3.1 CCL2
La segnalazione CCL2/CCR2 è meglio conosciuta per il suo ruolo nella regolazione del reclutamento e della polarizzazione dei macrofagi durante l’infiammazione. CCL2 regola l’adesione cellulare e la chemiotassi dei macrofagi attraverso l’attivazione delle integrine β1 e le vie di segnalazione p38MAPK (Ashida, Arai, Yamasaki, & Kita, 2001). La segnalazione prolungata nei macrofagi porta a: attivazione della β-arrestina, internalizzazione del recettore e downregulation della segnalazione (Aragay et al., 1998). Questi meccanismi prolungano l’infiammazione nei tessuti normali. In molti tipi di cancro, la sovraespressione di CCL2 o la presenza di varianti geniche è associata al reclutamento di macrofagi e alla cattiva prognosi del paziente. Tuttavia, nel cancro alle ovaie, al pancreas e al polmone non a piccole cellule, l’espressione della proteina CCL2 e il reclutamento dei macrofagi sono correlati a una sopravvivenza favorevole (Tabella 8). Mentre CCL2 si lega promiscuamente a CCR1-5, si lega con un’affinità particolarmente alta a CCR2 (Kurihara & Bravo, 1996; Monteclaro & Charo, 1996; Sarau et al., 1997; Wang, Hishinuma, Oppenheim, & Matsushima, 1993), il cui significato prognostico è stato studiato meno bene (Tabella 10). Ci sono alcuni modelli comuni di espressione. Per esempio, i polimorfismi di CCL2 e CCR2 sono stati rilevati nei tumori al seno Her2 +, nella prostata e nei tumori renali, correlandoli con un aumento del rischio di sviluppo del cancro (Tabelle 6 e 7). Questi studi indicano un importante significato prognostico per la coespressione di CCL2 e CCR2 nel cancro.
Studi sugli animali indicano un ruolo di promozione del tumore per la segnalazione CCL2 in alcuni tipi di cancro. Il knockout di CCL2 o il trattamento con antagonisti CCR2 in modelli animali inibisce la progressione del HCC (Li, Yao, et al., 2015). Nel cancro alla prostata, gli anticorpi neutralizzanti CCL2 inibiscono la crescita e la progressione degli xenotrapianti e riducono il reclutamento dei macrofagi nel tumore primario (Zhang, Lu, & Pienta, 2010). Nel cancro al seno, i topi transgenici Her2/neu carenti nell’espressione di CCL2 mostrano una maggiore latenza allo sviluppo del tumore (Conti, Dube, & Rollins, 2004). Nei topi che portano xenotrapianti di tumore al seno, il trattamento con anticorpi neutralizzanti CCL2 diminuisce la crescita del tumore e le metastasi, associati a una diminuzione dell’angiogenesi e del reclutamento di macrofagi M2 (Fujimoto et al., 2009; Hembruff, Jokar, Yang, & Cheng, 2010; Qian et al., 2011). Il reclutamento dei monociti e la polarizzazione M2 sono regolati dalla segnalazione CCL2/CCR2 attraverso le vie MAPK (Roca et al., 2009; Sierra-Filardi et al., 2014). CCL2 può anche funzionare con CCL3 e CCR1 per regolare il reclutamento dei macrofagi durante le metastasi al seno (Kitamura et al., 2015). In melanoma e modelli di topi pancreatici, siRNA knockdown CCL2 o neutralizzazioni di anticorpi inibiscono il reclutamento di cellule dendritiche e Tregs e diminuito la crescita tumorale e metastasi (Kudo-Saito, Shirako, Ohike, Tsukamoto, & Kawakami, 2013). Questi studi indicano che CCL2 promuove la progressione tumorale attraverso il reclutamento e l’attivazione di più tipi di cellule immunitarie.
Mentre il reclutamento di macrofagi da parte di CCL2 è un meccanismo consolidato per la regolazione dello sviluppo e della progressione tumorale, studi emergenti indicano che CCL2 segnala alle cellule tumorali. In studi di coltura cellulare, il trattamento con proteine ricombinanti CCL2 promuove la proliferazione delle cellule del cancro alla prostata e inibisce la morte cellulare autofagica attraverso la segnalazione AKT, che aumenta l’espressione delle proteine survivin (Zhang et al., 2010). La segnalazione di CCL2 nelle cellule del cancro al seno non attiva AKT, ma attiva le vie p42/44MAPK e Smad3 attraverso meccanismi dipendenti dalla proteina G, con conseguente aumento dell’espressione di RhoA (Fang et al., 2012). Inoltre, CCL2 aumenta la formazione della mammosfera in alcune linee cellulari di cancro al seno, indicando un ruolo di regolazione del rinnovamento delle cellule staminali del cancro. Oltre all’apoptosi, l’espressione di CCL2 è importante per la sopravvivenza delle cellule del cancro al seno inibendo la necrosi e l’autofagia (Fang et al., 2015), indicando che CCL2 regola la sopravvivenza attraverso la modulazione di diverse forme di morte cellulare programmata. Questi studi indicano che la segnalazione di CCL2 modula la sopravvivenza, la crescita e l’invasione delle cellule tumorali. Un riassunto dei percorsi noti di CCL2 nelle cellule tumorali è mostrato in Fig. 4.
In alcuni casi, CCL2 può anche sopprimere la progressione tumorale. La sovraespressione di CCL2 in cellule di cancro del colon o cellule di gliosarcoma di ratto inibisce lo sviluppo del tumore in topi immunocompetenti ed è associata al reclutamento di macrofagi M1 nel sito di iniezione (Tsuchiyama, Nakamoto, Sakai, Mukaida, & Kaneko, 2008; Yamashiro et al., 1994). CCL2 è anche associato al reclutamento di macrofagi M1 in alcuni modelli animali di HCC (Tsuchiyama et al., 2008). In un modello di melanoma B16, la segnalazione CCL2/CCR2 media il reclutamento di cellule T γδ, che esprimono IFN-γ e sono citotossiche per le cellule tumorali (Lanca et al., 2013). Nel cancro al seno, uno studio ha dimostrato che i neutrofili sono attivati da CCL2 nel tumore primario, e diventano citotossici per le cellule metastatiche nel polmone, inibendo così la semina (Granot et al., 2011). Questi studi indicano che CCL2 sopprime la progressione del tumore attraverso il reclutamento di cellule immunitarie in un modo dipendente dal contesto e dal tessuto.