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PEDF: un agent potentiel thérapeutique pour ostéosarcome Par Peter Choong, MD; Crispin Dass, PhD et Matthew L. Broadhead, BSc (Med) MBBS L'ostéosarcome est le cancer le plus commun de l'os et affecte principalement les jeunes adultes. régimes de traitement actuels visent à contrôler la croissance tumorale et les métastases en combinant la chimiothérapie et la chirurgie, mais le taux de survie à 5 ans reste faible à 60-70%. Chimiorésistance et la récurrence de l'ostéosarcome sont les deux défis majeurs auxquels sont confrontés les médecins aujourd'hui. Nécrose tumorale après chimiothérapie est un indicateur pronostique important et est évalué au moment de la résection. Malheureusement, cependant, 30% des patients se révéler résistantes aux agents chimiothérapeutiques actuels. En outre, en dépit de marges claires en démonstration au moment de la résection, environ la moitié de tous les patients présentera à une date ultérieure à la récurrence de la maladie, souvent sous la forme de métastases pulmonaires. L'incapacité de la chimiothérapie pour éradiquer la maladie micrométastatique peut être responsable de la progression de la maladie chez ces patients. Afin d'améliorer le pronostic des patients dont nous avons besoin d'identifier plus tôt et de traiter les sous-groupes de patients qui sont susceptibles de présenter chimiorésistance ou la réapparition de la maladie. Nous avons besoin de développer de nouvelles stratégies pour ces patients qui permettront d'améliorer les régimes de chimiothérapie actuels. Pigment Epithelium-Derived Factor (PEDF) †"De Eye à la biologie de la tumeur facteur épithélium pigmentaire dérivé (PEDF) est une molécule physiologique qui est prometteuse comme une thérapie ciblée pour ostéosarcome. Notre laboratoire se concentre sur l'application PEDF comme un complément aux thérapies existantes pour ostéosarcome, cependant PEDF a été découvert en 1991 en tant que facteur sécrété dans l'œil du fœtus humain. 1 A ce moment, PEDF a été montré pour être capables de favoriser la différenciation des cellules de rétinoblastome. 2 PEDF est maintenant connue comme le facteur antiangiogénique plus puissant, soit sept fois plus puissant que l'endostatine, et a été impliquée dans la pathogenèse de la maladie oculaire angiogénique. 3 PEDFs effets directs et indirects ont été démontrées pour les tumeurs malignes, y compris la prostate, du sein et les cancers du pancréas, le mélanome et le gliome. 4 Application PEDF à ostéosarcome Le rôle de PEDF dans ostéosarcome pathogenèse et le traitement a été le principal objectif de notre laboratoire depuis 2002. Notre expérience avec PEDF a commencé par un examen du rôle des facteurs anti-angiogéniques de cartilage dérivé à la plaque de croissance. À l'aide d'immunohistochimie andВ hybridation in situ, nous avons montré précédemment que l'expression de PEDF est largement resistricted au repos avasculaire, les couches hypertrophiques prolifératives et supérieure de la plaque de croissance. Ce sont précisément les régions qui sont toujours résistants à l'invasion de l'ostéosarcome. 6,7 Figure 1: Croissance de l'ostéosarcome arrête au cartilage de croissance (GPC) et. Nous avons ensuite démontré PEDFs directs et des effets indirects sur l'ostéosarcome. PEDF inhibe la prolifération, la migration et l'invasion de l'ostéosarcome cellsВ in vitro. effets qui peuvent être replicatedВ in vivo. 8 L'inhibition de la prolifération cellulaire repose sur l'induction de l'apoptose et l'inhibition du cycle cellulaire. Nous avons testé PEDF en anВ dans В in vivo modèle orthotopique de l'ostéosarcome. Cellules Saos-2 d'ostéosarcome ont été traitées avec PEDF et l'ostéosarcome primaire a été induite par injection intra-osseuse chez la souris nude. PEDF croissance restreinte des tumeurs primaires ainsi que l'apparition de lésions métastatiques. 9-11 Biologie des PEDFВ PEDF est un 50-kDa secretedВ glycoprotéine В constitué de 418 acides aminés residuesВ Il favorise le développement neuronal, la différenciation В В et survivalВ Il joue un rôle de régulation dans le cycle cellulaire ofВ fibroblastes  dans cultureВ PEDF est également un ofВ endothéliale В migration cellulaire inhibiteur extrêmement puissant В et la prolifération et l'induction de cellules endothéliales apoptosisВ PEDFВ ARNm В est présente dans une large gamme de tissus fœtaux et adultes, y compris le développement à long PEDF de bonesВ est un régulateur clé ofВ vasculatureВ dans le pancréas et prostateВ PEDF joue un rôle majeur dans le développement des yeux et dans le maintien l'homéostasie de l'angiogenèse oculaire Résumé de nos données sur les différents rôles PEDF joue dans OsteosarcomaВ Diminue l'invasion cellulaire / migrationВ Diminue la production cellulaire de VEGFВ Diminue cellulaire cyclingВ Augmente la maturation des cellsВ Augmente la mort cellulaire par apoptosisВ Augmente l'adhésion au collagène de type 1 (protéine majeure dans l'os)  Interagir avec le urokinase plasminogène comme activateur (uPA) systemВ Interagir avec l'adhésion focale kinase (FAK) proteinВ Diminutions tumeur primaire growthВ Diminutions angiogenesisВ de la tumeur primaire Diminue métastases Résultats récents L'Initiative sarcome Liddy Shriver a généreusement fourni des fonds pour caractériser davantage le rôle thérapeutique de PEDF pour ostéosarcome. Nous avons évalué PEDF et deux dérivés de peptides en utilisant un modèle d'ostéosarcome orthotopique établie. Cette étude se distingue de notre previousВ in vivo В fonctionne en ce qu'il est la première fois que l'administration de PEDF a été retardée jusqu'à ce que l'aspect macroscopique des tumeurs primaires. L'étude a été conçu pour reproduire la présentation humaine, la progression et le traitement de l'ostéosarcome. Nous avons également cherché à définir un rôle pour PEDF en tant qu'agent réducteur de dose pour le traitement simultané de doxorubicine. Figure 2a: PEDF et de peptides dérivés inhibent la croissance. Ostéosarcome a été induite par l'injection intraossesous de cellules Saos-2 d'ostéosarcome. Les tumeurs primaires sont devenues macroscopique apparente au jour 20 suivant les protocoles de vaccination et de traitement ont été initiés à cette époque. Une pompe osmotique implantée intrapéritonéale délivré PEDF ou l'un des deux peptides dérivés du PEDF. La doxorubicine a été administrée par injection intra-péritonéale. PEDF administration en tant qu'agent unique a entraîné une réduction spectaculaire du volume de la tumeur par l'étude du point final. Cet effet inhibiteur a également été observée pour les deux dérivés de peptides testés. ostéolyse étendue et l'extension des tissus mous a été vu sur les radiographies standard des animaux témoins. Figure 2b: PEDF et de peptides dérivés inhibent la croissance de. Nécrose tumorale après chimiothérapie est un indicateur pronostique important pour les patients atteints d'ostéosarcome. Nous avons évalué la nécrose de la tumeur sur l'hématoxyline et éosine sections colorées de tumeurs orthotopique. Alors que nécrose tumorale variait de 9% à 57% des articles examinés, les groupes de traitement ont été jugées statistiquement équivalentes. Coloration TUNEL a ensuite été réalisée comme un marqueur de l'apoptose, avec une coloration importante en particulier dans des coupes de tumeur du PEDF traitée. Nos previousВ dans les études vivoВ ont montré PEDF être capable de limiter le développement des métastases pulmonaires, mais cette fois nous avons été incapables de reproduire cette constatation. Il n'y avait pas de différence significative du nombre de métastases pulmonaires observées entre les groupes de traitement. Une explication à cela est que, en retardant le traitement de PEDF qu'après l'aspect macroscopique des tumeurs primaires, nous avons permis à tous les animaux d'avancer à un stade équivalent de la maladie par le critère d'évaluation de l'étude. Les métastases pulmonaires chez les animaux non traités, cependant, se sont révélés être plus avancé et plus grande taille. Afin de mieux caractériser PEDFs effets sur le développement des métastases pulmonaires, nous devrions viser à évaluer les métastases pulmonaires avec l'imagerie en temps réel. Cela permettrait d'améliorer la pertinence clinique de notre modèle orthotopique et potentiellement permettre à un effet différentiel sur les métastases à observer. Figure 3: métastases pulmonaires chez les animaux du groupe témoin étaient. En plus de confirmer les effets thérapeutiques de PEDF et ses dérivés peptidiques pour ostéosarcome, nous avons été en mesure de démontrer un effet synergique lorsque PEDF est co-administré avec la doxorubicine. La doxorubicine est un agent chimiothérapeutique couramment utilisé pour l'ostéosarcome, mais son utilisation est souvent limitée par des effets secondaires tels que la toxicité cardiaque et rénale. Nous avons comparé un protocole de traitement doxorubicine-PEDF combinée à un régime de monothérapie avec la doxorubicine à haute dose. La thérapie combinée a atteint un degré équivalent de suppression de tumeur en tant qu'agent unique supérieur traitement doxorubicine dose. En outre, les tissus obtenus à partir d'animaux qui ont reçu le traitement combiné PEDF doxorubicine montré aucune des caractéristiques de traitement de doxorubicine qui étaient évidents lorsque la plus forte dose de doxorubicine a été administrée seule. Ceci suggère un rôle possible de la dose de réduction pour PEDF lorsqu'il est administré avec la doxorubicine. Figure 4: Combiné thérapie doxorubicine dose PEDF-bas. L'objectif final de nos études in vivo était de réaliser la première évaluation approfondie de la sécurité thérapeutique pour PEDF comme un agent anti-cancer. Nous avons recueilli le sérum, la peau, le cœur, les poumons et les petits spécimens de l'intestin pour tous les animaux traités et trouvé aucune preuve de toxicité liée à l'administration de PEDF. Les effets biologiques des PEDF dans le traitement de l'ostéosarcome ont été bien caractérisés par nos études in vivo  jusqu'ici. Ces études fournissent des motifs sur lesquels commencent une étude plus approfondie des voies moléculaires employées par PEDF. Peu de choses sont actuellement connues des mécanismes moléculaires PEDF emploie pour atteindre ses effets contre l'ostéosarcome. L'utilisation de deux lignées de cellules d'ostéosarcome humain, nous avons été en mesure de montrer que PEDF induit plusieurs médiateurs pour l'induction de l'apoptose et l'inhibition de cycle cellulaire. Figure 5: caractéristiques histologiques de la toxicité de la doxorubicine étaient. PEDF régule la prolifération des cellules à la fois par induction de l'apoptose et en limitant le cycle cellulaire. Nous avons effectué des tests TUNEL sur les deux lignées de cellules Saos-2 et SJSA-1 ostéosarcome pour évaluer l'apoptose et immunocytochimie pour Ki67 pour évaluer le cycle cellulaire. Une augmentation significative des cellules apoptotiques, et la réduction de Ki67 coloration a été observée avec le traitement par PEDF. Nous avons ensuite perfomed une enquête préliminaire pour les médiateurs induite PEDF-de l'apoptose, le cycle cellulaire et la différenciation cellulaire. En utilisant des lignées de culture de cellules Saos-2 et SJSA-1 ostéosarcome, les résultats suggèrent que PEDF interagit avec un certain nombre de médiateurs à travers de multiples voies tumorigènes. Caspases, Bcl-2, Bmf, Bax, PARP-1, c-Flip, c-Fos, Puma, NFATc1, JNK, p73, Chk1, Akt, p-Akt et le système uPA ont été identifiés comme étant réglementé par PEDF. Bien que ces résultats sont encourageants, des travaux supplémentaires sont nécessaires pour caractériser d'éventuelles boucles de rétroaction et de la nature en amont ou en aval de ces relations. Importance et orientations futures Figure 6: PEDF induit l'apoptose et réduit le cycle cellulaire. L'impact de l'ostéosarcome sur les deux patients et la communauté est grande. régimes de traitement actuels sont souvent prolongés, intensive et invalidante, avec la chimiorésistance et la récurrence de la maladie particulièrement difficile. Nous avons montré ici avec succès que PEDF est capable d'inhiber la croissance de l'ostéosarcome chez un modèle murin cliniquement pertinente. PEDF peut être utilisé à la fois comme un seul agent et en association avec la doxorubicine. Nos données suggèrent que le véritable potentiel de PEDF est comme une thérapie ciblée pour ostéosarcome, avec l'avantage supplémentaire de réduire la morbidité des thérapies conventionnelles. Notre évaluation de SVO2 et SVO3, deux peptides PEDF dérivés, lorsqu'il est combiné avec ourВ dans les études de  in vitro, avance considérablement notre compréhension de la base moléculaire de PEDFs d'activité anti-ostéosarcome. Bien que nos résultats avec PEDF sont encourageants, un certain nombre de domaines d'investigation future ont vu le jour. La maladie récidive sous forme de métastases pulmonaires est la cause de la mort pour de nombreux patients atteints d'ostéosarcome. Nous avons pas encore testé l'effet de PEDF sur les métastases pulmonaires déjà développées. Nous sommes présentement à la recherche des moyens d'améliorer la pertinence clinique de notre modèle orthotopique, intégrant l'imagerie en temps réel des lésions métastatiques, afin que nous puissions tester PEDF dans les stades plus avancés de la maladie. En outre, le roman et les stratégies cliniquement applicables pour la livraison de PEDF nécessitent une évaluation et peuvent impliquer la prestation directe de PEDF à des sites de métastases. Par Peter FM Choong, MD Professeur de chirurgie Chef du département de chirurgie de l'Université de Melbourne directeur de l'hôpital de Melbourne Crispin R. Dass de Orthopédie St. Vincent†™, agent de recherche principal PhD Matthew L. Broadhead, BSc (Med) MBBS Research Fellow Département de Hôpital Melbourne Orthopédie St. Vincent†™, Victoria, Australie 1. Becerra SP. Focus sur Molecules: facteur épithélium pigmentaire dérivé (PEDF). Exp Res Eye. Mai 2006; 82 (5): 739-40. 2. Tombran-Tink J, Johnson LV. la différenciation neuronale des cellules de rétinoblastome induites par le milieu conditionné par les cellules RPE humaines. Investir Ophthalmol Vis Sci. 1989 Aug; 30 (8): 1700-7. 3. Dawson DW, Volpert OV, Gillis P, et al. Facteur de pigment dérivé de l'épithélium: un puissant inhibiteur de l'angiogenèse. Science. 1999 9 juillet; 285 (5425): 245-8. 4. Broadhead ML, Dass CR, Choong PF. In vitro et in vivo l'activité biologique de PEDF contre une gamme de tumeurs. Cibles Expert Opin Ther. 2009 décembre; 13 (12): 1429-38. 5. Broadhead ML, Dass CR, Choong PF. cellule de cancer des voies apoptotiques médiées par PEDF: perspectives pour la thérapie. Trends Mol Med. Oct 2009; 15 (10): 461-7. 6. Quan GM, Ojaimi J, Li Y, Kartsogiannis V, Zhou H, Choong PF. Localisation de pigment facteur épithélium dérivé dans l'os de la souris en croissance. Calcif Tissue Int. 2005 février; 76 (2): 146-53. 7. Quan GM, Ojaimi J, Nadesapillai AP, Zhou H, Choong PF. Résistance du cartilage épiphysaire à l'invasion par l'ostéosarcome est susceptible d'être due à l'expression de facteurs angiogéniques. Pathobiologie. 2002; 70 (6): 361-7. 8. Broadhead ML, Akiyama T, Choong PF, Dass CR. Le rôle physiopathologique des PEDF dans les maladies osseuses. Curr Mol Med. В 18 mars. 9. Ek ET, Dass CR, Contreras KG, Choong PF. Inhibition de la croissance et des métastases ostéosarcome orthotopique par des activités antitumorales cibles multiples de pigment de l'épithélium facteur dérivé. Clin Exp Metastasis. 2007; 24 (2): 93-106. 10. Ek ET, Dass CR, Contreras KG, Choong PF. Pigment facteur surexpression de l'épithélium dérivé inhibe la croissance ostéosarcome orthotopique, l'angiogenèse et les métastases. Cancer Gene Ther. 2007 Jul; 14 (7): 616-26. 11. Ek ET, Dass CR, Contreras KG, Choong PF. peptides synthétiques PEDF dérivés présentent une activité antitumorale dans un modèle orthotopique de l'ostéosarcome humain. J Orthop Res. DEC 2007; 25 (12): 1671-80. V7N3 ESUN Droit d'auteur © 2010 Initiative  sarcome Liddy Shriver. Par Peter Choong, MD et Crispin Dass, PhD Introduction à l'ostéosarcome et son traitement Ostéosarcome (OS) est la tumeur maligne la plus fréquente de l'os et est la deuxième cause de décès liés au cancer dans le groupe d'âge pédiatrique. 465 nouveaux cas de OS survenus en Australie entre 1995-1999, soit une augmentation de 15% par rapport à une période similaire une décennie plus tôt (Institut australien de la santé et du bien-être, Cancer en Australie, 2001). La charge pour les patients et la communauté est élevé avec la désactivation de la chirurgie, la réadaptation prolongée et le traitement qui est coûteuse, longue, intense et nécessitant une surveillance en milieu hospitalier. Surtout, une moyenne de 17 années de vie par patient est perdu en raison de sarcomes, comparativement à 6,5 pour l'intestin, du poumon et le cancer du sein (CanSTAT Victoria, données de 2001). Cela contribue à un coût disproportionné par rapport à l'individu et de la communauté et les objectifs de ce type de cancer comme un phénomène lié à l'âge, qui est maintenant un problème majeur de santé publique. Alors que la chirurgie reste le pilier du traitement OS, la chimiothérapie a apporté des améliorations significatives de la survie. Malgré cela, la fatalité de la maladie récurrente se rapproche encore 1/3 des personnes atteintes. Intensification de la chimiothérapie n'a pas réussi à démontrer une amélioration significative de la survie chez les patients présentant une rechute agressive mettant en évidence la nécessité de nouvelles thérapies qui augmentent l'efficacité tout en réduisant la toxicité du traitement. 1 L'importance de traduire la science fondamentale à la pratique clinique devient une priorité pour le gouvernement (Agence Victorian Cancer, 2006), et les organismes de financement (NHMRC). Identifier les thérapies ciblées qui visent à renforcer l'effet ou de réduire la toxicité de la chimiothérapie conventionnelle lors du traitement OS primaire ou métastatique est un objectif principal de ce projet. Cartilage est un obstacle à la croissance ostéosarcome Figure 1: la croissance OS arrête à la CPG et corrèle avec l'expression de PEDF. OS survient le plus souvent autour des extrémités de croissance des os longs (métaphyse) adjacente à la В plateВ de croissance du cartilage (GPC), ce qui suggère une perturbation du contrôle physiologique de la région affectée à la prolifération normale. En dépit de la capacité de destruction de l'OS, les actes du cartilage comme une forte barrière contre l'invasion et est seulement pénétrèrent un événement local en retard. Nous étions les premiers à relier l'empêchement pour faire avancer des OS à travers le GPC avec régulateur (s) de la maturation osseuse et l'état du cartilage manque un approvisionnement adéquat des vaisseaux sanguins. 2 Dans l'analyse des composants moléculaires de la GPC, nous avons identifié pour la première fois la présence d'un facteur protéine appelée épithélium pigmentaire dérivé (PEDF), le plus fort physiologique inhibiteur ofВ В angiogenèse connu, dans la partie du GPC manque de vaisseaux sanguins. 3 Figure 2: exprimant Forcer PEDF dans les cellules du système d'exploitation réduit la capacité. PEDF a été montré pour être plus de deux fois plus puissant asВ angiostatine. et plus de sept fois plus puissant asВ endostatine. twoВ molécules endogènes qui sont potentlyВ anti-angiogénique В dans leur propre droit. 4 Nous avons démontré que l'OS est arrêté régulièrement avancer quand il a rencontré la couche du GPC à laquelle la protéine PEDF était abondante (Figure 1). En revanche, OS a grandi dans cette partie de l'os, où une protéine appelée facteur de croissance vasculaire endothéliale (VEGF), un facteur pro-angiogénique puissant, était présent à des niveaux élevés. 3 L'interface entre PEDF et VEGF a été le point d'arrêt de la progression de la tumeur suggérant un équilibre entre les forces d'opposition pro-et anti-angiogéniques et cela est compatible avec le rôle fondamental de l'angiogenèse dans la biologie de la tumeur qui est également applicable aux OS. Nos données sur PEDF et ostéosarcome Nous avons compilé une quantité considérable de données publiées qui démontre l'efficacité de PEDF dans l'inhibition de la migration, l'invasion et la prolifération des cellules OS dans В in vitro (Figure 2) et ces actions peuvent être replicatedВ in vivo. PEDF est une glycoprotéine de 50 kDa, secrétée constitué par les résidus d'acides aminés 418, ce qui favorise le développement neuronal, la différenciation et la survie et joue un rôle de régulation dans le cycle cellulaire et en état d'arrêt et de la sénescence des fibroblastes en culture de croissance. 5 PEDF est également un inhibiteur exceptionnellement puissant de l'angiogenèse, à la fois in vitro et in vivo, 4 due à la suppression de la migration des cellules endotheliales et la prolifération et l'induction de l'apoptose des cellules endothéliales. PEDF ARNm est présent dans une large gamme de tissus fœtaux et adultes 6 y compris le développement des os longs. 3 Des études récentes dans le PEDF - / - souris ont confirmé que PEDF est un régulateur clé du système vasculaire dans le pancréas et la prostate. 7 PEDF joue un rôle majeur dans le développement de l'œil et dans le maintien de l'homéostasie oculaire de l'angiogenèse. 8 Un changement dans l'équilibre entre PEDF et VEGF dans l'œil favorise la croissance des vaisseaux sanguins, conduisant à une vitréorétinopathie proliférante. Cliniquement, la diminution de l'expression intratumorale de PEDF est associée à une plus forte densité moyenne vasculaire (MVD) et un phénotype plus métastatique. 9 En revanche, la surexpression de PEDF a donné lieu à une réduction de la MVD, ainsi que la croissance de la tumeur chez les animaux. 10 études utilisant PEDF recombinant (rPEDF) ont également démontré l'efficacité du traitement dans des modèles in vivo de cancer. 5 Nos observations de l'expression de PEDF et le comportement du système d'exploitation à la GPC 2,3 ainsi que les résultats préliminaires des autres justifient l'examen du rôle de roman PEDF pour la thérapie de l'OS. Biologie des PEDFВ PEDF est un 50-kDa secretedВ glycoprotéine В constitué de 418 acides aminés residuesВ Il favorise le développement neuronal, la différenciation В В et survivalВ Il joue un rôle de régulation dans le cycle cellulaire ofВ fibroblastes  dans cultureВ PEDF est également un ofВ endothéliale В migration cellulaire inhibiteur extrêmement puissant В et la prolifération et l'induction de cellules endothéliales apoptosisВ PEDFВ ARNm В est présente dans une large gamme de tissus fœtaux et adultes, y compris le développement à long PEDF de bonesВ est un régulateur clé ofВ vasculature В dans le pancréas et prostateВ PEDF joue un rôle majeur dans le développement des yeux et le maintien de l'homéostasie de l'angiogenèse oculaire Résumé de nos données sur les différents rôles PEDF joue dans OsteosarcomaВ Diminue l'invasion cellulaire / migrationВ Diminue la production cellulaire de VEGFВ Diminue cellulaire cyclingВ Augmente la maturation des cellsВ Augmente la mort cellulaire par apoptosisВ Augmente l'adhésion au collagène de type 1 (protéine majeure dans l'os)  Interagir avec le urokinase plasminogène comme activateur (uPA) systemВ Interagir avec l'adhésion focale kinase (FAK) proteinВ Diminutions tumeur primaire growthВ Diminutions angiogenesisВ de la tumeur primaire Diminue métastases Figure 3: exprimant Forcer PEDF dans les cellules OS réduit. Récemment, nous avons signalé que par l'expression de force (surexpression) PEDF dans notre croissance et la métastase tumorale modèle OS ont été profondément inhibée (Figure 3). Un effet similaire a également été noté lorsque nous avons exposé le développement des cellules tumorales à la protéine recombinante PEDF (rPEDF). Pour améliorer l'efficacité de notre stratégie, nous avons isolé les dérivés plus courts de la protéine PEDF qui contenait les régions responsables de (mort cellulaire programmée) une activité anti-angiogénique et anti-proliférative / apoptotique. En exposant les cellules tumorales in vitro et in vivo. activité antitumorale significative n'a été observée avec les moins peptides expensiveВ. Pour voir ifВ l'apoptose В est associée à un traitement de PEDF, nous avons traité cellules Saos-2 avec rPEDF et constaté une augmentation liée à la dose dans l'apoptose (Figure 4). Un inhibiteur spécifique de PEDF, un anticorps, inhibe l'effet apoptotique de rPEDF noté dans des expériences antérieures, confirmant que l'effet pro-apoptotique était bien due à l'activité de PEDF. Interroger la voie de la mort cellulaire ligand Fas / Fas serait un objectif de ce projet que l'apoptose par l'induction de Fas ligand par PEDF a été évoqué auparavant. 7 En outre, nous allons également examiner d'autres voies de la mort cellulaire comme asВ facteur de nécrose tumorale В (TNF) / récepteur TNF et du TNF-ligand induisant l'apoptose (TRAIL) et des récepteurs. Figure 4: Traitement des cellules avec une protéine OS PEDF provoque la mort cellulaire. Il existe un certain nombre d'interactions importantes entre le PEDF, le VEGF et le récepteur des dernières. Rapports déduisent une action réglementaire de PEDF du VEGF ainsi qu'une relation inverse entre les deux. 8 rapports plus récents suggèrent un rôle pour PEDF dans la régulation de l'expression du gène VEGF. 11 Nous avons démontré la capacité de rPEDF à inhiber l'angiogenèse en perturbant l'expression de VEGF dans des cellules OS (Figure 5). Nous tenons à taquiner plus loin l'interaction mécanique entre PEDF et VEGF. À ce jour, l'administration expérimentale de PEDF à des tumeurs in vivo a été soit par injection directe de rPEDF dans le transfert d'une tumeur ou d'un gène viaВ ADN plasmidique В ou de virus dans les modèles animaux de la maladie. 5 В vecteurs viraux  souffrent du risque ofВ de novo В initiation du cancer par recombinaison dans les patients ADN. Des vecteurs plasmidiques sont plus sûrs, mais sont souvent entravées par la faible efficacité de l'expression génique. L'utilisation de la protéine recombinante est intéressante en ce sens qu'elle évite les difficultés ci-dessus et peut être produit en vrac par des méthodes industrielles établies, est plus facile à manipuler et, par conséquent, facilite le respect par le traitement des équipes et des patients. Les protéines recombinantes, cependant, sont souvent instables et intrinsèquement sensibles à la dégradation biologique, tandis que les protéines de poids moléculaire élevé sont souvent associées à une faible pénétration des tissus, la faible disponibilité au niveau du site cible, et l'absorption dans les cellules cibles. Production de protéines plus grandes est souvent entravée par des coûts élevés et des difficultés de manutention et de stockage comme cela a été le cas avec l'endostatine, un polypeptide de 20 kDa. Comme PEDF est une protéine de 50 kDa, il est potentiellement plus vulnérables aux contraintes auxquelles endostatine. Figure 5. Le traitement des cellules avec la protéine OS PEDF réduit. Une approche plus rationnelle et avantageuse serait d'utiliser actifs dérivés de peptides plus petits de PEDF qui maintiennent la bioactivité. Nous avons généré des quatre peptides synthétiques 25-mères (SVO 04/01) provenant d'un parent PEDF correspondant à des régions fonctionnelles, qui supprimait OS prolifération cellulaire, l'invasion cellulaire inhibée, l'augmentation de l'adhérence cellulaire de type 1 et le collagène protéine VEGF réduite. 12 SVO2 et SVO3 démontré constamment la plus forte activité in vitro. et in vivo présentaient une réduction de plus de 30% du volume de la tumeur au jour 32 et une réduction marquée dans les métastases pulmonaires (figure 6). Ces résultats démontrent la traduction réussie de notre travail de base initiale à une stratégie de traitement pour OS. La mise en œuvre de l'administration systémique des dérivés peptidiques sera une initiative majeure de ce projet. Figure 6: Le traitement avec des peptides courts basés sur PEDF dans les cellules du système d'exploitation. Importance du projet Notre projet de recherche combine ainsi des investigations scientifiques de base avec un élément de translation de premier plan. Notre objectif est de construire sur les données précédentes en testant rPEDF et ses dérivés moins chers sur OS primaire et métastatique établie dans notre modèle, individuellement ou en association avec la doxorubicine. Cette série d'expériences va analyser le rôle important de rPEDF et sa capacité à réduire la toxicité de la doxorubicine lorsqu'ils sont utilisés en combinaison. Les postulats moléculaires que nous croyons pour étayer l'efficacité des PEDF et que nous allons explorer comprennent la réglementation des facteurs pro-angiogéniques et l'induction de l'apoptose par PEDF. L'objectif principal de notre laboratoire est de progresser nos résultats de recherche de PEDF vers l'évaluation clinique et de fournir la première instance de thérapie moléculaire réussie pour OS à l'aide de produits biologiques endogènes nous l'espérons. Par Peter F. M. Choong, MD Professeur Crispin R. Dass, Melbourne Hospital PhD Senior Research Officer Orthopédie-Research St. Vincent†™, Fitzroy, Victoria, Australie 1. Ek ETH, Choong, PFM. Le rôle de la thérapie à haute dose et une greffe autologue de cellules souches pour l'os pédiatrique et sarcomes des tissus mous. Expert Rev. Anticancer Ther. 6: 225-37, 2006. 2. Quan GM, Ojaimi J, Nadesapillai AP, Zhou H, Choong PF. (2003). Résistance du cartilage épiphysaire à l'invasion par l'ostéosarcome est susceptible d'être due à l'expression de facteurs angiogéniques. Pathobiologie 70: 361-7 2003. 3. Quan GM, Ojaimi J, Li Y, Kartsogiannis V, Zhou H, Choong PF. (2005). Localisation de pigment facteur épithélium dérivé dans l'os de la souris en croissance. Calcif. Tissue Int. 76: 146-53, 2005. 4. Dawson DW, Volpert OV, Gillis P, Crawford SE, Xu H, Benoît W, Bouck NP. Facteur de pigment dérivé de l'épithélium: un puissant inhibiteur de l'angiogenèse. Sciences 285: 245-8 1999. 5. Ek ETH, Dass CR, Choong, PFM. PEDF: une cible thérapeutique potentielle moléculaire avec de multiples activités anticancéreuses. Trends Mol. Med. 12: 497-502, 2006. 6. Tombran-Tink J, CJ Barnstable. Les ostéoblastes et les ostéoclastes expriment des isoformes PEDF, VEGF-A, et les récepteurs du VEGF: possibles médiateurs de l'angiogenèse et de remodelage de la matrice dans l'os. Biochem. Biophys. Res. Commun. 316: 573-9 2004. 7. JA Doll, Stellmach VM, Bouck NP, Bergh AR, Lee C, Abramson LP, Cornwell ML, Pins MR, Borensztajn J, Crawford SE. Facteur de pigment dérivé de l'épithélium régule le système vasculaire et de la masse de la prostate et du pancréas. Nat. Med. 9: 774-80, 2003. 8. Ohno-Matsui K, Morita I, Tombran-Tink J, Mrazek D, Onodera M, Uetama T, Hayano M, Murota SI, mécanisme Mochizuki M. Novel pour la dégénérescence maculaire liée à l'âge: un changement d'équilibre entre l'angiogenèse facteurs VEGF et PEDF. J. Cell. Physiol. 189: 323-33, 2001. 9. Cai J, Jiang WG, Grant MB, Boulton M. Pigment facteur épithélium dérivé inhibe l'angiogenèse via la protéolyse intracellulaire régulée du récepteur du facteur de croissance endothélial vasculaire 1. J. Biol. Chem. 281: 3604-13, 2006В 10. Garcia, M. Garcia M, Fernandez-Garcia NI, Rivas V, Carretero M, Escamez MJ, Gonzalez-Martin A, Medrano EE, Volpert O, Jorcano JL, Jimenez B, F Larcher, Del Rio M. Inhibition de xénogreffe la croissance du mélanome humain et de la prévention du développement des métastases par deux activités antiangiogéniques / antitumoraux de pigment facteur de l'épithélium dérivé. Cancer Res. 64: 5632-42, 2004. 11. Ohno, Matsui, K. Matsui Ohno-K, Yoshida T Uetama T, M Mochizuki, I. Morita Vascular endothelial growth factor expression du facteur upregulates pigment de l'épithélium dérivé par VEGFR-1 dans les cellules de l'épithélium pigmentaire de la rétine humaine. Biochem. Biophys. Res. Commun. 303: 962-7 2003. 12. Ek ETH, Dass CR, Contreras KG, Choong PFM. peptides synthétiques PEDF dérivés présentent une activité antitumorale dans un modèle orthotopique de l'ostéosarcome humain. J. Orthop. Res. 25: 1671-80, 2007. V5N4 ESUN Droit d'auteur © 2008 Initiative  sarcome Liddy Shriver. financement Grant
