Role of α1-antitrypsin in pleural mesothelioma onset and progression

Il mesotelioma pleurico (MP) è un tumore raro e aggressivo associato all’esposizione alle fibre di amianto, che induce un’infiammatoria cronica con danni ai tessuti, proliferazione incontrollata, alterazioni genetiche ed epigenetiche. A causa della breve aspettativa di vita (~12 mesi dalla diagnosi) e della resistenza alle terapie convenzionali, è necessario identificare nuovi marcatori e/o bersagli terapeutici. L’α1-antitripsina (AAT), codificata dal gene SERPINA1, è una proteina di fase acuta prodotta dagli epatociti e coinvolta nei processi antiinfiammatori. Studi recenti indicano un suo ruolo nella progressione di neoplasie. Studi in vitro hanno evidenziato che l’AAT ha un’azione pro-proliferativa, induce la transizione epitelio-mesenchimale (EMT) e la resistenza all’apoptosi. Questo studio ha valutato il ruolo dell’AAT nella progressione del MP in linee cellulari di MP di diversi istotipi (epitelioide, sarcomatoide e bifasico) e in linee cellulari mesoteliali normali. L’espressione di AAT è stata determinata tramite l’utilizzo della droplet digital PCR (ddPCR). Le attività di regolazione della vitalità, proliferazione, migrazione cellulare, EMT sono state investigate con saggi di “guadagno e perdita di funzione” dopo trasfezione con il vettore pCMV6-SERPINA1 (pSERPINA1) esprimente SERPINA1, e con un pool di RNA interferenti (siRNA) per il silenziamento del gene. L’EMT è stata analizzata tramite real time PCR (RT-PCR) valutando l’espressione genica dei marcatori epiteliali E-caderina e desmoplachina, e di quelli mesenchimali N-caderina, vimentina, metalloproteasi di matrice-9 e fibronectina-1. L’apoptosi nelle cellule MP e mesoteliali normali è stata invece analizzata tramite citofluorimetro con Anessina V/PI dopo trattamento delle cellule con l’agente pro-apoptotico staurosporina e con AAT esogena. SERPINA1 è risultata più espressa nelle linee di mesotelioma bifasico e sarcomatoide rispetto alle epitelioidi e le normali. La sovraespressione di SERPINA1 ha determinato un significativo aumento della vitalità e della capacità proliferativa sia nelle linee cellulari di MP sia in quelle normali, mentre il silenziamento genico ha prodotto l’effetto opposto. La migrazione cellulare non è variata in modo rilevante dopo modulazione di SERPINA1, suggerendo un ruolo specifico di AAT nel sostegno alla sopravvivenza e proliferazione, piuttosto che nei processi migratori. La sovraespressione di SERPINA1 ha ridotto l’espressione dei geni epiteliali e aumentato quella dei marcatori mesenchimali, mentre il silenziamento ha determinato un incremento della desmoplachina e riduzione dei geni mesenchimali, suggerendo un ruolo di AAT nel cambiamento istotipico delle cellule verso l’acquisizione di caratteristiche mesenchimali. Il trattamento con AAT esogena ha prodotto una lieve ma costante riduzione del tasso apoptotico sia nelle linee MP sia in quelle mesoteliali normali, con un effetto più pronunciato nelle cellule MSTO- 211H (bifasiche) e nelle normali HMC. Ciò suggerisce che AAT, pur essendo secreta, possa avere un’azione intracellulare modulando i meccanismi apoptotici. Esperimenti di immunofluorescenza hanno dimostrato che AAT viene endocitata. Nelle HMC, che non la esprimono fisiologicamente, si osserva un segnale intracellulare dopo trattamento con AAT esogena; nelle MSTO-211H silenziate per SERPINA1, il segnale aumenta dopo lo stesso tipo di trattamento. Questo risultato supporta la capacità di AAT di internalizzare nel compartimento citoplasmatico e potenzialmente interferire con il processo apoptotico cellulare. I dati ottenuti suggeriscono quindi che l’AAT potrebbe contribuire alla tumorigenesi del MP e potrebbe rappresentare un promettente biomarcatore e bersaglio terapeutico. Sebbene i meccanismi esatti non siano ancora chiari, questo studio fornisce nuove informazioni sul ruolo dell’AAT nella patogenesi del MP e sul suo potenziale valore prognostico.