Klotho e Tumore gastrico - Klotho and Gastric Cancer

 

A livello mondiale, il cancro gastrico è al quarto posto come prevalenza e al secondo per causa di morte.¹

Numerose Ricerche hanno dimostrato come le vie dell’insulina/IGF-1 e del PI3K/Akt/mTOR siano in grado di facilitare lo sviluppo del cancro gastrico tramite l’inibizione dell’apoptosi cellulare.^2–4

Altri Studi, invece, hanno mostrato la capacità della proteina Klotho nell’inibire le vie sopra citate.⁵

Domanda:

L’espressione del gene e della proteina Klotho conferisce proprietà oncosoppressive?

Risposta breve:

·       modelli sperimentali: SI

·       Uomo: SI, ma da confermare tramite ulteriori Studi

 

Approfondimento:

È stato dimostrato che la metilazione del promotore del gene Klotho porta al silenziamento del gene stesso. La Ricerca di Wang² dimostra che la metilazione del promotore è riscontrabile con una frequenza aumentata e si associa ad una prognosi peggiore.

Il ripristino dell’espressione di Klotho nelle cellule neoplastiche inibisce la crescita cellulare, la fosforilazione di ERK, induce l’apoptosi cellulare e incrementa l’espressione del p21. Pertanto questi risultati avvallano le proprietà oncosoppressive del gene Klotho.⁶

 

Nello Studio di Xie e colleghi⁵ viene dimostrato come il ripristino dell’espressione del gene Klotho sia in grado di incrementare il processo di apoptosi e di autofagia delle cellule tumorali gastriche.

L’autofagocitosi è un meccanismo cellulare tramite il quale la cellula rimuove i componenti citoplasmatici danneggiati.⁷ Tale processo è impiegato, inoltre, dall’organismo per distruggere le cellule tumorali resistenti all’apoptosi.⁸

L’aumento dell’apoptosi e dell’autofagia era ottenuto tramite l’incremento della fosforilazione di IGF-1R, IRs-1, PI3K, Akt e mTOR.

Nella Ricerca sono impiegate diverse linee cellulari. MNK-45, AGS e GC-7901 sono linee cellulari impiegate come modelli per gli studi in vitro di cancro gastrico; mentre GES-1 sono normali cellule epiteliali gastriche.

La metilazione del gene KLOTHO è totale nelle cellule GC-7901, parziale in MNK-45 e AGS e assente nelle normali cellule gastriche GES-1. Inoltre, le cellule GC-7901 presentano, come aspettato, una ridotta espressione dell’mRNA di Klotho. Pertanto, i Ricercatori hanno deciso di impiegare quest’ultima linea cellulare come modello sperimentale nel loro Studio.

La de-metilazione completa si è ottenuta tramite la l’agente de-metilante 5-aza-2′-deossicitidina (conosciuta anche come decitabina, derivato deossi- della azacitidina).

 

In una Ricerca⁹ più recente è indagato il ruolo del microRNA (miRNA) miR-199a-5p nel cancro gastrico. I livelli di quest’ultimo sono nettamente aumentati nelle cellule tumorali rispetto le cellule sane, come anche la migrazione e l’invasività.

L’espressione di Klotho presentava una correlazione inversa con l’espressione di miR-199a-5p.

Interessante è il riscontro di una significatività nell’espressione di Klotho nelle varie sottoanalisi. I dati sono in linea con quanto già riscontrato nel tumore polmonare (post “Klotho e Tumore Polmonare”). La proteina Klotho era espressa in modo maggiore nei pazienti che NON presentavano metastasi linfonodali o a distanza ed era maggiormente espressa nei tumori (classificazione TNM) di grado I rispetto a quelli di grado IV. Nessuna correlazione è stata riscontrata per parametri come il sesso, l’età e la classificazione di Lauren.

Nello Studio sono state impiegate diverse linee cellulari di cancro gastrico: MKN-45, MKN-28, SGC7901, BGC-823, HGC-27 e AGS. Come gruppo controllo e come effettuato dal Gruppo di Xie, sono state impiegate cellule GES-1.

Sono state impiegate, inoltre, 34 biopsie perendoscopiche di cancro gastrico (25 maschi) e 103 biopsie paraffinate di cancro gastrico (75 maschi). I pazienti dai quali sono state ottenute le biopsie perendoscopiche, non avevano ricevuto né radio né chemioterapia prima dell’intervento chirurgico. Si rimanda all’Articolo per la descrizione della tipologia di cancro gastrico.

Per l’immunoistochimica è stato impiegato un anticorpo policlonale da coniglio anti-klotho umano (AB69208). Per una comparazione tra i vari anticorpi anti-Klotho, si rimanda al post “Quale anticorpo anti-Klotho usare?”.

 

Ultimo e recente Studio¹⁰ pubblicato nell’ottobre 2020 dimostra e conferma la le proprietà oncosopressive della proteina SOX17. Quest’ultima sembrerebbe in grado di legare il promotore del gene KLOTHO favorendone la trascrizione.

Sono state impiegate linee cellulari di cancro gastrico GC‐7901, MNK‐45, BGC823, AGS, N87 e MGC803 e come controllo cellule GES-1.

 

Conclusioni:

Quattro Studi che portano ottimi risultati nel campo dell’oncologia. Tuttavia, sono relativamente pochi e ulteriori studi, in particolare nell’uomo, sono necessari per confermare i risultati ottenuti. E’ proprio nell’essere umano che i risultati vanno a confermare i dati ottenuti sempre nel campo dell’oncologia ma per quanto riguarda l’apparato respiratorio. (vedi post “Klotho e Tumore polmonare”).

 

Se conoscete altri studi in merito fatemelo sapere, attendo vostri suggerimenti, a disposizione per dubbi e chiarimenti. Per maggiori approfondimenti specifici vi rimando alla lettura dei singoli articoli.

  

MEDLINE effettuata su Pubmed alla data di pubblicazione del post, parole chiave della ricerca: Klotho AND “gastric cancer”

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Bibliografia:

1.             Kim, K., Chun, K. H., Suh, P. G. & Kim, I. H. Alterations in cell proliferation related gene expressions in gastric cancer. Critical Reviews in Eukaryotic Gene Expression (2011) doi:10.1615/CritRevEukarGeneExpr.v21.i3.20.

2.             Wang, L. et al. Klotho is silenced through promoter hypermethylation in gastric cancer. Am. J. Cancer Res. (2011).

3.             Oshima, T. & Masuda, M. Molecular targeted agents for gastric and gastroesophageal junction cancer. Surgery Today (2012)

4.             Kooijman, R. Regulation of apoptosis by insulin-like growth factor (IGF)-I. Cytokine and Growth Factor Reviews (2006)

5.             Xie, B. et al. Restoration of klotho gene expression induces apoptosis and autophagy in gastric cancer cells: Tumor suppressive role of klotho in gastric cancer. Cancer Cell Int. (2013)

6.             Wang, L. et al. Klotho is silenced through promoter hypermethylation in gastric cancer. Am J Cancer Res 1, 111–119 (2011).

7.             Kobayashi, S. Choose delicately and reuse adequately: The newly revealed process of autophagy. Biol. Pharm. Bull. (2015)

8.             Lin, H. M. et al. Induction of autophagy and apoptosis by the extract of Solanum nigrum Linn in HepG2 cells. J. Agric. Food Chem. (2007)

9.             He, X. J. et al. Up-regulated miR-199a-5p in gastric cancer functions as an oncogene and targets klotho. BMC Cancer 14, 218 (2014).

10.           Yang, L. et al. Delivery of BR2-SOX17 fusion protein can inhibit cell survival, proliferation, and invasion in gastric cancer cells through regulating Klotho gene expression. Cell Biol. Int. (2020)