Journal of Translational Medicine, 2005; 3: 25-25 (más artículos en esta revista)

El cáncer de ovario, la vía de coagulación, y de la inflamación

BioMed Central
Xipeng Wang (xipwang@mdanderson.org) [1], Ena Wang (ewang@cc.nih.gov) [2], John Kavanagh J (jkavanag@mdanderson.org) [1], Ralph Freedman S (rfreedma @ mdanderson. Org) [3]
[1] Departamento de Ginecología Oncología Médica, la Universidad de Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, TX, EE.UU.
[2] Departamento de Medicina de Transfusión, Instituto Nacional de Salud, Bethesda, MD, EE.UU.
[3] Departamento de Oncología Ginecológica, de la Universidad de Texas MD Anderson Cancer Center, Houston, TX, EE.UU.

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Resumen

Cáncer epitelial de ovario (EOC) representa la causa más frecuente de muerte en los Estados Unidos de un cáncer de la participación de los genitales femeninos. Contribuir a la EOC pobres resultados en los pacientes, son las metástasis a peritoneo y estroma que son comunes en este tipo de cáncer. En un estudio, el análisis de microarray de ADNc se realizó en el tejido fresco para el perfil de expresión génica en pacientes con EOC. Este estudio pone de manifiesto una serie de genes con expresión alterada significativamente en el peritoneo pélvico y estroma, y en las cercanías de EOC implantes. Estos genes incluyen la codificación de los factores de coagulación y las proteínas reguladoras en la cascada de coagulación y de genes que codifican proteínas asociadas con respuestas inflamatorias. Además de promover la formación de coágulos de sangre, factores de coagulación exhiben muchas otras funciones biológicas, así como tumorigénicos funciones, incluyendo la posterior proliferación de las células del tumor, angiogénesis, invasión y metástasis. Vía de coagulación proteínas implicadas en la tumorigénesis constará de factor II (trombina), receptor de la trombina (activados por los receptores de la proteasa), el factor III (factor tisular), factor VII, factor X y el factor I (fibrinógeno), y de fibrina y factor XIII. En un reciente estudio que llevamos a cabo, encontramos que el factor XII, factor XI, y varios de coagulación proteínas reguladoras, incluida la heparina cofactor II-epitelial y del receptor de la proteína C (EPCR), se upregulated también en el peritoneo de la EOC.

En esta revisión, se resumen en la prueba de un papel de estos factores en la promoción de la progresión tumoral de células y la formación de ascitis. También examinar las distintas funciones de factor de coagulación en el tumor de las vías y peritumoral microambientes lo que se refiere a la angiogénesis, la proliferación, invasión y metástasis. . Desde respuestas inflamatorias son otra de las características del peritoneo en la EOC, también hablar de la vinculación entre la cascada de coagulación y la citocinas y quimiocinas implicadas en la inflamación. Interleucina-8, que es considerada como un importante quimioquinas asociadas a la progresión tumoral, que parece ser un punto de conexión para la coagulación y la inflamación en la malignidad. Por último, se revisa conclusiones sobre el proceso inflamatorio producido por ciertos ensayos clínicos de los agentes que se dirigen a los miembros de la cascada de coagulación en el tratamiento del cáncer. Los datos actuales sugieren que alterar ciertos elementos de la coagulación y procesos inflamatorios en el microambiente tumoral podría ser un nuevo enfoque biológico para la terapéutica del cáncer.

Introducción

Se estima que unos 22220 casos nuevos y 16210 de las muertes por cáncer epitelial de ovario (EOC) se producirá en el año 2005 [1]. EOC es insidioso: el 75% de los pacientes en una fase avanzada, en el que la metástasis a la cavidad peritoneal es característico revestimiento. Peritoneal y serosal participación global se asocia con un mal pronóstico. El mecanismo de siembra peritoneal, la difusión, y la progresión no es muy conocida. El contacto directo de la libre flotación de ovario tumor de las células de la cavidad peritoneal, el peritoneo puede colocar en riesgo de diseminación metastásica. Otras pruebas de propagación metastásica apunta a un origen de la superficie del epitelio EOC [2] o inestabilidad genética de la estroma [3].

Existen cada vez más indicios de que un proceso inflamatorio contribuye al crecimiento tumoral y las metástasis en el peritoneo a la EOC [4, 5]. Este proceso se ve facilitado por hablar cruzada entre las células tumorales y las células que rodean el estroma [6]. Quirúrgico conclusiones de EOC suelen incluir una mayor vascularización de tumores malignos, con o sin ascitis. Examen microscópico puede revelar infiltrado inflamatorio de leucocitos que comprende diferentes poblaciones [6]. El estroma asociados a los tumores pueden parecerse tejido de granulación formado en la cicatrización de heridas [7]. La interacción de las células del cáncer con su entorno pueden influir en las alteraciones fenotípicas en el tumor. Por ejemplo, la presencia de tumor estromal de mama humano en ratones explantes podrá determinar la formación de cáncer de mama como de las lesiones [8].

En un reciente estudio, que comparó el perfil transcripcional de la normalidad-que aparecen peritoneo y su adherente y estroma subyacente en pacientes con EOC que patológicamente de los pacientes con enfermedad benigna de ovario [3]. En nuestro estudio, hemos identificado 402 genes expresados diferencialmente entre malignos y benignos peritoneo y 663 genes expresados diferencialmente entre malignos y benignos estroma. No se observaron diferencias significativas en la expresión de genes entre peritoneo malignos y malignos estroma fueron observadas, lo que sugiere que la transcripción cambios inducidos por el maligno se superponen, al menos en parte. Nuestro análisis preliminar indica que el perfil genético de las estructuras peritoneal podría verse afectada por la presencia de células EOC [3]. Creemos que es interesante el hecho de que los genes incluidos los relacionados con los procesos inflamatorios y algunas están vinculadas a la vía de coagulación. Un examen de estos dos procesos en el nivel de transcripción de genes sugiere una serie de posibles vínculos entre la coagulación y la inflamación. En este artículo se examina las diferentes funciones de factor de coagulación de las vías en lo que se refiere a la angiogénesis, la proliferación, invasión, y la metástasis en el microambiente tumoral y peritumoral.

De coagulación y el desarrollo del cáncer

La historia de una relación conocida entre la coagulación y el cáncer se remonta a 1865, cuando Armand Trousseau observó que los pacientes que presentan con tromboembolismo venoso idiopático con frecuencia tenía un cáncer subyacente oculta, y viceversa [9]. La asociación sólo recientemente ha pasado a ser más evidente. Anteriormente, los investigadores se centraron en cómo los tumores activar la coagulación de la sangre y la manera de superarla. Sin embargo, el mecanismo subyacente por la cual los factores de coagulación promover el crecimiento de las células del tumor, invasión, metástasis, la angiogénesis y se ha convertido en un tema candente en el campo de la investigación sobre el cáncer. Algunos factores de coagulación que displaya papel en la progresión tumoral han sido revisadas [10]. Las más frecuentes informes sobre coagulante interacciones de las proteínas y el cáncer incluyen factor III (factor tisular; TF) [11], TF-factor VIIa [12, 13], el factor Xa [14], factor IIa (trombina)-factorII receptores (también llamado Proease activados por los receptores (PAR) [15], y el factor XIIIa factor-I bis (fibrina) (Tabla 1] [16]. Dos cascadas, una intrínseca y extrínseca la otra, conducir a la formación de un coágulo de fibrina. Aunque son Iniciado por distintos acontecimientos, las dos cascadas convergen en una vía común que incluye la trombina, PAR, y de fibrina y conducir a la formación del coágulo. Intrínseca La cascada, que se inicia cuando se hace el contacto entre la sangre y las células endoteliales expuestos (CE) de superficie, exige Los factores de coagulación VIII, IX, XI, y XII. También se requiere la prekallikrein y proteínas de alto peso molecular kininogen y Ca 2 + y fosfolípidos secreta de las plaquetas. Extrínseca La cascada de la coagulación se inicia en el lugar de la lesión en respuesta a la Liberación de TF. Factor X activado es el lugar en que la coagulación intrínseca y extrínseca convergen cascadas. TF factor VIIa y contribuir a la cascada extrínseca y, posiblemente, para el desarrollo de cáncer. Otros factores de la vía intrínseca, como factores XI y XII , Aún no han sido directamente implicados en la progresión del cáncer. Nuestra reciente análisis de la expresión génica en el perfil EOC ha puesto de manifiesto un aumento de los niveles de factor XI y XII factor de transcripción en el peritoneo de la EOC pacientes [3]. Estos resultados sugieren que la cascada intrínseca podría Promover la metástasis de las células del cáncer de ovario en la cavidad peritoneal. También demostró que el inhibidor de proteinasa serina D1 (SERPIND1), que inhibe la plasmina, kallikrein tejido, y el factor XIa, se downregulated [3].

Cascada de la coagulación de la sangre puede ser activado por diferentes mecanismos, y de los diferentes niveles en los pacientes con cáncer. Las alteraciones van desde sutiles anormalidades en las pruebas de laboratorio clínicamente a la trombosis y la coagulación intravascular diseminada [17]. Hasta el 50% de todos los pacientes con cáncer y el 90% de aquellos con metástasis exposición hemostática anomalías [17]. Estas anomalías pueden ser reflejada en el dominio de las células tumorales asociada a procoagulante vía, que conduce a la generación de trombina y hypercoagulation. Similares observaciones fueron hechas utilizando in vitro de las células del cáncer de ovario para el proceso de coagulación. El cáncer de ovario de células también pueden expresar TFs y de los demás componentes de la coagulación de origen local que generan la trombina, como se indica por la conversión de fibrinógeno a fibrina [18]. Fibrina se ha encontrado en ECs y de la superficie de las células tumorales de ovario y de los nódulos [18]. Activación de la coagulación en malignidad puede ser desencadenada por mecanismos directos o indirectos. Activación directa de la coagulación de la sangre por la inducción de la trombina puede ocurrir a través de la actividad de las células tumorales procoagulation, mientras que la activación indirecta puede producirse a través de la producción de citoquinas asociadas al tumor que activan la producción TF acogida por los macrófagos (AG) o ECs. La vía de coagulación componentes pueden contribuir a la proliferación de las células del tumor, invasión y metástasis [10], aunque estas alteraciones también pueden ser una consecuencia de la enfermedad avanzada [19].

TF y de la angiogénesis

La formación de nuevas masas celulares en el sitio de un órgano extra crea una evidente demanda de oxígeno, factores de crecimiento, y de los metabolitos y aumenta la necesidad de tumor de los vasos sanguíneos asociados. Los estimuladores e inhibidores de la angiogénesis que puede regular la formación de nuevos vasos son VEGF, FGF ácida y básica, el factor de crecimiento hepatocitos, y TGF. Angiostatin, endostatin, y antiangiogenic antitrombina podrían funcionar como inhibidores de la angiogénesis [70].

Angiogénesis puede ser mediado por cualquiera de coagulación dependientes o independientes de la activación de las vías [71]. De coagulación dependientes de las vías siempre implican la activación de los receptores de la TF a su ligando, seguido de la producción de trombina y la subsiguiente formación del coágulo. Coagulación-independiente vías parecen involucrar a la fosforilación del dominio citoplásmico de la TF del receptor y la posterior señalización de los acontecimientos que se producen con independencia de la producción de trombina o de la formación del coágulo. Ambas vías pueden contribuir a la angiogénesis y la progresión tumoral. Incremento en la expresión de FT en los tumores pueden contribuir a la angiogénesis, en parte, por el aumento de la expresión de la proteína VEGF y downregulating la antiangiogenic expresión de la proteína thrombospondin [11]. Por ejemplo, la carretera TF-positivo tumores colorrectales tienen niveles más elevados de microvessel densidad y la expresión de VEGF TF-negativos tumores colorrectales hacer [67]. Colocalización de FT y VEGF mRNA y de proteínas se ha demostrado en el cáncer de mama, el glioma maligno, y el adenocarcinoma de pulmón [72]. En la coagulación dependientes de la vía, la interacción de TF y factor VIIa induce Ca 2 + oscilaciones y los cambios en la expresión génica, y la formación de la carretera TF-factor VIIa complejo conduce a la activación de la mitogen-activated proteína quinasa (MAPK) pathway [73], que es un importante inductor de la expresión del VEGF. La actividad catalítica de la carretera TF-factor VIIa complejo contribuye a la activación del factor X al factor Xa y, posteriormente, a la trombina. Factor Xa y trombina) también pueden ejercer las actividades de señalización a través de PAR-2 y PAR-1, respectivamente. Factor Xa activadas por las células tumorales pueden activar la expresión PAR-2, así como la formación de la carretera TF-factor VIIa complejos sobre ECs y pueden inducir señales intracelulares, sin embargo, el factor Xa ejerce el efecto más crítico en la carretera TF-factor VIIa-factor Xa complejo [ 74].

En la coagulación de la vía independiente, el dominio citoplásmico de TF se activa la proteína quinasa C dependiente de la señalización, en contraste con el ligando vinculante extraplasmatic cola de TF, que upregulates la síntesis de VEGF en respuesta a diferentes estímulos [75, 76]. La cola citoplásmica de la TF parece regular no dependen de los mecanismos de la coagulación como la reorganización citoesqueleto, el remodelado vascular, la angiogénesis y la metástasis celular. Los resultados de un reciente estudio proporcionó una explicación alternativa TF cual puede promover la angiogénesis por un mecanismo independiente de la coagulación [77]: la supresión genética de la TF citoplasma de dominio implica la pérdida del control regulador negativo con el PAR-2 upregulation. Expresión de la TF-2 y la reforma de la administración pública y la función de la carretera TF-PAR-2 vía de señalización requerirá la presencia de ambos factores angiogénicos de crecimiento y citoquinas inflamatorias. Citoquinas inflamatorias producidas por monocitos (MO) son importantes para la angiogénesis y el crecimiento de los vasos colaterales. Colocalización de upregulated PAR-2 con TF fosforilados se produce sólo en neovessels. La fosforilación de la TF parece ser el mecanismo que detiene el control regulador negativo que promueve patológica PAR-2 dependiente de la angiogénesis [77].

Sin embargo, la TF-PAR-2 señalización selectiva sinergiza con la isoforma PDGF BB, pero no con el VEGF, FGF básico, y la isoforma PDGF AA. PDGF-BB está disponible a través de la liberación de las plaquetas activadas en el contexto local de la coagulación o por síntesis de la brotación ECs. PDGF-BB también tiene un papel en lymphoangiogenesis. PDGF-BB estimulado la actividad MAPK y la motilidad de las células aisladas in vitro ECs linfático y potencialmente inducidos por el crecimiento de los vasos linfáticos en vivo [78]. Expresión de PDGF-BB en células de fibrosarcoma murino lymphoangiogenesis inducida por tumor, dando lugar a una mayor metástasis en los ganglios linfáticos [78].

La cascada de la carretera TF-factor VIIa al factor Xa y, posteriormente, a la trombina puede ser inhibida por vía TF inhibidor (TFPI), que se produce cuando la carretera TF-factor VIIa complejo se combina con el factor Xa y células, obligado TFPI. Una vez que este complejo es estable cuaternario formado, se trasladaron a interiorizado y en caveolae (es decir, pequeñas vesículas de la membrana plasmática) [79]. Producido por ECs y de las células tumorales, la mayoría de TFPI se expresa en la superficie de la célula, a pesar de que puede detectarse en el plasma periférica [80]. En las células tumorales, expresión de la disminución de TFPI podría dar lugar a activar y aumentar el factor Xa factor Xa-PAR-2 de señalización [81]. Los resultados de los estudios in vitro e in vivo estudios han sugerido que las estrategias terapéuticas que se dirigen a un aumento de la expresión de TFPI podría inhibir la angiogénesis tumoral [82], [83] el crecimiento, y la metástasis [53, 84].

Otro inhibidor de la vía TF-dependientes de la coagulación de la sangre que ha sido probado recientemente se TFPI-2, que, en contraste con TFPI, inhibe la carretera TF-factor VIIa complejo, pero no factor Xa. TFPI-2 también inhibe las proteasas diferentes [85]. Su expresión fue menor en laringe, de mama, estómago, colon, páncreas, renal, de endometrio y de los tejidos tumorales y tumores gliales que en el tejido normal homóloga [85]. Algunos estudios han proporcionado pruebas de la antiangiogenic y antimetastatic actividad de TFPI-2 [86]. Inactivación epigenética de TFPI-2 también contribuye a la progresión del adenocarcinoma ductal pancreático. TFPI-2 mRNA fue indetectable en muchas líneas celulares de cáncer de páncreas y en los tumores primarios ductal pancreático. Hipermetilación de su promotor isla CpG disminuido TFPI-2 de expresión. Sin embargo, al Grupo de Tareas expresión de los genes-2 en células de cáncer de páncreas se ha traducido en la proliferación notablemente reprimida, la migración, y el potencial invasivo in vitro [86]. TFPI-2 ejerce efectos antitumorales a través de los mecanismos de antiangiogenesis y antimetastatic [87, 88].

TF y metástasis

El papel de la carretera TF-factor VIIa en la metástasis ha sido ampliamente investigado. Algunos estudios recientes han revelado que TF puede promover la invasión y metástasis A2780 humanos de la línea celular de cáncer de ovario a través de la TF-factor VIIa vía. A su vez, la TF-factor VIIa puede upregulate la transcripción de la expresión del receptor uPA y mejorar la invasión y metástasis tumoral [63, 64]. Sobreexpresión de la TF de hasta un 1.000 veces mayor que lo normal es característico de las células tumorales metastásicas en relación con nonmetastatic células [89]. La inhibición de la TF a través de anticuerpos o sitio activo-bloqueado factor XIIa interfiere con metástasis experimental [90], pero ¿cómo TF sobre las células tumorales contribuye a la metástasis del tumor no está claro. TF-inducida por metástasis requiere de la participación de la cola citoplásmica de TF y el montaje de un activo TF-factor VIIa complejo, que se cree que la proteína G-meta junto PAR-2. Factor VIIa induce la activación de Ras y el p21 MAPK p42/p44, que además induce la activación de la proteína quinasa B vía en la carretera TF-expresando células y aumenta la síntesis de proteínas [91]. Tanto el p42/p44 MAPK y de la proteína quinasa B vías son capaces de inhibir la apoptosis. La inhibición de la apoptosis puede estar relacionado con la adhesión de la supervivencia independiente y, por tanto, puede estar vinculada a metástasis. En un estudio, el factor VIIa inhibe la muerte celular y activación de caspasa 3 en células del riñón de hámster Baby inducidos por la privación de suero y de la pérdida de adhesión (falta de señalización de integrina) cuando TF transfectadas con genes [14]. Los efectos del factor VIIa de la actividad caspasa 3 son sensibles a los inhibidores de la fosfatidilinositol 3'-quinasa y P42/P44 MAPK vías, por lo que el factor VIIa parece ser un factor de supervivencia de las células que expresan TF-y parece mediar en la supervivencia de tumor Las células durante la metástasis [14, 92].

Otro mecanismo que vincula TF efectos de la metástasis está mediada por la sobreexpresión de los factores de crecimiento y proteínas celulares relacionados con la reorganización. Interleuquina (IL) -8, un miembro de la CEC de quimioquinas (CXCL8) y un chemoattractant de neutrófilos y linfocitos, puede actuar multifunctionally para inducir el crecimiento tumoral y las metástasis, y la IL-8 sobreexpresión puede producirse a través de la carretera TF-FVIIa estimulación. En cambio, FXa y trombina no puede upregulate expresión de IL-8. IL-8 conduce a la creciente migración celular y la invasión, y estos efectos son atenuados cuando vinculante del factor VIIa al TF se impide [13]. En estudios de cáncer de ovario, IL-8 ha sugerido a participar en la formación de ascitis [93, 94]. En nuestra peritoneal transcripción de genes perfil, que mostró que la IL-8 conecta una serie de itinerarios que podrían estar vinculadas a la patogénesis de cáncer por cellspace análisis (Figura 1] [3]. IL-8 pueden inducir a otras células inmunes relacionados con moduladores, como el receptor de la IL-13, molécula de adhesión celular vascular 1, receptor de quimioquinas 1, y otras moléculas inflamatorias asociadas a la función [95]. Se sabe que la respuesta inflamatoria involucrada en la progresión de los tumores y que la IL-8 podría amplificar la inflamación en el microambiente tumoral para promover la proliferación de las células tumorales, la angiogénesis y la metástasis.

La trombina-PAR sistema de la angiogénesis

La trombina es un potente activador de la angiogénesis y podría ser el mecanismo subyacente para la promoción de la progresión tumoral después de la trombosis. Sin embargo, las evidencias sugieren que la angiogénesis inducida a través de la trombina es mediado a través de reforma de la administración pública y es independiente de la formación de fibrina, que se puede modular sin interferir con la coagulación de la sangre [98]. La trombina también estimula la quimiotaxis de células inflamatorias y, por lo tanto, posiblemente, indirectamente promueve la angiogénesis tumoral [98]. Además, la trombina podría inducir efectos en varios celulares ECs, contribuyendo así a la cascada angiogénicos.

Hay dos posibles mecanismos por los que la trombina puede promover la angiogénesis: (1) La trombina en concentraciones fisiológicas ECs pueden inhibir la capacidad de adherirse al colágeno tipo IV, laminina o al [99], incluso después de la exposición breve a ECs de la trombina. El resultado es reversible y está mediada específicamente a través del receptor de la trombina. El resultado es destacamento ECs y la migración de los componentes de la membrana basal, el primer paso en la activación de ECs normalmente silente. (2) La trombina upregulates VEGF expresión reforma de la administración pública a través de la activación de las células tumorales o ECs [100] y mediante la liberación de las plaquetas [101]. La trombina antagonista cualquier vaso sanguíneo-la estabilización de los efectos de angiopoietin 1 por la producción de angiopoietin 2 [102, 103]. El angiogénicos efectos de la trombina incluir causando la liberación de FGF básico de los ECs y ECM [104]. La trombina también puede estimular notablemente la expresión de los receptores de VEGF (insertar quinasa del receptor de dominio que contienen y flt-1). La activación de la proteína quinasa C y vías de señalización MAPK fue confirmado en el proceso de VEGF y VEGF receptor de la producción [102]. La trombina puede, pues, contribuir a la formación de nuevos vasos proporcionando a la patológica microambiente de las células tumorales y la proliferación de los implantes; VEGF a través de la producción de trombina activación podría facilitar este proceso. VEGF también aumenta la permeabilidad de los vasos capilares y los nuevos resultados y las fugas de proteínas en el plasma y el desarrollo de una matriz de proangiogenic [105]. Un alto nivel de expresión de VEGF permite la formación de ascitis maligna. Así, la trombina-PAR sistema podría desempeñar un papel en la progresión de la ascitis en pacientes EOC al inducir la producción de VEGF.

La trombina-PAR en el sistema de invasión y metástasis

En nuestra peritoneal transcripción perfil estudio, encontramos que el PAR-1 se upregulated peritoneal en el tejido, lo que sugiere que este receptor podría estar involucrado en la patogénesis del EOC, invasión, y la metástasis [3]. Sobreexpresión de PAR-1 ha sido reportada en el melanoma maligno invasivo [106] y el cáncer de mama in vivo [96], y, en líneas celulares de cáncer de mama [107]. El aumento en el crecimiento y el potencial metastásico de las células tumorales puede ser atribuible, en parte, a la proangiogenic efectos de la trombina. Mediante la movilización de las moléculas de adhesión, como la α β 3 integrina II [108], P-selectina [109], y el CD40 ligando [110], a la superficie de la célula, la trombina aumenta la adherencia entre las células tumorales, las plaquetas, ECs, y ECM y contribuye A la progresión tumoral. La trombina también provoca la liberación de factores de crecimiento, quimiocinas, las proteínas ECM y que podría promover la proliferación y migración de células tumorales. Facilitación de la actividad metastásica de la trombina-PAR compleja se ha demostrado in vivo experimental con cáncer de pulmón [111], el cáncer de colon [112], y el cáncer de mama [15, 96]. El principal receptor de la trombina, PAR-1, ha sido implicado en la promoción de estos efectos. La mayoría de los efectos celulares provocados por la trombina están mediadas a través de la activación y posterior cascadas de transducción de señales de los miembros de la familia PAR. Asimismo, los inhibidores de la trombina y la reforma de la administración pública, como argatroban [113], la activación de la proteína 1 [112], y los pequeños ARN de interferencia PAR-1 [114], han demostrado prevenir la migración y la metástasis tumoral. La trombina también puede facilitar el transporte de la membrana basal por la migración ECM remodelación después de la activación de colágeno tipo IV de la enzima degradante, MMP-2, α y β v 3 integrina. Sin embargo, un estudio sobre inmunoticción EOC encontró que quinasa de adhesión focal (FAK), una importante proteína tirosina fosforilados de células adherentes, fue abundantemente expresado en invasoras EOC, pero no en los tejidos normales de ovario, que es compatible con un alto nivel de PAR1 expresión [97 ]. Posiblemente, PAR1 malignos en el carcinoma de ovario transmite señales que conduzcan a la fosforilación de FAK y, en consecuencia, a alteraciones en la expresión integrina. Incremento en la expresión de α v β 3 integrina También se detectó en nuestro perfil peritoneal estudio [3]. Los anticoagulantes, como la heparina y la warfarina se ha demostrado que disminuyen significativamente las metástasis pulmonar inducida experimentalmente in vivo [115], y una disminución similar en la metástasis de las células tumorales se observó in vivo con hirudina, un inhibidor específico de la trombina [15]. En otro estudio, hirudina inhibe el crecimiento tumoral y la implantación de cuatro diferentes líneas de células tumorales (MDA-MB-231 humanos de cáncer de mama, el cáncer de mama humano 4T1, A549 humanos de células no pequeñas de cáncer de pulmón y el melanoma murino B16F10) en ratones desnudos y syngeneic Mediante la inhibición de la siembra espontánea de los tumores a través de la sangre a los órganos susceptibles, incluyendo los pulmones, hígado, bazo y ganglios linfáticos [15]. En general, la interacción de la trombina endógena generada acogida y receptores de la trombina aumenta la angiogénesis tumoral mediante el aumento de la expresión de algunos genes que puede estar asociada con un perfil invasoras, y esta interacción implica la activación de la reforma de la administración pública y otros genes tumor.

Al menos seis mecanismos de transducción de señales sobre la base de la trombina-PAR sistemas que se han propuesto tener un papel en la invasión y metástasis: (1) reforma de la administración pública puede inducir la fosforilación de FAK y la integrina expresión [97, 116], contribuyendo así a la modulación del citoesqueleto de reorganización . Los cambios en la forma de células resultado de los cambios en las fibras de actina y estrés focal adhesión y están mediadas a través de las Rho GTPasas de la familia [117]. Rho-aguas abajo de las proteínas Ras PAR-1 son intermedios de la señal extracelular-quinasas reguladas 1 y 2 (ERK1 / 2)-MAPK vía y están implicados en la progresión del cáncer [118]. (2) La pérdida de activador de la proteína 2 (AP-2) resultados en el incremento en la expresión de PAR-1, que posteriormente contribuye a la metástasis del cáncer de fenotipo upregulating por la expresión de moléculas de angiogénicos, proteasas, y las moléculas de adhesión, que están involucrados en Invasión y metástasis de tumores [119]. Este upregulation se basa en la señalización MAPK. AP-2 es una proteína de 52-kDa factor de transcripción asignada a la de corto plazo del cromosoma 6, que es un regulador fundamental de la expresión génica durante el desarrollo de mamíferos, la diferenciación, y la carcinogénesis. Pérdida de la autopista AP-2, pueden contribuir al desarrollo y progresión de muchos tipos de cáncer como el melanoma y próstata, de mama, colorrectal y el carcinoma [119]. AP-2 es un regulador negativo de PAR-1 de señalización, funcional y AP-2 vinculante elementos han sido identificados en algunos genes, incluido el c-erbB2, VEGF, TGF-β, IGFBP-2, E-cadherina, y c - Myc [119]. (3) Sobreexpresión de flotillin-2, un muy conservadas caveolae / balsa de lípidos asociada a la proteína, se asocia con upregulation de PAR-1. Encuadernación de flotillin-2 a PAR-1 se podría estabilizar mediante el bloqueo de la inactivación o degradación de un activado PAR-1. Citoplásmica flotillin-2 también podrían modular PAR-1 trata de la célula o estabilizar PAR-1 mRNA, que podría promover la reforma de la administración pública-1 inducida constitutiva a través de la señalización MAPK o de otras vías de transducción de señales [120]. (4) PAR-1 coopera con α v β 5 integrina para promover la reorganización citoesqueleto. Activación del PAR-1 el aumento de la fosforilación de FAK y paxillin e indujo la formación de los complejos de centros de contacto. La activación de PAR-1 promuevan la invasión de células tumorales a través de un mecanismo de cooperación con la α v β 5 integrina [116]. (5) El aumento y la persistencia de la expresión de PAR-1 es inducida por la liberalización de los receptores de la trata defectuoso, que se correlaciona con el hecho de no eficiente downregulate activado PAR-1 por la internalización y la clasificación lisosomales [121]. (6) Coexpression de PAR-1 y PAR-2 se ha observado en algunas células tumorales y las células del microambiente tumoral, como los fibroblastos, plaquetas, y ECs. La activación simultánea de PAR-1 y PAR-2 de la trombina se requiere para causar la chemokinetic efecto. La trombina inducida por la activación del PAR-2 podrían desempeñar un papel sutil en la señalización inducida por la trombina-PAR-1 complejos y estimular la motilidad de las células tumorales metastásicas [122].

Las plaquetas pueden actuar como puentes entre ECs y linfocitos o MOs / AG, la trombina y la activación de las plaquetas puede mejorar la metástasis hematógena [123]. Además, la activación plaquetaria y la formación de fibrina son a la vez importantes mecanismos mediante los cuales las células tumorales relacionados con la "actividad procoagulante" promueve la metástasis. Activación plaquetaria inducida por la trombina es otro posible mecanismo de la metástasis, aunque algunos estudios han demostrado que las eliminatorias de la PAR-1 y PAR-2 genes de los ratones no afecta a la trombina de señalización en plaquetas ratón, pero puede atenuar las señales de ratón ECs [124, 125 ].

Fibrina y de la angiogénesis

Fibrina inducida neovasculation se basa en la coagulación relacionados con los mecanismos que involucran activación plaquetaria y la deposición de fibrina. Enlaces cruzados de fibrina se ha encontrado en diferentes tumores malignos humanos. Está presente en el endotelio de los vasos angiogénicos especímenes de cáncer invasivo, pero no en los vasos de los tumores benignos [134]. Fibrina puede unirse a las células inflamatorias o de las células tumorales y se deposita alrededor de las células tumorales, como los andamios que además promueve la angiogénesis. Fragmentos de la fibrina y el fibrinógeno, como los fragmentos de E, se ha demostrado que estimulan la angiogénesis tanto in vitro como in vivo [135]. La presencia de los productos de degradación de fibrina D-dímero es significativamente asociados con un mal pronóstico en algunos pacientes con cáncer [136, 137].

La unión de ECs de fibrina con la participación de la molécula de adhesión endotelial vascular cadherina puedan ser necesarios para la formación de tubo capilar, un paso crítico en la angiogénesis. La matriz de fibrina que se desarrolla alrededor de los tumores provisional proangiogenic proporciona un entorno que apoya y estimula la formación de los vasos CE proliferación y migración [138]. La matriz de fibrina puede promover una respuesta proangiogenic por upregulating la expresión de α v β 3 receptores de la integrina CE para facilitar la migración capilar y formación [139]. El α v β 3 integrina supervivencia proporciona señales a los ECs durante su interacción con fibrina. Tumor que contienen tejido ha puesto de manifiesto el aumento de la deposición de fibrina estimulada por VEGF inducido leakiness buque proangiogeneic para sostener el medio ambiente [7]. La matriz de fibrina también estimula la producción de VEGF, FGF básico, IGF1, IL-8 y de promover un autocrina procoagulante bucle induciendo TF ECs en la expresión [61]. La expresión de IGF1 v α y β 3 integrina genes es upregulated en el peritoneo de la EOC, por lo que la fibrina puede estimular la producción de estos genes [3].

Proteínas reguladoras en la cascada de coagulación

Dos importantes proteínas reguladoras en la cascada de coagulación, inhibidor de proteinasa serina D1 (Serpins, también llamado heparina cofactor II - HCII) y del receptor endotelial de proteína C (EPCR), se detectó por primera vez como un upexpression en un estudio que llevó a cabo [3], lo que sugiere De que hay valor en el estudio más a fondo. Serpinas son una superfamilia de proteínas de la que muchos miembros poseen potente actividad como inhibidores de serina proteinasa [140]. Otra muy importante familia de las serpinas es antithrombins. Ambos HCII y antithrombins puede inhibir la coagulación de la sangre proteinasa trombina.

HCII es un 480-amino-ácidos, glicoproteína de cadena única con un peso molecular de aproximadamente 66 kDa que se sintetiza en el hígado y circula en el plasma. The human HCII gene is located on chromosome 22q11, spans 15.8 kb, and includes 5 exons [ 141 ]. When HCII interacts with heparin and dermatan sulfate, the potential inhibition of thrombin can be increased by more than 1000-fold in vivo [ 142 ]. HCII inactivates thrombin by forming a stable, bimolecular complex in plasma. HCII does not inhibit other proteases involved in coagulation or fibrinolysis. It can also participate in wound healing by regulating the mitogenic and chemotactic activities of thrombin [ 143 ]. Two recent clinical research studies demonstrated that HCII is a very effective factor in combating heart and vascular disease, which it does by inhibiting the action of thrombin [ 144 , 145 ]. HCII is inactivated after cleavage of its reactive site (Leu-444 through Ser-445) by elastase from leukocytes during the inflammation process without forming the stable thrombin-HCII complex [ 146 ].

HCII has a physiological role in the inflammation response. An active peptide from the amino-terminal region (corresponding to Asp-39 through Ile-66) with chemoattractant action for both neutrophils and MOs is proteolyzed by neutrophil elastase, and another leukocyte migration peptide is derived from dodecapeptide from Asp-49 through Tyr- 60 of HCII. HCII-neutrophil proteinase products appear to have a role in the local inflammatory response [ 147 ]. Leukocytes and MOs/MAs are important cellular components of tissue injury, wound healing, and the microenvironment of EOC tumors [ 6 ]. The detection of upregulated HCII in the peritoneum and stroma of EOC patients is interesting because the degradation of HCII can produce a chemoattractant peptide for MAs [ 3 ]. MOs/MAs have multifunctional roles in EOC progression by releasing cytokines and chemokines, and HCII may help induce MA migration from the endothelium to extravascular tissue.

The connection between coagulation and inflammation in the EOC peritoneum

There is substantial evidence of infiltrating immune cells in EOC and the peritoneal environment. In a previous study, we showed that about 70% of T cells within EOC tumors were mononuclear cells [ 165 ]. Results from other researchers' experiments have suggested that the presence of these T cells is associated with an antigen-driven immune response [ 166 - 168 ]. However, there is little evidence to suggest there is a chronic cellular adaptive immune response in vivo because interferon γ message is absent or present at low levels [ 169 ]. Expression of the CD3ζ chain was absent or poor in another study [ 170 ]. A recent study showed longer overall and progression-free survival among EOC patients with intratumoral T cells than among those lacking these cells [ 168 ]. In a more recent study, CD4+CD25+ regulatory T cells present in EOC tumors appeared to be associated with poor patient survival. Regulatory T cells preferentially move to and accumulate in tumors and ascites but rarely enter the draining lymph nodes in later cancer stages [ 171 ]. Large numbers of MOs/MAs are also present in ascites, where they may make up 50% or more of mononuclear leukocytes, whereas the proportion that consists of T lymphocytes is usually less than 40% [ 165 ]. In recent preliminary studies, we found that pelvic peritoneal tissue biopsied from patients with advanced-stage EOC had a higher proportion of MOs/MAs than T cells even in the absence of tumor involvement (unpublished data).

Cytokines, chemokines, adhesion molecules, and components of the ECM may contribute to a tissue environment that supports tumor proliferation and invasion. Chemokines and certain cytokines may facilitate the migration of immune cells, including T cells and MAs, into the tumor environment (Tables 3 and 4 ). A network of CC (cysteines with no intervening amino acid) and CXC chemokines has been found in solid tumors and in ascites [ 172 ]. For example, CCL2, one of the ligands for CCR2, localizes to epithelial areas of the tumor [ 173 ], and its expression appears to correlate with the numbers of lymphocytes and MAs at this site [ 174 ]. CCL5 localizes with tumor-infiltrating leukocytes, and CCL5 concentration may be associated with CD8+ T cell infiltration. Chemokines CCL2, CC8, CCL4, CCL5, CCL8, CCL22, CXCL2, and CXCL12 have all been found in increased amounts in ascitic fluid from EOC patients, and the presence of CCL5 in ascitic fluid has been associated with the number of T cells in ascites [ 175 ].

Adhesion molecules may also be involved in the implantation of cancers cells onto the peritoneal lining. For example, E-cadherins and P-cadherins are expressed during EOC progression and may facilitate peritoneal invasion because mesothelial cells express cadherin-binding catenins [ 4 ]. Upregulation of discoidin domain receptor 1, claudin 3, and epithelial cell adhesion molecule occurs early in the development of EOC [ 176 ]. Soluble intracellular adhesion molecule 1 concentrations are elevated in patients with ovarian malignant tumors but do not correlate with clinical status[ 177 ].

Depending on their degree of expression in the tissue microenvironment, coagulation and inflammation might influence each other. Furthermore, components generated from both the coagulation cascade and an inflammatory response might be involved in heart disease, as recently reviewed [ 178 - 181 ]. Normal hemostasis is initiated when the blood vessels rupture, allowing blood cells to interact with extravascular cells and the ECM [ 182 ]. In one study, endotoxin, TNF-α, and IL-1α induced TF expression, primarily on MO/MA [ 58 ]. Blood clotting might thus be initiated when inflammatory cytokines and endotoxin induce the synthesis of TF on migrating leukocytes [ 183 ]. In this way, immune cells could help initiate the coagulation cascade through damaged tissue or cytokine production [ 184 ] (Table 5 ).

The complement system may also contribute to hemostasis by activating the membrane attack complement pathway, thereby contributing to phosphatidylserine expression on the outer membrane of cells [ 185 ]. Expression of phosphatidylserine on the outer cell membrane is necessary for the effective initiation and amplification of the coagulation cascade. Our microarray analysis of the peritoneum of EOC patients showed increased expression of the C2 component [ 3 ]. In contrast, expression of complement HF1, which blocks the membrane attack complement pathway, was increased and might have shifted the complement activation pathway toward a proinflammatory response with the recruitment of MO/MA. MO/MA are also an important source of complement components.

Chemokines can influence coagulation by activating platelets indirectly. Three main chemokines are involved in this process, CXCL12 (the ligand for CXCR4), CCL17 (the ligand for CCR4), and CCR22 (the ligand for CCR4) [ 186 ]. Platelets are an important link in the inflammation and coagulation processes. Inflammatory mediators, cytokines, and chemokines do not increase platelet production, but the platelets generated are more thrombogenic and thus are more sensitive to platelet agonists such as thrombin. Platelets contain high concentrations of the proinflammatory mediator CD40 [ 187 ] and certain chemokines [ 188 ]. When CD40 and these chemokines are released, they can induce TF synthesis and increase the production of inflammatory cytokines such as IL-6 and IL-8. Of the naturally occurring anticoagulants, protein C is the most negatively influenced by inflammation. Thrombomodulin and EPCR are both downregulated by inflammatory cytokines such as TNF-α [ 189 ] and IL-1 [ 190 ].

Thrombin has a variety of effects on cells that can enhance the inflammatory response. For example, it augments leukocyte adhesion and activation, which amplifies the inflammatory response, and induces endothelium and platelet activation. The activation of platelets can produce cytokines (IL-6) and chemokines (IL-8), which are involved in inflammatory responses [ 186 ]. Thrombin also acts as a direct mitogen for fibroblasts, inducing PDGF and TGF from platelets and ECs. PDGF and TGF-β are important cytokines for stimulating neovessel formation, and TGF-β may contribute to an environment conducive to tumor escape from immune system surveillance. Notably, PDGF and TGF-β 3 receptor expression were increased in our peritoneal transcript profile study [ 3 ]; this finding provides additional evidence that thrombin could foster tumor cell growth and proliferation via PDGF and TGF release from platelets and ECs.

Anticancer therapy based on targeting the coagulation cascade

Coagulation factors have a profound effect on tumor cell behavior in both in vivo and in vitro studies. These factors could enhance tumor cell proliferation, invasion, angiogenesis, and metastasis. Hence, targeting activated coagulation factors might provide a viable cancer treatment strategy.

Heparins are the most extensively used anticoagulants in clinics. In blood coagulation, unfractionated heparin and low-molecular-weight heparins potentiate the activity of antithrombin III, thus inhibiting the activation of coagulation factors II and X [ 191 ]. They also release TFPI, a physiologic inhibitor of the TF pathway that prevents pulmonary embolism and is used to treat deep vein thrombosis [ 192 ]. Retrospective and meta-analytic studies of deep vein thrombosis treatment have shown longer survival among cancer patients with thrombosis who were treated with unfractionated heparin and low-molecular-weight heparins than among patients treated without heparin [ 193 - 198 ]. Thus, the use of anticoagulants might allow them to live longer.

There is a higher incidence of venous thromboembolism in patients with melanoma or small cell lung cancer. In 2003, a pilot study of enoxaprin, a low-molecular-weight heparin for the treatment of advanced melanoma was reported [ 199 ], but the clinical outcome was not clear. Then, a phase II trial of combination chemotherapy and anticoagulant therapy (docetaxel plus enoxaparin) was performed in chemotherapy-naive patients with metastatic non-small cell lung cancer [ 200 ]. The median time to progression was 5 months, and the median survival time was 11 months. The most frequent toxic effects were neutropenia and asthenia; no clinically significant bleeding or thrombotic events were observed. Treatment was well tolerated in patients with advanced small cell lung cancer, and the results suggested that enoxaparin could prolong the time to disease progression [ 200 ]. Both the oral anticoagulant warfarin and unfractionated heparin have been shown to prolong survival time among patients with small cell carcinoma [ 201 ].

In 2004, a prospective, randomized, controlled trial enrolled 385 cancer patients into two arms, placebo and dalteparin (another low-molecular-weight heparin). Types of cancer included breast, colorectal, ovarian, and pancreatic [ 202 ]. Thirty-four percent of the dalteparin group and 31% of the placebo group received chemotherapy alone; 8% of each group received radiation therapy alone. Estimated overall survival at 1, 2, and 3 years did not differ significantly between groups overall. However, the estimated overall survival among patients with a better prognosis at enrollment (55 patients in the dalteparin group and 47 patients in the placebo group) was significantly longer in the dalteparin group at 2 years (78% and 60%; P = 0.03) and at 3 years (55% and 36%; P = 0.03). In 2005, another study confirmed these antineoplastic effects of dalteparin [ 203 ]. During the 12-month follow-up period of the study, 602 patients with solid tumors and venous thromboembolism were randomly assigned to a dalteparin or coumarin-derivative treatment group. Among patients without metastatic disease, the probability of death at 12 months was 20% in the dalteparin group compared with 36% in the oral anticoagulant group (P = .03). In patients with metastatic cancer, no difference was observed in mortality between the treatment groups (72% and 69%, P = .46). However, the observed effects of dalteparin on survival were statistically significantly different between patients with and without metastatic disease (P = .02). Clinical trials are warranted to investigate these findings. The exact mechanism by which heparin mediates antitumor or antimetastatic activity is unknown but also merits further study.

Conclusion

Factors from the extrinsic and intrinsic coagulation cascades play complex and important roles in cancer progression by promoting blood clotting; in the microenvironment of cancer (eg, ECs, platelets, fibroblasts, leukocytes, and the ECM), altered gene expression affects key intracellular signaling events . Certain signaling pathways may facilitate thrombus formation in the peritumoral environment and promote localized angiogenesis. In our study of transcript profiles of the peritoneum, several factors that are part of the intrinsic coagulation cascade were overexpressed at the transcript level in the peritoneum in the vicinity of but beyond the periphery of the tumor [ 3 ]. Overall, the extrinsic and intrinsic pathways favor clot formation. Thus, products of the peritoneal environment, which include chemokines, cytokines, and coagulation factors or their receptors, are evolving as potential targets for biologic therapy or in vivo diagnostic tools. The number of humanized monoclonal antibodies applicable to cancer treatment is increasing as more targets are discovered. Other approaches to treatment might include inhibitory oligonucleotides packaged to avoid degradation and small molecules that block specific pathways. Retrospective studies have shown that antithrombotic therapy may be associated with a lower incidence of certain types of cancer [204]. Clinical trials need to be expanded to target the production of certain coagulation factors or receptors in the coagulation cascade of advanced ovarian cancer. Such studies may reveal new approaches for chemoprevention or combination therapy that include chemotherapy to control tumor proliferation, angiogenesis, and metastasis.