< Terug naar vorige pagina
Project
Damage-Associated Molecular Patterns: onthullen van de moleculaire communicatie tussen stervende kankercellen en het immuunsysteem
Calreticuline dat gepresenteerd wordt aan het celoppervlak (ecto-CRT) en gesecreteerd ATP zijn cruciale schade-geassocieerde moleculaire patronen (DAMPs) voor immunogene apoptose. In ons geval doelen we met immunogene apoptose op een type kankerceldood die apoptotisch van aard is maar samengaat met een verhoogde mate van immunogeniciteit. Dit in tegenstelling tot de immuunonderdrukkende of tolerogene celdood die doorgaans geobserveerd wordt bij normale fysiologische apoptose. DAMPs, die een belangrijke rol spelen in het mediëren van deze verhoogde immunogeniciteit, zijn moleculen die normaal verborgen blijven binnenin de levende cellen (waar ze hoofdzakelijk niet-immunologische functies uitoefenen) maar die een immunomodulerende functie verwerven eens gesecreteerd of gepresenteerdaan het celoppervlak van stervende/gestresseerde/beschadigde cellen. Voorgaand beschreven induceerders van immunogene apoptose (bepaalde chemotherapeutica) hingen af van een endoplasmatisch reticulum (ER)-gebaseerde(reactieve zuurstof speciës (ROS)-gereguleerde) signaalweg voor de presentatie/secretie van DAMPs. Echter, deze induceerders veroorzaken immunogene apoptose via een zij-effect waardoor de resulterende immunogeniciteit een secundair karakter krijgt en gevoelig is voor het ontwikkelen van resistentie tengevolge de micro-evolutie van de tumor.
Gedurende mijn doctoraatsonderzoek hebben we ontdekt dat na fotodynamische therapiemet hypericine (Hyp-PDT), hetgeen directe ROS-gemedieerd ER stress veroorzaakt, stervende kankercellen wel een echte immunogene apoptose ondergaan die gekarakteriseerd wordt door zowel fenotypische maturatie en functionele stimulering van (humane) dendritische cellen (DCs)als door de inductie van een beschermende antitumorale immuun respons in vivo. Het was opmerkelijk dat in een vroeg stadium na Hyp-PDT de kankercellen CRT presenteerden en ATP secreteerden via overlappende PERK gereguleerde signaalwegen die een functionele secretorische signaalweg en phosphoinositide 3-kinase (PI3K) gemedieerde plasma-membraan/extracellulair transport vereisten. Daarenboven bleek dat eIF2alpha fosforylering en caspase-8 signalering, die belangrijk zijn voor chemotherapie-geïnduceerde ecto-CRT, overbodig zijn voor Hyp-PDT geïnduceerde ecto-CRT. Bovendien vonden we dat Hyp-PDT geïnduceerde ecto-CRT (in tegenstelling tot chemotherapie-geïnduceerde ecto-CRT) Erp57 onafhankelijk was. We hebben ook LRP1 geïdentificeerd als de dokkingsplaats voor ecto-CRT aan het celoppervlak en konden aantonen dat gereduceerde PERK, PI3K en LRP1 levels, maar niet gereduceerde caspase 8 levels, de immunogeniciteit van kankercellen verminderde.
Deze resultaten hebben een nieuwe PERK-afhankelijk subroutine ontrafeld voor de vroege en gelijktijdige vrijstelling van tweecruciale DAMPs gedurende Hyp-PDT geïnduceerde specifieke immunogene apoptose. Met andere woorden, onderzoek gedaan tijdens mijn doctoraat heeft aangetoond dat er een grote nood is om zowel oncologen als patiëntenbewust te maken van het feit dat het mogelijk is om de immunogeniciteitvan een stervende kanker/tumor cel te vergroten en zo de inductie van een krachtige anti-tumorale immuniteit te bekomen indien een geschikte therapie zoals Hyp-PDT wordt gebruikt; Een boodschap die ook socio-economisch relevant is. In het licht van een praktische implementatie kan het onderzoek gedaan tijdens mijn doctoraat helpen bij het aanmaken van autologe anti-kanker DC vaccins tegen kankers zoals glioblastoma en melanoma. Bovendien heeft Hyp-PDT een hogere kans om verscheidene immunogeniciteits resistentie mechanismen (b.v.b. gebaseerd op caspase 8 inactivering)die door tumoren gebruikt worden te omzeilen, zeker wanneer men dit vergelijkt met de tot dusver gekarakteriseerde chemotherapeutische induceerders van immunogeniciteit. Met andere woorden, Hyp-PDT geïnduceerde immunogeniciteit (wanneer klinisch geïmplementeerd) belooft betere vooruitzichten op gezondheids en economisch vlak.
Gedurende mijn doctoraatsonderzoek hebben we ontdekt dat na fotodynamische therapiemet hypericine (Hyp-PDT), hetgeen directe ROS-gemedieerd ER stress veroorzaakt, stervende kankercellen wel een echte immunogene apoptose ondergaan die gekarakteriseerd wordt door zowel fenotypische maturatie en functionele stimulering van (humane) dendritische cellen (DCs)als door de inductie van een beschermende antitumorale immuun respons in vivo. Het was opmerkelijk dat in een vroeg stadium na Hyp-PDT de kankercellen CRT presenteerden en ATP secreteerden via overlappende PERK gereguleerde signaalwegen die een functionele secretorische signaalweg en phosphoinositide 3-kinase (PI3K) gemedieerde plasma-membraan/extracellulair transport vereisten. Daarenboven bleek dat eIF2alpha fosforylering en caspase-8 signalering, die belangrijk zijn voor chemotherapie-geïnduceerde ecto-CRT, overbodig zijn voor Hyp-PDT geïnduceerde ecto-CRT. Bovendien vonden we dat Hyp-PDT geïnduceerde ecto-CRT (in tegenstelling tot chemotherapie-geïnduceerde ecto-CRT) Erp57 onafhankelijk was. We hebben ook LRP1 geïdentificeerd als de dokkingsplaats voor ecto-CRT aan het celoppervlak en konden aantonen dat gereduceerde PERK, PI3K en LRP1 levels, maar niet gereduceerde caspase 8 levels, de immunogeniciteit van kankercellen verminderde.
Deze resultaten hebben een nieuwe PERK-afhankelijk subroutine ontrafeld voor de vroege en gelijktijdige vrijstelling van tweecruciale DAMPs gedurende Hyp-PDT geïnduceerde specifieke immunogene apoptose. Met andere woorden, onderzoek gedaan tijdens mijn doctoraat heeft aangetoond dat er een grote nood is om zowel oncologen als patiëntenbewust te maken van het feit dat het mogelijk is om de immunogeniciteitvan een stervende kanker/tumor cel te vergroten en zo de inductie van een krachtige anti-tumorale immuniteit te bekomen indien een geschikte therapie zoals Hyp-PDT wordt gebruikt; Een boodschap die ook socio-economisch relevant is. In het licht van een praktische implementatie kan het onderzoek gedaan tijdens mijn doctoraat helpen bij het aanmaken van autologe anti-kanker DC vaccins tegen kankers zoals glioblastoma en melanoma. Bovendien heeft Hyp-PDT een hogere kans om verscheidene immunogeniciteits resistentie mechanismen (b.v.b. gebaseerd op caspase 8 inactivering)die door tumoren gebruikt worden te omzeilen, zeker wanneer men dit vergelijkt met de tot dusver gekarakteriseerde chemotherapeutische induceerders van immunogeniciteit. Met andere woorden, Hyp-PDT geïnduceerde immunogeniciteit (wanneer klinisch geïmplementeerd) belooft betere vooruitzichten op gezondheids en economisch vlak.
Datum:3 nov 2008 → 25 sep 2012
Trefwoorden:Anti-cancer therapy, immunogenic cell death, Apoptosis, DAMPs, Autophagy
Disciplines:Biochemie en metabolisme, Medische biochemie en metabolisme
Project type:PhD project