3.1 Sygnalizacja CCL2
CCL2/CCR2 jest najlepiej poznana ze względu na jej rolę w regulacji rekrutacji i polaryzacji makrofagów podczas zapalenia. CCL2 reguluje adhezję komórkową i chemotaksję makrofagów poprzez aktywację integryn β1 i szlaków sygnałowych p38MAPK (Ashida, Arai, Yamasaki, & Kita, 2001). Przedłużająca się sygnalizacja w makrofagach prowadzi do: aktywacji β-arrestin, internalizacji receptora i wyciszenia sygnalizacji (Aragay i in., 1998). Mechanizmy te przedłużają stan zapalny w prawidłowych tkankach. W wielu typach nowotworów nadekspresja CCL2 lub obecność wariantów genu wiąże się z rekrutacją makrofagów i złym rokowaniem pacjentów. Jednak w raku jajnika, trzustki i niedrobnokomórkowym raku płuca ekspresja białka CCL2 i rekrutacja makrofagów korelują z korzystnym przeżyciem (Tabela 8). Podczas gdy CCL2 wiąże się promiscuously do CCR1-5, wiąże się ze szczególnie wysokim powinowactwem do CCR2 (Kurihara & Bravo, 1996; Monteclaro & Charo, 1996; Sarau et al., 1997; Wang, Hishinuma, Oppenheim, & Matsushima, 1993), którego znaczenie prognostyczne zostało mniej dobrze zbadane (Tabela 10). Istnieje kilka wspólnych wzorców ekspresji. Na przykład, polimorfizmy CCL2 i CCR2 zostały wykryte w rakach piersi Her2+, prostaty i nerki, korelując ze zwiększonym ryzykiem rozwoju nowotworu (tabele 6 i 7). Te badania wskazują na ważne znaczenie prognostyczne dla koekspresji CCL2 i CCR2 w raku.
Badania na zwierzętach wskazują na promującą nowotwory rolę sygnalizacji CCL2 w niektórych typach nowotworów. Nokaut CCL2 lub leczenie antagonistami CCR2 w modelach zwierzęcych hamuje progresję HCC (Li, Yao, et al., 2015). W raku prostaty, przeciwciała neutralizujące CCL2 hamują wzrost i progresję ksenograftów oraz zmniejszają rekrutację makrofagów do guza pierwotnego (Zhang, Lu, & Pienta, 2010). W raku piersi, myszy transgeniczne Her2/neu pozbawione ekspresji CCL2 wykazują dłuższe opóźnienie w rozwoju guza (Conti, Dube, & Rollins, 2004). U myszy noszących ksenograft guza piersi, leczenie przeciwciałami neutralizującymi CCL2 zmniejsza wzrost guza i przerzuty, związane ze zmniejszoną angiogenezą i rekrutacją makrofagów M2 (Fujimoto et al., 2009; Hembruff, Jokar, Yang, & Cheng, 2010; Qian et al., 2011). Rekrutacja monocytów i polaryzacja M2 są regulowane przez sygnalizację CCL2/CCR2 za pośrednictwem szlaków MAPK (Roca i wsp., 2009; Sierra-Filardi i wsp., 2014). CCL2 może również funkcjonować z CCL3 i CCR1 w regulacji rekrutacji makrofagów podczas przerzutów do piersi (Kitamura i wsp., 2015). W modelach mysich czerniaka i trzustki, siRNA knockdown CCL2 lub neutralizacja przeciwciałami hamują rekrutację komórek dendrytycznych i Tregs oraz zmniejszają wzrost guza i przerzuty (Kudo-Saito, Shirako, Ohike, Tsukamoto, & Kawakami, 2013). Badania te wskazują, że CCL2 promuje progresję guza poprzez rekrutację i aktywację wielu typów komórek odpornościowych.
Podczas gdy rekrutacja CCL2 do makrofagów jest dobrze poznanym mechanizmem regulacji rozwoju i progresji guza, pojawiające się badania wskazują, że CCL2 sygnalizuje komórkom nowotworowym. W badaniach hodowli komórkowej, leczenie rekombinowanymi białkami CCL2 promuje proliferację komórek raka prostaty i hamuje autofagiczną śmierć komórek poprzez sygnalizację AKT, która zwiększa ekspresję białek survivin (Zhang et al., 2010). Sygnalizacja CCL2 w komórkach raka piersi nie aktywuje AKT, ale aktywuje szlaki p42/44MAPK i Smad3 poprzez mechanizmy zależne od białek G, co skutkuje zwiększoną ekspresją RhoA (Fang i in., 2012). Ponadto CCL2 nasila tworzenie mammosfery w niektórych liniach komórkowych raka piersi, co wskazuje na rolę w regulacji odnowy nowotworowych komórek macierzystych. Oprócz apoptozy, ekspresja CCL2 jest ważna dla przeżycia komórek raka piersi poprzez hamowanie nekrozy i autofagii (Fang i wsp., 2015), co wskazuje, że CCL2 reguluje przeżycie poprzez modulację różnych form programowanej śmierci komórki. Badania te wskazują, że sygnalizacja CCL2 moduluje przeżycie, wzrost i inwazję komórek nowotworowych. Podsumowanie znanych szlaków CCL2 w komórkach nowotworowych przedstawiono na ryc. 4.
W niektórych przypadkach CCL2 może również hamować progresję nowotworu. Nadekspresja CCL2 w komórkach raka jelita grubego lub komórkach glejakomięsaka szczura hamuje rozwój guza u myszy immunokompetentnych i jest związana z rekrutacją makrofagów M1 w miejscu wstrzyknięcia (Tsuchiyama, Nakamoto, Sakai, Mukaida, & Kaneko, 2008; Yamashiro i in., 1994). CCL2 jest również związany z rekrutacją makrofagów M1 w niektórych zwierzęcych modelach HCC (Tsuchiyama i in., 2008). W modelu czerniaka B16 sygnalizacja CCL2/CCR2 pośredniczy w rekrutacji komórek T γδ, które wykazują ekspresję IFN-γ i są cytotoksyczne dla komórek nowotworowych (Lanca i in., 2013). W raku piersi w jednym z badań wykazano, że neutrofile są aktywowane przez CCL2 w guzie pierwotnym i stają się cytotoksyczne wobec komórek przerzutowych w płucach, hamując w ten sposób wysiew (Granot i wsp., 2011). Badania te wskazują, że CCL2 hamuje progresję nowotworu poprzez rekrutację komórek odpornościowych w sposób zależny od kontekstu i tkanki.
.