3.1 CCL2
CCL2/CCR2-signalointi tunnetaan parhaiten sen roolista makrofagien rekrytoinnin ja polarisaation säätelyssä tulehduksen aikana. CCL2 säätelee makrofagien soluadheesiota ja kemotaksiaa β1-integriinien ja p38MAPK-signalointireittien aktivaation kautta (Ashida, Arai, Yamasaki, & Kita, 2001). Pitkittynyt signalointi makrofageissa johtaa: β-arrestiinin aktivoitumiseen, reseptorin internalisaatioon ja signaloinnin alasäätelyyn (Aragay ym., 1998). Nämä mekanismit pidentävät tulehdusta normaaleissa kudoksissa. Monissa syöpätyypeissä CCL2:n yliekspressio tai geenivarianttien esiintyminen liittyy makrofagien rekrytoitumiseen ja potilaiden huonoon ennusteeseen. Kuitenkin munasarja-, haima- ja ei-pienisoluisessa keuhkosyövässä CCL2-proteiinin ilmentyminen ja makrofagien rekrytoituminen korreloivat suotuisan selviytymisen kanssa (taulukko 8). Vaikka CCL2 sitoutuu monipuolisesti CCR1-5:een, se sitoutuu erityisen suurella affiniteetilla CCR2:een (Kurihara & Bravo, 1996; Monteclaro & Charo, 1996; Sarau ym., 1997; Wang, Hishinuma, Oppenheim, & Matsushima, 1993), jonka ennustetekijää on tutkittu vähemmän (taulukko 10). On olemassa muutamia yleisiä ilmentymismalleja. Esimerkiksi CCL2- ja CCR2-polymorfismeja on havaittu Her2 + -rintasyövissä, eturauhas- ja munuaissyövissä, ja ne korreloivat lisääntyneen syövän kehittymisriskin kanssa (taulukot 6 ja 7). Nämä tutkimukset viittaavat CCL2:n ja CCR2:n yhteisekspression tärkeään ennusteelliseen merkitykseen syövässä.
Koeläintutkimukset viittaavat CCL2-signalisaation kasvainta edistävään rooliin tietyissä syöpätyypeissä. CCL2:n knockout tai hoito CCR2-antagonisteilla eläinmalleissa estää HCC:n etenemistä (Li, Yao, ym., 2015). Eturauhassyövässä CCL2:ta neutraloivat vasta-aineet estävät ksenotransplantaattien kasvua ja etenemistä ja vähentävät makrofagien rekrytointia primaarikasvaimeen (Zhang, Lu, & Pienta, 2010). Rintasyövässä Her2/neu-transgeenisillä hiirillä, joilla CCL2:n ilmentyminen on puutteellista, on pidempi latenssi kasvaimen kehittymiseen (Conti, Dube, & Rollins, 2004). Hiirillä, joilla on rintakasvaimen ksenotransplantaatteja, CCL2:ta neutraloivilla vasta-aineilla annettu hoito vähentää kasvaimen kasvua ja etäpesäkkeiden muodostumista, mikä liittyy vähentyneeseen angiogeneesiin ja M2-makrofagien rekrytoitumiseen (Fujimoto ym., 2009; Hembruff, Jokar, Yang, & Cheng, 2010; Qian ym., 2011). Monosyyttien rekrytointia ja M2-polarisaatiota säätelee CCL2/CCR2-signalointi MAPK-reittien kautta (Roca ym., 2009; Sierra-Filardi ym., 2014). CCL2 saattaa myös toimia yhdessä CCL3:n ja CCR1:n kanssa säätelemässä makrofagien rekrytointia rintametastaasin aikana (Kitamura ym., 2015). Melanooma- ja haiman hiirimalleissa siRNA knockdown CCL2 tai vasta-aineiden neutraloinnit estävät dendriittisten solujen ja Tregien rekrytoitumista ja vähentävät kasvaimen kasvua ja metastaasia (Kudo-Saito, Shirako, Ohike, Tsukamoto, & Kawakami, 2013). Nämä tutkimukset osoittavat, että CCL2 edistää kasvaimen etenemistä useiden immuunisolutyyppien rekrytoinnin ja aktivaation kautta.
Vaikka CCL2:n rekrytointi makrofageihin on vakiintunut mekanismi, jolla säännellään kasvaimen kehittymistä ja etenemistä, uudet tutkimukset viittaavat siihen, että CCL2 signaloi syöpäsoluille. Soluviljelytutkimuksissa CCL2:n rekombinanttiproteiinien käsittely edistää eturauhassyöpäsolujen proliferaatiota ja estää autofagista solukuolemaa AKT-signaloinnin kautta, mikä lisää survivin-proteiinien ilmentymistä (Zhang ym., 2010). CCL2-signalointi rintasyöpäsoluissa ei aktivoi AKT:tä, mutta aktivoi p42/44MAPK- ja Smad3-reittejä G-proteiinista riippuvaisten mekanismien kautta, mikä johtaa RhoA:n lisääntyneeseen ilmentymiseen (Fang ym., 2012). Lisäksi CCL2 tehostaa mammosfäärin muodostumista tietyissä rintasyöpäsolulinjoissa, mikä viittaa syövän kantasolujen uusiutumista säätelevään rooliin. Apoptoosin lisäksi CCL2:n ilmentyminen on tärkeää rintasyöpäsolujen selviytymiselle estämällä nekroosia ja autofagiaa (Fang ym., 2015), mikä osoittaa, että CCL2 säätelee selviytymistä moduloimalla ohjelmoidun solukuoleman eri muotoja. Nämä tutkimukset osoittavat, että CCL2-signalointi moduloi syöpäsolujen selviytymistä, kasvua ja invasiota. Yhteenveto tunnetuista CCL2-reiteistä syöpäsoluissa on esitetty kuvassa 4.
Jossain tapauksissa CCL2 voi myös tukahduttaa kasvaimen etenemistä. CCL2:n yliekspressio paksusuolen syöpäsoluissa tai rotan gliosarkoomasoluissa estää kasvaimen kehittymistä immunokompetenteissa hiirissä ja liittyy M1-makrofagien rekrytoitumiseen injektiokohdassa (Tsuchiyama, Nakamoto, Sakai, Mukaida, & Kaneko, & 2008; Yamashiro ym., 1994). CCL2 liittyy myös M1-makrofagien rekrytointiin tietyissä HCC:n eläinmalleissa (Tsuchiyama ym., 2008). B16-melanoomamallissa CCL2/CCR2-signalointi välittää γδ T-solujen rekrytointia, jotka ilmentävät IFN-γ:tä ja ovat sytotoksisia syöpäsoluja kohtaan (Lanca ym., 2013). Rintasyövässä eräässä tutkimuksessa on osoitettu, että neutrofiilit aktivoituvat CCL2:n vaikutuksesta primaarikasvaimessa ja muuttuvat sytotoksisiksi metastaattisille soluille keuhkoissa, mikä estää kylvämistä (Granot ym., 2011). Nämä tutkimukset osoittavat, että CCL2 estää kasvaimen etenemistä rekrytoimalla immuunisoluja kontekstista ja kudoksesta riippuvaisella tavalla.