Notch1 e TGF-beta1 nell'espressione di FOXP3 in linee cellulari umane di melanoma

Abstract

Il melanoma e' un tumore altamente aggressivo e altamente resistente alla chemio e radioterapia, quindi una migliore conoscenza dei meccanismi molecolari coinvolti nella proliferazione delle cellule di melanoma potra' permettere lo sviluppo di nuove strategie terapeutiche. Le cellule tumorali hanno sviluppato dei meccanismi immuno-inibitori e tolerogenici, i quali sono stati per lungo tempo considerati esclusivi di sottopopolazioni linfocitarie T. Il fattore di trascrizione forkhead FOXP3, un fattore chiave nella funzione delle cellule T regolatorie, viene espresso anche dalle cellule tumorali. I pathway del Notch e del TGFbeta regolano insieme l'espressione di FOXP3. Il Notch viene attivato tramite due tagli enzimatici sequenziali, uno dei quali e' catalizzato dal complesso della gamma-secretasi. Lo scopo di questo lavoro e' quello di determinare se il "cross-talk" tra le due vie rappresenta un evento fondamentale per l'induzione di FOXP3 nelle linee cellulari di melanoma umano A375 e A2058. L'espressione di FOXP3, analizzata tramite RT-PCR, western blotting e immunocitochimica, e' stata modulata per mezzo di trattamenti delle cellule con un inibitore della gamma-secretasi e con TGF-beta1. I risultati di questo studio mostrano che FOXP3 e' espresso, sia come trascritto che come proteina, nelle linee cellulari prese in esame. Inoltre, il trattamento con l'inibitore, con o senza l'aggiunta di TGF-beta1, causa una downregulation dell'mRNA e della proteina di Foxp3. Tale decremento risulta piu pronunciato nelle cellule mantenute in assenza di TGF-beta1. Il trattamento con TGF-beta1 induce un aumento del livello d'espressione del Notch, suggerendo cosi' la presenza di un'azione sinergica dei pathaway del TGF-beta1 e del Notch. Questo studio suggerisce che nelle cellule di melanoma A375 e A2058, il FOXP3 viene principalmente modulato dal pathway del Notch. La risposta immunitaria antitumorale dell'ospite potrebbe essere incrementata da approcci farmacologici, mirati ad inibire il pathway del Notch per mezzo degli inibitori della gamma-secretasi.

Melanoma represents the most aggressive, increasing and lethal skin malignancy. Chemo- and radiation therapy are of limited efficacy for melanoma treatment. Understanding of molecular mechanisms involved in melanoma cell proliferation will undoubtly allow the development of new therapeutic approaches. Tumor cells have adopted inhibitory mechanisms originally thought to be restricted to lymphocyte subpopulations. The forkhead transcription factor FOXP3, a specific key player in regulatory T cells function, is also expressed by cancer cells. It is known that Notch and TGF-beta signalling pathways cooperatively regulate FOXP3 expression. Notch is activated through two sequential enzymatic cleavage events, one of which is catalyzed by gamma-secretase complex. This study was to determine whether the cross-talk between the TGF-beta1 and Notch1 signalling is a required pathway for the induction of FOXP3 expression in melanoma cell lines A375 and A2058. FOXP3 expression, analyzed by RT-PCR, western blotting and immunocytochemistry, was modulated by treatment with a gamma-secretase inhibitor and TGF-beta1. Results show that FOXP3 is expressed both at the transcript and protein level by cancer cell lines under study. Furthermore, inhibitor treatment, with or withoutTGF-beta1, caused a decreased expression of mRNA and the levels of mature protein of Foxp3. However, such a decreased expression was more pronounced without TGF-beta1. This study suggests that FOXP3 may be modulated by Notch signaling in melanoma cell lines. Notch inhibition, as by a gamma-secretase inhibitoir treatment, could increase an effective anti-tumour immune response by decreasing FOXP3 expression.