1. TÜMÖR MİKROÇEVRESİ
VE
ANJİOGENEZ
Surg Clinics North America 2013
Dr.Evren Peker
Şişli Etfal Eğt. Ve Arş. Hastanesi
Genel Cerrahi Kliniği
01.01.2013

2. Konular
• Tümöral oluşum aşamasında mikroçevrenin
önemi
• Farklı hücreler arasındaki iletişim
• Bu noktada kritik elemanlar fibroblastlar
• Büyüme faktörleri ve kemokinler ile iletişim
• ECM değişkenliği - onkojenik sinyaller- - - - - - - - - - - - - sonuçta proliferasyon ve invazyon
• FDA tarafından onaylanmış bazı anjiogenez
inhibitörleri kullanımı ---- çalışmaların rezistan
tümörler üzerine devam etmekte olduğu

3. Tümör Mikroçevresi
• Moleküler tanı ve tedavide önemli rol oynamakta
• Farklı hücrelerin iletişimlerini içermekte (Örneğin invaziv
karsinom etrafında stromal elemenları da barındırır)
• Burada tm-ilişkili- fibroblastlar ,büyüme faktörleri ve
kemokinler aracılı ile değişken bir ECM sağlanır onkojenik sinyaller tm proliferasyonu ve invazyonuna
neden olur
• Stromal yapılar tümöral oluşumda aktif rol
almakta(fibrobastlar, immün ve enflamatuar hücreler,
kan ve lenfatik damarlar ve sinirler )
• Bu çalışma tm endoteli,tm ilişkili fibroblastlar ve ECM
bağlantılı tedaviye yönelik girişimlerden oluşmakta

4. Anjiogenezin tümöral oluşumdaki
önemi
• Kanser hücrelerinin tavşanların avasküler kornealara ekimi ile
anjiogenezin önemi ortaya çıktı
• Bu çalışmalarda tümörün büyümediği gözlendi
• Damarsal gelişimi engellenen tm 0.4 mm² de kaldı
• Benzer çalışmalarda tavuk embriyosunda koryoalantoik zar
üzerine ekilen tümörlerin küçüldüğü görüldü
• Yeni damarların tm e bağlanmasıyla tm gelişimi tekrar başladı
• Önemli bir nokta da mevcut damarların bizzat tm tarafından
indüklenip anjiogenezin sağlanmasıydı
• Bu da tm tarafından salınan bazı faktörlerin kendi gelişimini
sağladığını ortaya koydu

5. Anjiogenezin tümöral oluşumdaki
önemi
Tümör hücreleri
- Anjiogenezi indükler
- Mevcut damarları kullanır
- Vaskülojenik faktörleri salgılar (vasküler hc olmadan)
Pro-anjiojen faktörlerin salınımı ve anti-anjiojen faktörlerin inhibisyonu
var olan damarlardan vasküler filizlenmeyi ortaya çıkarır (asıl
mekanizma)
Ancak tm ler ayrıca etrafda var olan damarları da kullanabilmekte
(astrositomlarda olduğu gibi)
Kan damarlarının oluşumu kemik iliği kaynaklı prekürsörler ile olmakta
Vaskülogenezi başlatan birçok çözününebilir faktör en önemlisi VEGF
anjiogenezde rol oynamakta
Tümörler kendileri damarsal lümen oluşturabilmekte ancak endotelyal
hücre ve diğer vasküler komponentleri oluşturamamakta

6. Büyüme faktörleri / Tirozin kinaz
reseptörleri
•
•
•
•
•
•
•
•
•
VEGF ailesi (VEGFA,VEGFB,VEGFC,VEGFD,VEGFD ve PDGF)
3 kinazla bağlantılı (VEGFR-1,-2 ve -3)
VEGFA endotel hücrelerin göçünü,proliferasyonunu,damarsal
geçirgenliği ve tüp oluşumunu sağlamakta
VEGFB iskelet ve kalp kasından kaynaklı olarak tanımlanmış ancak
anjiogenezde rolü tam aydınlatılamamış
VEGFC ve VEGFD lenf damarı oluşumunda kritik öneme sahip ve
lenf nodu metastazında rol oynamakta
Placental growth factor (PGF) endotel hücreleri ve VEGF
sinyalizasyonunu düzenlemekte
VEGF gen ekspresyonu hipoksi,asidite ve hipoglisemi gibi stres
faktörleriyle uyarılmakta
Normoksik şartlarda Hipoksi ile İndüklenebilen Faktörler (HIF) deki
prolil rezidüleri moleküler O2 kullanan prolil hidroksilaz ile prolillenir
HIF proteinlerinin hidroksilasyonu ubikitin aracılı proteolize
uğramalarına yol açar

7. Büyüme faktörleri / Tirozin kinaz
reseptörleri
•
Oksijen konsantrasyonunun düşmesi bu işlemi sekteye uğratır :
HIF proteinleri stabillenir ve target genlerde hypoxia response
elements transkripsiyonunu artırır
VEGF proteinleri VEGF 1-2 ve 3 tirozin kinaz reseptörlerine bağlanır
VEGFR-1 hematopoezi,emriyonik damar gelişimini,makrofaj
kemotaksisini ve kemik iliğinden tm damar hücrelerine endotelyal
progenitör hc lerin toplanmasını sağlar
VEGFR-2 tm anjiogenezinde santral mediyatör : Embryonik damar
oluşumunda gerekli - endotel hücre göçünü,proliferasyonu,tüp
oluşumunu ve antiapopitozu sağlar
VEGFR-3 ise tümöral dokuda ve normal dokuda lenfanjiogenezekatkı
yapar

8. Büyüme faktörleri / Tirozin kinaz
reseptörleri
VEGFA monoklonal antikoru bevacizumab Amerika da FDA
onaylı tm anjiogenez inhibtörü olarak kabul gördü
5-FU ile birlikte metastatik kolon kanseri tedavisinde kabul
gördü sonrasında ise non-skuamöz akciğer ca,meme ca ve
glioblastome multiformede kullanıldı
VEGF sinyalizasyonu engelleyen diğerFDA onaylı ilaçlar
sunitinib ve sorafenib (oral alınabilen tirozin kinaz inhibitörleri )
sorafenib ayrıca PDGFRB,FLT3 ve KIT sinyalizasyonunu
inhibe etmekte
sunitinib de VEGFR1-3,PDGFRA,PDGFRB,FLT3 ve RET
sinyallerini bloke eder
Sorafenib irrezektabl HCC ve ileri RCC
Sunitinib ise metastatik RCC,GİST ler ve nöroendokrin tmlerde
kabul görmekde

9. TGF-beta
• TGF-ẞ parakrin polipeptit 3 formda (1,2,3)
• Aktif TGF-ẞ TGFBR2 ye bağlanır ve tip 1 (TGFBR1)
reseptörleri aktifler
• SMAD proteinleri aracılığıyla transkripsiyonu kontrol eder
• Proanjiojenik özellikte ancak in vitro olarak endotel hc
apopitozuna da neden olmakta
• VEGF eksprsyonunu artıran FGF-2 salınımı uyarır
• VEGF, VEGFR2 reseptörü ile MAP kinaz yolağını aktifler
• TGF beta sinyalizasyonunu bloklamada lerdelimumab
(TGF-ẞ2) ve metelimumab (TGF-ẞ1) ya da tam
nötralizan antikor GC-1008 kullanılır
• TGF-ẞ1 res kinaz inhibisyonunda LY550410,SB-505124
ve SD-208 gibi küçük moleküller kullanılır

10. Fibroblast Growth Factor
•
•
•
•
•
•
•
•
Endotel hücre fonksiyonunu sağlar
FGF-1 ve FGF-2 proliferasyon + migrasyonu tetikler ve anjiogenezi
sağlar
Transmembran tirozin kinaz reseptörlerine bağlanarak etki gösterir
(FGF 1-4)
Fosfolipaz C gama yı (PLC-Ɣ) aktifler - diaçilgliserol ve IP3 artırır
Bu uyarı intrasellüler Ca++ salınımını ve fosfokinaz C (PKC)
aktivasyonunu sağlar
Klinik çalışmalarda FGF inhibisyonunda birçok madde kullanılmakta
FP-1039 , FGF-1 in ligandlarına bağlanmasını engeller-----antitümör ve antianjiogenik etki yapar
E-3810 ve TKI258 de VEGFR ve FGFR 2 sini de inhibe eden tirozin
kinaz inhibitörleri olarak çalışmalarda kullanılmakta

11. Notch(= Çentik) Yolağı
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Notch sinyalizasyonu,embriyonik ve erişkin dönemde hc-hc iletişiminde ve
hc farklılaşmasında rol oynamakta
Bu yolak tm anjiogeneziyle ve durağan tm aktivasyonuyla direkt ilişkili
VEGFA endotel spesifik Notch ligand daltalike-4 ün (DLL4) ekspresyonunu
indükler
DLL4 , komşu hclerde Notch aktivasyonu yapar ve endotelyal tüplerin
filizlenmesini engeller
DLL4, tm hcsi tarafından salınırsa komşu stromal hclerde Notch
aktivasyonu yapar ve vasküler fonksiyonu artırır
DLL4 aracılı Notch sinyalizasyonu endotel hclerde hiperproliferatif cevaba
neden olur bu da anjiogenik filizlenme ve dallanmanın gelişimine neden olur
Bu vaskülarite artışına rağmen tm kanlanması azdır,hipoksi artar ve tm
büyümesi durur
Anti DLL4 antikorlarının nötralizasyonu in vivo tümöral büyümeyi durdurur
Bu bulgularla Notch yolağı tedavide potansiyel bir hedef oluşturmakta

14. Anjiopoetin ve Tie Reseptörleri
•
•
•
•
•
Anjiopoetin, Tie reseptörleri ile etki eder
Endotel spesifik molekül
Endotelyal gelişim,idame ve stabilizasyonunda
4 tipi var (Ang-1,2,3 ve 4)
Tie1 res ----- anjioblast,embriyonik vasküler endotel ve
endokarddan ayrıca erişkinlerde akciğer kapillerlerinden
yüksek miktarda salınır
• Tie2 res ----- Damar maturasyonunu sağlamada ve
endotel hc idamesinde görevli
• Ang-2 vasküler destabilizasyon yapan otokrin antagonist
- - tm anjiogenez ve progresyonunda etkili
• Ang-1 ise parakrin etkiyle damar stabilizasyonu

15. Epidermal Growth Factor
• EGF ailesi 11 üyeden oluşmakta ve 4 EGFR den
birine bağlanmakta
• EGFR3 (HER3) dışındaki tüm reseptörler intrasellüler
tirozin kinaz aktivitesine sahip
• EGFR , anjiogenezi sağlar ayrıca hc
proliferasyonu,idamesi,göçü,adezyonu,farklılaşması ve
tm metastazında rol oynar
• EGFR yolağı proanjiojen faktörlerin düzenlemesinde
görev alır
• FDA onaylı 3 adet EGFR inhibitörü mevcut : cetuximab
ve panitumumab monoklonal antikorlar ve erlotinib
EGFR spesifik tirozin kinaz inhibitörü

16. İnsülin Benzeri Büyüme Faktörü
(IGF) Yolağı
• Kanser hc proliferasyonu,idamesi ve anti-kanser
tedavilerine rezistansda önemli rol oynar
• HIF-1a aracılı VEGF ekspresyonunu uyararak
anjiogeneze katkı sağlar
• 2 şekilde bloke edilebilir ------reseptör blokajı veya
tirozin kinaz inhibisyonuyla
• IGF1-R antikoru (figitumumab)
• Tirozin kinaz inhibisyonu genel olarak bütün sistemi
durdurmakta (NVP-AEW541 ve NVP-ADW742 hariç
bunlar IGF1-R ye 15-30 kat daha affinite gösterir)

17. Kalsiyum Sinyali
• VEGF, FGF ve SFRP-2(secreted frizzled related protein 2) gibi
birçok anjiojen faktör tarafından kullanılmakta
• Sitoplazmik Ca++ un artışıyla---fosfataz kalsinörin aktive olur
• Aktive kalsinörin ---- NFAT ı (nuclear factor of activated T cells)
defosforiler eder ve bunun sitoplazmadan çekirdeğe geçişini
sağlar
• NFAT anjiojen uyarılarda kritik bir öneme sahip
• COX2 aktivasyonu yapar
• Ca++ yolağı aktivasyonu ------ hc kültürlerinde proliferasyonu
artırır ve apopitozu engeller
• FK506 =kalsinörin inhibitörü NFAT aktivasyonunu bloklar -------in vitro ve in vivo olarak anjiogenezi inhibe eder
• SFRP2 monoklonal antikoru çalışmalarda in vivo olarak tm
büyümesini engellemiş ve in vitro olarak endotel tm hclerinin
NFAT aktivasyonunu inhibe etmiştir

18. Endojen Anjiogenik İnhibitörler
• Tm endotelyal büyümesini kontrol amaçlı
• Bunlar trombospondin-1,anjiostatin ve endostatin
(kollajen 18 den
sentezlenir)
• Folkman laboratuvarında yapılan bir deneyde subkutan primer bir
tümörün akciğer mikrometastazlarının primer tm rezeke
edildikten sonra daha fazla büyüdüğü görülmüş
• Hipoteze göre tm ün kendisi antianjiogenik faktörlerle kendi
metastazını kontrol altında tutmakta
• O’reilly ve Folkman tümörlü fare idrarından ‘’anjiostatin’’ i
izole etti
• Anjiostatin normalde kanda bulunan bir plazminojen fragmanı
• Primer tümörün rezeksiyonu sonrası farelere anjiostatin verilmesi
mikrometastazların büyümesini tamamen durdurmuş

19. Tümör Endotelyal Belirteçleri
• Tm ve normal endotel arasında bazı proteinlerde
gen ekspresyonunda fark
• St Croix ve ark. manyetik teknikle kolon kanseri
ve komşuluğundaki normal kolon dokusundan
endotel hücreleri toplamış ve karşılaştırmış
• TEM8 in (antraks toksin reseptörü)
tm endotelinde ----- overekspresyonu
• SFRP2 - - - - anjiogenezi indükler
(buna karşı geliştirilmiş monoklonal antikorlar
preklinik çalışmalarda tm büyümesini inhibe
etmekte)

20. ECM e Hücre Adezyonu
• İntegrinler ECM ile ilişkili alfa ve beta subünitten oluşan
transmembran proteinler
• Genellikle ligandları arginin-glisin-aspartik asit
dizileri(RGD sekansı)
• Anjiogenez,hc adezyonu,prolierasyon,hc idamesi ve hc
göçünde görevli sinyallere aracılık eder
• Protein Kinaz B,integrin aracılı kinaz MAPK ,Rac veya
nükleer faktör kappa B yolaklarını aktive eder
• Preklinik çalışmalarda integrin inhibisyonu anjiogenez ve
tümöral gelişimi inhibe eder
• Cilengitide,vitaxin ve S247 çalışmalarda RGD sekansına
yönelik inhibitör olarak kullanılmakta

21. ECM e Hücre Adezyonu
• FAK proteini hc yayılması,adezyon ve tm
anjiogenezinde rol oynamakta ve integrin
aracılığıyla aktive olmakta
• TAE-226 (Novartis) (FAK inhibitörü) beyin
kanserinde apopitozu indüklemiş
• PF-573,228 (Pfizer) ATP odaklı inhibitör

22. Fibroblastlar-Tm aktivasyonu
• Tm stromasındaki fibroblastlar fibroblast aktive edici
protein(FAP) sentezler
• Tip 2 transmembran proteindir ve serin proteaz aktivitesi yapar
• Aktiflenmesi için dimer haline dönüşmeli
• Epitelyal kanserlerin %90 ında overekspresyon
(kolon,meme,akc,over)
• Sibrotuzumab(mAbF19) FAP monoklonal antikoru
• Metastatik kolorektal ca larda faz 2 çalışmalarda etkisiz
bulunmuş
• Xenograft modellerde Maytansinoid ile konjuge edildiğinde uzun
süreli tm inhibisyonu sağladığı görülmüş

23. Özet
• Tm mikroçevresi endotelyal hücreler , tm
ilişkili fibroblastlar ve ECM in içinde
bulunduğu kompleks biyolojik sinyalleri
meydana getirir
• Antianjiogenik tedavilerin kullanımı sağ
kalımı artırır - ancak rezistan tümörlere
karşı çalışmalar devam etmekte
• Yeni çalışmalarda hedef tm ilişkili
fibroblastların inhibisyonu