Az inkorporáció mechanizmusa

Megállapítottuk, hogy a tumorsejtek az általuk bekebelezett kapillárisokról invazív képességük következtében le tudják választani az epitélréteget. Ezt a jelenséget megfigyeltük a B16, HT1080, HT25, C26 és MAT-B-III modellekben egyaránt. Ezen tumor típusokban a malignus sejtek betörnek az alveólus falba és az endotél és epitél rétegek között elhelyezkedő kettős bazális membránt kettéválasztva migrálnak (36.

ábra A-D). Az alveólusok bazális membránjának kettéválasztása a tumorsejtek által egy érdekes jelenség, amelyről nem találtunk irodalmi említést. A folyamat pontos molekuláris mechanizmusa és annak szabályozása egyelőre nem tisztázott, de feltehetőleg a tumorsejtek és a bazális membrán közötti adhézión alapszik, továbbá olyan proteázok expresszióján, melyek szelektíven emésztik a bazális membrán komponenseit. Az erekről leválasztott epitélsejtek komprimálódtak és fragmentálódtak majd elpusztultak a tumorszövetben. Azonban az epitélsejtmentes erek funkcionálisak maradtak és a metasztázisok vérellátását biztosították. Az invazív módon növekvő metasztázisokban az alveólusfalak fibroblasztjainak nagy része kapcsolatban marad a

72

kapillárisokkal. Azonban nem gondoljuk, hogy ezen fibroblasztok pericitaként funkcionálnak, ugyanis nem rendelkeznek bazális membránborítással. Ehelyett inkább azt feltételezzük, hogy ezek a sejtek a metasztázisokban megjelenő kötőszövet termeléséért felelősek. A megállapítás, hogy a tumorban elhelyezkedő ereket nem veszik körül periciták, fontos lehet a metaszázisok kezelésében esetlegesen alkalmazott antivaszkuláris terápia során, mivel kimutatták, hogy a pericitamentes erek sérülékenyebbek lehetnek a VEGF koncentrációjának csökkenése esetén, mint a normális pericitaborítással rendelkező erek¹⁰⁸. Ezzel összefüggésben azonban azt is kimutatták, hogy a periciták maguk is támadási pontot jelenthetnek, ami növelheti az anti-angiogén/anti-vaszkuláris terápiák hatékonyságát. A vizsgálatok szerint a VEGF és PDGFR jelátviteli útvonalak kombinált célzott terápiája gátolja a B16 egér melanóma tumorok növekedését, csökkenti az érdenzitást és az erek méretét, ezen kívül növeli azon αSMA és PDGFRB-pozitív periciták számát, melyek már részlegesen elvesztették kapcsolatukat az endotéliummal¹⁰⁸.

73

74

36. ábra: A vaszkularizációs folyamat vázlatos bemutatása a tüdőmetasztázisokban. (A) Az ábrán a különféle tüdőmetasztázis modellekben megfigyelt vaszkularizációs folyamatoknak a közös lépései láthatóak. A tüdő kapillárisban lévő tumorsejtek extravazálnak az alveólus interstíciumába (tumorsejt #1).

Az alveólus fal kötőszövetében kisebb kolóniák (tumorsejtek #2 és #3) kialakítása után a tumorsejtek betörnek az alveólus lumenbe (tumorsejt #4) és ott tovább proliferálnak (tumorsejtek #5 és #6). A tumormassza az egyik alveólus lumenből a másikba átjutva terjed. Megfigyelhetjük, hogy azon alveólus falakban, melyekben kötőszövet található, a vér-levegő gát bazális membránja szeparálódik egy endotél és egy epitél bazális membrán rétegre az alveólusfal tumorsejt mentes területén is. A (B-D, B’-D’) képeken ábrázolt események olyan alveólusokban történnek, melyek távol helyezkednek el az eredetileg inkorporált alveólustól vagyis az extravazáció helyétől.

(B-D) Az invazív módon növekvő tumorsejtvonalak (B16, HT1080, HT25, C26 és MAT-B-III) vaszkularizációs folyamata. (B) A tumorsejtek intenzíven proliferálnak az alveólus lumenben és később ismét betörnek az alveólusfal kötőszövetébe (tumorsejt

#1). (C) Az alveólusfalban elhelyezkedő tumorsejtek leválasztják az epitéliumot a kapillárisokról. A folyamat során a tumorsejtek nyúlványaikkal kettéválasztják a vér-levegő gát bazális membránját egy epiteliális és egy endoteliális bazális membránra (tumorsejtek #1-3). Végeredményben tumorsejtek által közvetlenül körülvett (lecsupaszított) kapillárisok jelennek meg a tumorszövetben (középső kapilláris). Az ábra két szélén látható kapilláris még részlegesen borított az epitélium által. (D) Teljesen lecsupaszított, tumorsejtekkel körülvett kapillárisok láthatóak. A töredezett epitélium maradványai elszórtan vannak jelen a tumormasszában.

(B’–D’) A C38 kolon adenokarcinóma vaszkularizációja során az inkorporált alveólusok falában dezmoplasztikus reakciót vált ki. (B’) A metasztázis széli részén a tumorsejtek proliferálnak az alveólus lumenben. A tumorsejtek által körbevett alveólus falában fibroblasztok aktiválódnak (αSMA-t expresszáló miofibroblasztok), de a kollagén lerakódás még nem figyelhető meg. (C’) A tumor centruma felé haladva megfigyelhető az alveólusok falában a dezmoplasztikus reakció: a miofibroblasztok száma nő, valamint egyre nagyobb mennyiségű kollagént tartalmazó kötőszövetes matrix lerakódása látható. (D’) Az inkorporált alveólus falak „érési” folyamaton mennek keresztül a metasztázis belsejében, melynek során a tumor az inkorporált szövetet kisebb darabokra osztja. A folyamat végeredményeképpen egyetlen eret tartalmazó kötőszövetes oszlopok jelennek meg a tumorban. A pneumociták fragmentálódnak (ez látható a kép bal oldalán lévő kötőszövetes oszlop felszínén), a tumorsejtek a pneumociták megmaradt bazális membránjához kapcsolódnak vagy a saját bazális membránjukat szintetizálják a kötőszövetes oszlop extracelluláris mátrixának felszínére. Az ábrákon a párhuzamos fekete vonalak a kötőszövetben lévő kollagénkötegeket ábrázolják.

75

5.3. C38 tüdőmetasztázisokban a vérellátást biztosító kötőszövetes oszlopok kialakulása

A C38 tüdőmetasztázis modellben is megfigyeltük, hogy a tumormassza inkorporálja az alveólusokat. Azonban ezen tumortípusnál a tumorsejtek nem léptek vissza az alveólusok interstíciumába, hanem dezmoplasztikus reakciót váltottak ki az inkorporált alveólusok falában, melynek eredményeként kötőszövetes oszlopok jelentek meg a tumorban (36. Ábra B’-D’) Az interstíciális fibroblasztok (és a velük együtt járó kollagén mátrix depozíció) aktivációja és megnövekedett száma a két bazális membrán (endotél- és epitél) közti tér fokozatos növekedéséhez vezetett a tumor perifériája felől a tumor centruma felé. Ez a folyamat azt feltételezi, hogy ebben a tumortípusban a vér-levegő gát bazális membránjának két rétegre történő hasadását a proliferáló miofibroblasztok váltják ki, amely hasonló az invazív tumorsejtek esetében megfigyeltekhez. Ezzel párhuzamosan az alveólusok epitéliuma fragmentálódik, majd eltűnik és így a C38 sejtek a bazális membránhoz közvetlenül tudnak csatlakozni. A kötőszövetes oszlopok kialakulásának ebben a stádiumában nem tisztázott, hogy az intratumorális kötőszövetes oszlopok körüli bazális membrán az az epitélium eredeti bazális membránja vagy a C38 sejtek a saját bazális membránjukat újonnan szintetizálják az eredeti bazális membránra. Bár nincsenek specifikus antitestjeink ezen bazális membránok megkülönböztetésére, de az utóbbi feltételezés a valószínűbb, mivel a C38 tumorsejtek szubkután szövet esetében, de más szövetekben is saját bazális membránt szintetizálnak az inkorporált kötőszövet felszínére⁴⁷. Tehát az alveólusfalak átalakulása során a C38 modellben végül olyan kötőszövetes oszlopok jelennek meg, amelyek közepén egy centrális ér található. Ezeknek a struktúráknak a kialakulása a tüdőszövet esetében összefüggésben lehet az alveólusok felépítésével (pórusok az alveólusok falában). Az inkorporáció kezdeti szakaszában a tumormassza feltehetőleg csak az alveólus lumenét tölti ki, így a tumorba inkorporálódott alveólusfalban számos kapilláris helyezkedik el. A későbbiekben a pórusokba behatoló és proliferáló tumorsejtek eltávolítják egymástól az egyes kapillárisokat, melyek körül már korábban kötőszövet szaporodott fel. Végül a centrális érrel rendelkező kötőszövetes oszlopokat (alveólus fal részleteket) mindenütt tumorszövet veszi körül. Fontos megjegyezni, hogy a kötőszövetes oszlopokban felhalmozódott kollagén mátrix elég teret biztosíthat a

76

„sprouting” típusú angiogenezis beindulásához, ahogy ezt már korábban munkacsoportunk demonstrálta a C38 tumor májmetasztázisaiban⁴⁷.