Interacción entre lectinas y glicanos en procesos de neovascularización tumoral : implicancias en estrategias de inmunoterapia en cáncer

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Uno de los desafíos de la biología tumoral consiste en la búsqueda de mecanismos que vinculen fenómenos de hipoxia y angiogénesis. En función del papel crítico de galectina- 1 (Gal1) en la progresión tumoral investigamos su relevancia en fenómenos de neovascularización. El análisis funcional del per...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Croci Russo, Diego Omar
Formato: Tesis Doctoral
Lenguaje:Español
Publicado: 2011
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4883_CrociRusso
Aporte de:
Biblioteca Digital - Facultad de Ciencias Exactas y Naturales (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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spelling todo:tesis_n4883_CrociRusso2023-10-03T12:51:21Z Interacción entre lectinas y glicanos en procesos de neovascularización tumoral : implicancias en estrategias de inmunoterapia en cáncer Lectin-glycan interactions in the control of tumor angiogenesis: implications in cancer immunotherapy Croci Russo, Diego Omar Uno de los desafíos de la biología tumoral consiste en la búsqueda de mecanismos que vinculen fenómenos de hipoxia y angiogénesis. En función del papel crítico de galectina- 1 (Gal1) en la progresión tumoral investigamos su relevancia en fenómenos de neovascularización. El análisis funcional del perfil de glicosilación de células endoteliales reveló una amplificación preferencial del repertorio de glicanos críticos para la unión de Gal1 en células endoteliales expuestas a estímulos tolerogénicos, proliferatívos e hipóxicos típicos de microambientes tumorales. De acuerdo a estos hallazgos, observamos que Gal1 interacciona con células endoteliales principalmente en N-glicanos promoviendo proliferación, migración/invasión y tubulogénesis a través de mecanismos dependientes de las vías de señalización de VEGFR2, PI3K-Akt y Erk1/2, mimetizando de este modo el efecto biológico del factor de crecimiento del endotelio vascular (VEGF). Por otro lado, verificamos que Gal1 se encuentra asociada a Nglicanos presentes en VEGFR2 e induce su activación y segregación en estructuras tipo "lattices". En tal sentido, los fenómenos de migración y tubulogénesis inducidos por Gal1 fueron bloqueados al utilizar anticuerpos anti-VEGFR2 o al inhibir la disponibilidad de N-glicanos complejos en células endoteliales. A los fines de evaluar la regulación de la expresión de Gal1 en células tumorales se incubaron células de Sarcoma de Kaposi (KS) en condiciones de hipoxia (1% O2), observándose un incremento marcado en la expresión de esta lectina a través de mecanismos dependientes de la activación del factor de transcripción NF-κB y especies reactivas del oxígeno (ROS) e independientes del factor inducible por hipoxia (HIF)-1α. Dicha expresión fue crítica para el crecimiento y la neovascularización de tumores humanos KS y murinos B16 in vivo. La relevancia fisiopatológica de estos hallazgos fue determinada a través de la inhibición de la expresión de Gal1 utilizando estrategias de silenciamiento (shRNA). El bloqueo de la expresión génica de Gal1 logró inhibir la capacidad pro-angiogénica de tumores KS in vivo e in vitro. El análisis por inmunohistoquímica de diversas patologías vasculares humanas reveló que Gal1 se expresa selectivamente en patologías malignas, confirmando el impacto clínico de nuestros hallazgos. Finalmente, y con el objetivo de validar una estrategia terapéutica basada en el bloqueo de Gal1 en el microambiente tumoral, desarrollamos un panel de anticuerpos monoclonales anti-Gal1 bloqueantes los cuales lograron neutralizar los efectos pro-angiogénicos e inmunosupresores de esta lectina in vitro e in vivo. En forma notable, el bloqueo de Gal1 en tumores B16 logró remodelar la vasculatura tumoral e inducir un marcado incremento en el infiltrado inflamatorio, el cual fue capaz de montar respuestas antitumorales dependientes de células Th1 y Th17. Este efecto fue asociado no sólo al bloqueo de la capacidad inmunosupresora de Gal1 sino también a un efecto ‘normalizador’ sobre el endotelio permitiendo la maduración de pericitos y el influjo de células T al parénquima tumoral. En conjunto, los resultados del presente trabajo de tesis demuestran que Gal1 participaría activamente en la generación de un microambiente tumoral pro-angiogénico e inmunosupresor, en el cual la hipoxia, a través de la expresión de esta lectina y sus glicanos, modularía compartimientos inmunológicos y vasculares, favoreciendo fenómenos de angiogénesis y crecimiento tumoral. De este modo, el presente estudio permite vincular, a partir del reconocimiento de lectinas y sus ligandos específicos fenómenos de hipoxia con programas inmunológicos y de neovascularización. A su vez sugiere nuevos enfoques en el diagnóstico y tratamiento de tumores, dando luz a la primera herramienta terapéutica capaz de modular en forma específica la interacción entre Gal1 y sus glicanos interrumpiendo simultáneamente fenómenos de angiogénesis y escape tumoral. Novel strategies are needed to circumvent resistance to anti-angiogenic therapies. Here we identify a glycosylation-regulated mechanism, based on arrangements of lectin-glycan lattices, which links tumor hypoxia to VEGFR2-mediated angiogenesis through HIF-1α- and VEGF-independent pathways. Concomitant with selective remodeling of endothelial cell surface glycans, hypoxia promoted ROS/NF-κBdependent up-regulation of tumor-derived galectin-1 (Gal1), which signaled angiogenesis through binding to complex N-glycans on VEGFR2. Targeted disruption of Gal1-glycan lattices, using shRNA strategies, mAb-mediated blockade or interruption of N-glycan elongation, attenuated hypoxia-driven angiogenesis, while promoting pericyte maturation and vascular remodeling, thereby favoring influx and expansion of immune cells and suppression of tumor growth. Thus, hypoxia-regulated interactions between endogenous lectins and complex N-glycans on cognate receptors can create functional signaling clusters that substitute for canonical ligands to modulate endothelial cell biology and preserve angiogenesis. These findings highlight the versatility of endogenous lectins and the dynamics of the ‘glycome’ during cancer progression and provide the first evidence of a multitargeted agent capable of promoting vascular remodeling and overcoming tumor immunosuppression through specific interruption of lectin-glycan lattice formation. Fil: Croci Russo, Diego Omar. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. 2011 Tesis Doctoral PDF Español info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n4883_CrociRusso

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