Governo Federal

Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO
MICROBIOLOGIA E IMUNOLOGIA (33009015003P3)
Avaliação do potencial antitumoral de peptídeos baseados em sequências hipervariáveis de imunoglobulinas: atividade antitumoral e mecanismo de ação in vitro e in vivo do peptídeo C36 derivado do VL CDR1 (L1), sobre o melanoma murino B16F10-Nex2.
CARLOS ROGERIO DE FIGUEIREDO
TESE
28/02/2015

O melanoma maligno é um tipo letal de câncer de pele amplamente resistente às terapias convencionais. Recentemente anticorpos monoclonais (mAbs) tem sido utilizados, principalmente os que reconhecem receptores imunoregulatórios. Peptídeos sintéticos, por outro lado, têm sido utilizados principalmente para induzir uma resposta imunospecífica contra o tumor ou para atuar diretamente sobre as células cancerígenas. Peptídeos sintéticos curtos, correspondentes a sequências de regiões determinantes de complementaridade (CDRs) de diferentes famílias de imunoglobulinas, foram descritos pelo nosso grupo em colaboração com a Universidade de Parma, Italia, demonstrando atividades antimicrobianas, antivirais e antitumorais, independente da especificidade do anticorpo monoclonal (mAb) de origem. Em nosso trabalho, avaliamos a atividade antitumoral in vivo e in vitro de peptídeos sintéticos derivados de CDRs comuns a diferentes imunoglobulinas contra linhagens de células tumorais humanas e murinas, com especial ênfase no modelo de melanoma B16F10-Nex2. O estudo teve como objetivo a descoberta de novas sequências peptídicas com atividades antitumorais promissoras para a terapia do câncer. Quatro peptídeos de CDR de cadeias leves e pesadas (C36-L1, HA9-H2, 1-H2 e MG16-H2) de diferentes anticorpos apresentaram atividade citotóxica contra o melanoma murino e um painel de linhagens de células tumorais humanas in vitro. Além disso, estes peptídeos exerceram importante atividade anti-metastática utilizando-se o modelo singeneico de melanoma murino. Outros peptídeos (D07-H3, MN20v1, MS2-H3) também foram protetores contra melanoma metastático, apesar de não apresentarem citotoxicidade significante contra as células tumorais in vitro. Neste caso, sugerimos que estes peptídeos agem como adjuvantes imunológicos in vivo. Os peptídeos que foram protetores in vivo também induziram a produção de 10 óxido nítrico em macrófagos de medula óssea, mostrando que as células da imunidade inata também podem ser moduladas por peptídeos derivados de CDRs. O peptídeo C36L1 foi escolhido entre as 17 sequências triadas para a avaliação de sua eficácia e mecanismo de ação in vitro e in vivo contra o melanoma. C36L1 é um peptídeo de 17 aminoácidos facilmente absorvido pelas células de melanoma e que atua nos microtúbulos, casuando a sua despolimerização, stress do retículo endoplasmático e apoptose intrínseca. Em concentrações subletais, o peptídeo C36L1 inibiu a migração, invasão e proliferação das células de melanoma com parada na fase G2/M do ciclo celular, regulando a sinalização do eixo PI3K/Akt mediante a regulação de Rho-GTPases e PTEN. A administração peritumoral do peptídeo em modelo de melanoma subcutâneo retarda o crescimento tumoral. Já a administração intraperitoneal induziu uma proteção antitumoral significante e dependente do sistema imune em modelo singeneico de melanoma metastático. Células dendríticas (DCs) estimuladas com C36L1 foram igualmente eficazes na proteção contra o melanoma metastático. Durante o tratamento sistêmico, o peptídeo C36L1 induziu ativação de DCs, além de um aumento no recrutamento de células imunoefetoras no microambiente tumoral metastático, associado à uma significante diminuição da disponibilidade de células T-regulatórias nos órgãos linfóides. Em conclusão, o presente trabalho mostra uma triagem que viabiliza a utilização de imunoglobulinas para o delineamento de sequências conservadas de CDRs dotadas de propriedades antitumorais específicas com potencial para seu desenvolvimento como drogas antitumorais. Entre estas sequências, foi demonstrado que o peptídeo C36 VL CDR1 é um candidato promissor à classe de compostos que interagem com os microtúbulos, podendo desencadear apoptose em 11 células tumorais e indução de uma resposta imune efetora mediante a ativação de DCs, com conseqüente inibição do crescimento do melanoma metastático.

1. Melanoma 2. Microtúbulo 3. Apoptose 4. Ciclo celular 5. Peptídeo
Malignant melanoma is a lethal type of skin cancer that is largely resistant to conventional therapies. Recently, monoclonal antibodies (MAbs) have been used in therapy, mainly those reative with immune regulatory receptors. Synthetic peptides have been used either as mediators of specific immune responses against the tumor or by their direct action on cancer cell. Our group in collaboration with University of Parma, Italy, have shown that synthetic peptides corresponding to sequences of complementarity determining regions (CDRs) of different immunoglobulin families can exert antimicrobial, antiviral and antitumor activities, regardless of the specificity of the original monoclonal antibody (mAb). In the present work, we studied the in vitro and in vivo antitumor activity of CDR derived peptides from different immunoglobulins against human tumor cell lines and murine B16F10-Nex2 melanoma aiming the discovery of candidate molecules for cancer therapy. Four light- and heavy-chain CDR peptide sequences from different antibodies (C36-L1, HA9-H2, 1-H2 and Mg16-H2) showed cytotoxic activity against murine melanoma and a panel of human tumor cell lineages in vitro. Importantly, they also exerted anti-metastatic activity using a syngeneic melanoma model in mice. Other peptides (D07-H3, MN20v1, MS2-H3) were also protective against metastatic melanoma, although they did not show in vitro cytotoxicity against tumor cells. Those findings led us to suggest that these peptides may act as immune adjuvants in vivo. We also observed that these peptides induced nitric oxide production in bone-marrow macrophages indicating that innate immune cells can also be modulated by these CDR peptides. C36L1 peptide was chosen among 17 CDR sequences previously screened against murine melanoma in vitro and in vivo. C36L1 is a 17-amino acid peptide that is readily taken up by melanoma cells and acts on microtubules causing 13 depolymerization, stress of the endoplasmic reticulum and intrinsic apoptosis. At sub-lethal concentrations, C36L1 inhibited migration, invasion and proliferation of B16F10-Nex2 cells with cell cycle arrest at G2/M phase, through regulation of the PI3K/Akt signaling axis mediated by Rho-GTPase and PTEN. Peritumor injection of the peptide delayed growth of subcutaneously grafted melanoma cells and intraperitoneal administration induced a significant immune-response dependent anti- tumor protection in a syngeneic metastatic melanoma model. C36L1-stimulated dendritic cells were equally effective against tumor cells. In a therapeutic protocol against metastatic melanoma, C36L1 further activated DCs, as well as significantly increased the recruitment of effector immune cells to the tumor microenvironment associated with a significant decrease in the regulatory T cells in lymphoid organs. We believe that the present screening supports the search of immunoglobulins with frequent CDR sequences endowed with specific antitumor properties as potential candidates for anti-cancer drugs. Indeed, the C36 VL CDR1 peptide is a promising microtubule-interacting drug that induces tumor cell death by apoptosis and inhibits metastases of highly aggressive melanoma cells by activating an effective DC dependent immune response.
Melanoma, peptides
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO PAULO

Contexto

IMUNOLOGIA
DESENVOLVIMENTO DE ALTERNATIVAS TERAPÊUTICAS E VACINAIS ANTI-MICROBIANAS, ANTI-VIRAIS, ANTI-PARASÍTICAS E ANTITUMORAIS. AVALIAÇÃO DA RESPOSTA IMUNOLÓGICA, MECANISMOS DE AÇÃO E BIOLOGIA CELULAR
PEPTIDEOS BIOATIVOS E RECEPTORES DE CELULAS TUMORAIS

Banca Examinadora

LUIZ RODOLPHO RAJA GABAGLIA TRAVASSOS
Não
Nome Categoria
CLARA LUCIA BARBIERI MESTRINER Docente
WAGNER LUIZ BATISTA Docente
JOSE ALEXANDRE MARZAGAO BARBUTO Participante Externo
SIRLEI DAFFRE Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
CONS NAC DE DESENVOLVIMENTO CIENTIFICO E TECNOLOGICO - Bolsa de Doutorado no País GD 3
FUNDACAO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DE SAO PAULO - Bolsa de Doutorado 45

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