni, tramite il proprio recettore, svolgono un’azione protettiva nella promozione e
progressione del tumore al seno. Abbiamo, infatti, evidenziato la capacità degli androgeni di
interferire con la proliferazione cellulare indotta dall’onco-miR NA-21. I risultati ottenuti nel
lavoro di tesi dimostrano che il recettore androgenico (AR ) inibisce la crescita di diverse linee
di cellule di carcinoma mammario quali MC F-7, ZR -75, MDA MB -231 e SKB R -3 inibendo
l’espressione di miR -21 attraverso una regolazione negativa della trascrizione di miR -21. Tale
regolazione è stata evidenziata attraverso l’analisi del contenuto di miR -21 utilizzando tecniche
di real time-PC R e luciferase assay. Inoltre abbiamo dimostrato che la regolazione negativa
dell’espressione di miR -21 avviene attraverso il reclutamento di AR su un sito di risposta agli
androgeni presente sul promotore di miR -21. Il reclutamento di AR riduce il legame della
Polimerase II al promotore a causa del legame, al complesso trascrizionale, di una deacetilasi, la
HDAC 3.
In conclusione, nel lavoro di tesi è stata ulteriormente dimostrata la valenza dell’utilizzo degli
androgeni, non metabolizzabili, per il trattamento di pazienti affette da carcinoma mammario,
anche negative per l’espressione del recettore estrogenico.
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Int roduzi one
L ’importa nz a de gli a ndroge ni ne l tra tta me nto de l c a rc inoma ma mma rio è e vide nte in
molti studi, ma il ruolo de l re c e ttore a ndroge nic o non è a nc ora c hia ro.
AR è e spre sso ne lla ma ggior pa rte de i tumori prima ri (Pa rk S. e t al ., 2010) e d in molte
le sioni me ta sta tic he (Guc a lp A. e t al ., 2013) e d è , pe rta nto, il più c omune re c e ttore
ormona le e spre sso ne l c a rc inoma ma mma rio “ in situ” , me ta sta tic o e inva sivo,
nonosta nte il re c e ttore pe r gli e stroge ni (E R ) gioc hi un ruolo fonda me nta le ne l re gola re
la c re sc ita de l tumore .
I c a rc inomi ma mma ri sono a ttua lme nte c la ssific a ti in ba se a ll’e spre ssione di E R , de l
re c e ttore de l proge ste rone (PR ) e di HE R 2ne w ma , c ome c onse gue nz a de ll’importa nz a
de ll’a ttività di AR , è sta ta proposta una ric la ssific a z ione de i tumori a lla ma mme lla in tre
sottotipi, ba sa ti sull’e spre ssione di E R e AR (Fa rme r P. e t al ., 2005) : lumina li (E R + ,
AR + ), ba sa li (E R -, AR -) e a poc rini mole c ola ri (E R -, AR + ).
C uriosa me nte , l’e spre ssione di AR è sta ta rite nuta utile c ome indic a tore prognostic o
de ll’e sito de lla pa tologia ne lla ma ggior pa rte de lle ric e rc he c he studia no la re la z ione tra
i live lli di e spre ssione di AR e le c a ra tte ristic he c linic o-pa tologic he ne i c a rc inomi
ma mma ri (pubblic a to da Hic ke y T E e t al ., 2012). Inoltre , la pre se nz a di AR è sta ta
c orre la ta a d una migliore risposta a lla c he miote ra pia e d a lla te ra pia ormona le (L oibl S.
e t al. , 2011).
T utti que sti e ffe tti sono sta ti stre tta me nte c orre la ti a ll’e spre ssione di E R . R e c e nte me nte ,
la sopra vvive nz a c omple ta e que lla priva di ma la ttia c he è dire tta me nte le ga ta
a ll’e spre ssione di AR , è sta ta de finita c ome indipe nde nte da lla c o-e spre ssione di E R
(Ve ra -B a dillo FE e t al., 2014).
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Molte sono le ric e rc he in v itro c he studia no il signific a to c linic o de ll’e spre ssione di AR
ne i tumori a lla ma mme lla e mira no a c a ra tte riz z a re gli e ffe tti de gli a ndroge ni sulla
prolife ra z ione e progre ssione tumora le . L a ma ggior pa rte di que sti studi ha dimostra to
c he il se gna le di AR e se rc ita un ruolo inibitorio ne lla prolife ra z ione de lle line e c e llula ri
di c a rc inoma ma mma rio (L a nz ino M. e t al., 2009, B irre ll SN e t al., 1995). Alc uni de i
me c c a nismi c oinvolti ne ll’inibiz ione de lla prolife ra z ione c e llula re de i tumori a lla
ma mme lla sono sta ti c hia riti. Pe r e se mpio, l’induz ione a ndroge no-me dia ta a ttiva nte AR ,
inibisc e l’e spre ssione e ndoge na de lla C ic lina D1 (L a nz ino M . e t al .,2010) , e down
re gola l’e spre ssione de lle prote ine C MYC e KR AS (L yu S. e t al ., 2014). L a se c onda
re gola z ione , è da ta da una dire tta up re gola z ione de l miR NA le t-7a (L yu S. e t al ., 2014).
Molti studi riporta no c he AR può a ume nta re l’e spre ssione globa le de i miR NA, una
c la sse di pic c oli, non c odific a nti R NA c he funz iona no c ome ge ni re gola tori post-
tra sc riz iona li e c he ha nno un ruolo c ruc ia le ne ll’iniz io e ne lla progre ssione de l c a nc ro
a lla ma mme lla (L yu S. e t al ., 2014). Sono nume rosi i miR NA re gola ti da a ndroge ni
e spre ssi in dive rsi te ssuti, c ome a d e se mpio miR -32 e a ltri a nc ora , ne l c a nc ro prosta tic o
(Ja la va SE e t al ., 2012) le t-7a ne l c a nc ro a lla ma mme lla (L yu S. e t al., 2014), mir-21 ne l
c a nc ro prosta tic o (R iba s J. e t al ., 2009) e ne l c a rc inoma e pa to-c e llula re (T e ng Y. e t al .,
2014).
MiR -21 è c onside ra to un onc o-miR NA c ruc ia le ne lla c a rc inoge ne si, da qua ndo è sta to
re so e vide nte c he la sua e spre ssione è c osta nte me nte e le va ta in un a mpio spe ttro di
tumori, inc luso il tumore a lla ma mme lla (Ya n L X e t al., 2011).
MiR -21 è il più a bbonda nte ne l te ssuto di c a rc inoma ma mma rio se c ompa ra to a l te ssuto
norma le (Si ML . e t al., 2007) e la sua e spre ssione è e le va ta in c ondiz ioni di inva sività e
ma lignità de l c a rc inoma ma mma rio (Pe trovic N. e t al ., 2014).
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MiR -21 le ga i ta rge t de i mR NA in ba se a lla c omple me nta rie tà de lla se que nz a , porta ndo
a ll’inibiz ione de lla tra duz ione de lla prote ina e /o la de gra da z ione de l mR NA (She nouda
SK e t al., 2009).
Sono sta ti ide ntific a ti molti ta rge t pote nz ia li di miR -21, inc lusi a lc uni soppre ssori ge nic i
tumora li, c ome l’omologo de lla fosfa ta si e de lla te nsina (PT E N) (Hua ng GL e t al.,
2009) la tropomiosina 1 (T PM1) (Z hu S. e t al., 2007) e d il fa ttore di morte c e llula re
progra mma ta 4 (PDC D4) (Fra nke l L B e t al., 2008). C onside ra ndo l’a z ione onc oge nic a
di miR -21 ne l c a rc inoma ma mma rio e la c a pa c ità de gli a ndroge ni a ttiva nti AR a le ga rsi
dire tta me nte a l promotore di miR -21 a ume nta ndo la sua e spre ssione ne l c a nc ro
prosta tic o (R iba s J. e t al ., 2009), si è ra gione volme nte va luta ta l’e spre ssione di miR -21
in risposta a lla stimola z ione a ndroge nic a in c e llule di c a rc inoma ma mma rio, da qua ndo
è sta to sc ope rto c he e ntra mbe a gisc ono in modi opposti in que ste c e llule . Abbia mo qui
dimostra to c he AR c ontribuisc e a lla riduz ione de lla c re sc ita c e llula re e a lla progre ssione
de lle c e llule di tumore a lla ma mme lla in risposta a gli a ndroge ni tra mite l’inibiz ione
de ll’e spre ssione di miR -21, a ttra ve rso il re c luta me nto di HDAC 3 ne l promotore di miR -
21.
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CAP IT O L O 1
IL CARCINO M A M AM M ARIO
1.1 De fi ni z i one
Il c a rc inoma ma mma rio è una le sione ma ligna de riva ta da lla unità dotto
te rmina le –lobula re de lle c e llule e pite lia li a live llo de lle ghia ndole ma mma rie . E ’
la ne opla sia più fre que nte ne l se sso fe mminile (ra ppre se nta il 29% di tutti i
tumori) e c olpisc e 1 donna su 9, c on un a ume nto di inc ide nz a rispe tto a l pa ssa to
(sopra ttutto ne gli ultimi 50 a nni), in pa rtic ola re ne lla fa sc ia di popola z ione di 35-
55 a nni di e tà . Ogni a nno in Ita lia si a mma la no di c a rc inoma ma mma rio c irc a 45
mila donne : di que ste , 35 mila gua risc ono, ma 10-12 mila sviluppe ra nno ne l
te mpo un tumore me ta sta tic o. L a sopra vvive nz a pe r que sta forma tumora le è da
a nni in c osta nte c re sc ita , gra z ie a lle nuove te c nic he di va luta z ione de l tumore a lla
ma mme lla (su ba se ge ne tic a e non), a lle stra te gie di tra tta me nto fa rma c ologic o
pre ve ntivo (“ fa rma c opre ve nz ione ” ), a lla ric e rc a in c a mpo onc ologic o, a llo
sviluppo de lla dia gnostic a e a lle c a mpa gne di se nsibiliz z a z ione inc e ntra te sulla
pre ve nz ione . Una dia gnosi pre c oc e è fonda me nta le pe r tra tta re la ma la ttia ne l suo
sta dio iniz ia le , qua ndo le possibilità di gua rigione sono più e le va te . In ba se a i da ti
re si noti da l Na tiona l C a nc e r Institute in me rito a gli Sta ti Uniti, è sta ta e vide nz ia ta
una te nde nz a a l migliora me nto de lla prognosi (da l 75% a 5 a nni de gli a nni ’70,
a ll’88% de l 2000), pe r qua nto rigua rda la sopra vvive nz a su ba se di popola z ione .
In E uropa la sopra vvive nz a pe r c a rc inoma ma mma rio a 5 a nni sa le da l 72,5% ne l
pe riodo 1985-1989 a l 76% ne l pe riodo 1990-1994. Il da to ita lia no ne gli ste ssi
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pe riodi pa ssa da l 76% a ll’80%. (Je ma l A, Murra y T e t a l 2005 C A C a nc e r J.
C lin.).
Nonosta nte gli studi a pprofonditi sui va ri a spe tti de l c a rc inoma ma mma rio,
re sta no nume rosi gli a spe tti sui qua li la ric e rc a dovrà e sse re orie nta ta in futuro. A
ta l proposito, a lc une de lle princ ipa li a re e di ric e rc a , spe rime nta le e c linic a ,
possono e sse re c osì sinte tiz z a te :
- la c a ra tte riz z a z ione biologic a de l tumore a lla ma mme lla c on lo sc opo di
individua re fa ttori c he pe rme tta no di distingue re dive rsi tipi di tumore e a me tte re
a punto tra tta me nti spe c ific i pe r ogni tipo di ma la ttia ;
- lo sviluppo e l’a pplic a z ione pra tic a de lle nuove te c nic he di dia gnosi pe r imma gine
pe r la dia gnosi pre c oc e de l tumore non pa lpa bile ;
- la migliore de finiz ione de lle c a te gorie di donne a “ ma ggior risc hio” di ric a duta
dopo il tra tta me nto c hirurgic o prima rio e da sottoporre quindi a tra tta me nti
a diuva nti se mpre più se le ttivi;
- lo sviluppo a l’a pplic a z ione c linic a di te ra pie innova tive su ba se biologic a
(mole c ola re a ntise nso, a ntic orpi monoc lona li, promotori de ll’a poptosi, fa ttori a nti-
a ngioge ne tic i).
Da l punto di vista a na tomic o, la ma mme lla è c ostituita da lipidi, te ssuto
c onne ttivo e una se rie di strutture ghia ndola ri (lobuli) orga niz z a ta ne i c osidde tti
lobi (15-18 in ogni ma mme lla ), re sponsa bili de lla produz ione di la tte , c he vie ne
e sc re to a ttra ve rso sottili c a na li, de finiti dotti ma mma ri.
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Ogni dotto si divide in dotti di c a libro progre ssiva me nte minore ; tutte que ste
strutture sono rive stite , a l loro inte rno, da un sottile stra to di c e llule e pite lia li.
F ig. 1.1 A natomia de lla mamme lla
Il tumore ma mma rio pre se nta due va ria nti princ ipa li: il tumore lobula re e que llo
dutta le . Que st’ultimo ra ppre se nta il 75% de i tumori infiltra nti, me ntre que llo
lobula re c irc a il 5%.
1.2 E pi de mi ol ogi a
I tumori de lla ma mme lla ra ppre se nta no i c a rc inomi più fre que nte me nte
dia gnostic a ti tra le donne , sia ne lla fa sc ia d’e tà 0-49 a nni (41%), sia ne lla c la sse
d’e tà 50-69 a nni (36%), sia in que lla più a nz ia na < 70 a nni (21%). Se c ondo l’OMS
(Orga niz z a z ione Mondia le de lla Sa nità ) ogni a nno in tutto il mondo a c irc a 1,3
milioni di pe rsone vie ne dia gnostic a to un c a nc ro a lla ma mme lla e 450.000 tra e sse
muoiono. In Ge rma nia ve ngono dia gnostic a ti 72.000 nuovi c a si di c a nc ro a l se no
e muoiono 17.000 pe rsone . Oltre il 99 pe r c e nto de i ma la ti sono donne , ma a nc he
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gli uomini possono sviluppa re il tumore . In Ita lia ve ngono dia gnostic a ti 37.000
nuovi c a si ogni a nno. L e diffe re nz e tra ma c ro-a re e osse rva te ne l pe riodo 2006-
2009 mostra no una ma ggiore inc ide nz a a l Nord (124,9 c a si/100.000 a bita nti)
rispe tto a l C e ntro (100,3 c a si/100.000 a bita nti) e a l Sud- Isole (95,6 c a si/100.000
a bita nti).
F ig. 1.2 Incidenza del carcinoma mammario in Italia
Nonosta nte il c ontinuo a ume nto de ll'inc ide nz a , di tumore de l se no, oggi si muore
me no c he in pa ssa to, gra z ie a nc he a i c ontinui progre ssi de lla me dic ina e a gli
sc re e ning pe r dia gnosi pre c oc e tra mite ma mmogra fia , infa tti da lla fine de gli a nni
80’ si osse rva una mode ra ta , ma c ontinua , te nde nz a a lla diminuz ione de lla
morta lità pe r c a rc inoma ma mma rio (-1,6%/a nno).