Dottorato in MEDICINA SPERIMENTALE

Titolo della tesi: PIVKA-II COME NUOVO BIOMARCATORE DIAGNOSTICO NELL’ADENOCARCINOMA PANCREATICO: ESPRESSIONE SIERICA, TISSUTALE E IN VITRO

Il carcinoma pancreatico è la settima causa principale di decessi cancro correlati a livello globale, con un tasso medio di sopravvivenza a 5 anni di solo il 4%. Con il termine comune di "carcinoma pancreatico" ci si riferisce prettamente all'adenocarcinoma duttale del pancreas (PDAC), l’ 85% di tutte le neoplasie che colpiscono quest'organo. Una delle principali cause di prognosi infausta è il difficile approccio diagnostico: nella maggioranza dei casi i pazienti non manifestando una sintomatologia specifica, giungono all'osservazione clinica quando le possibilità di guarigione sono ormai compromesse. Attualmente la diagnosi di PDAC è basata principalmente su tecniche di imaging e sul dosaggio di marcatori sierici specifici ma a causa dell'insufficiente sensibilità o specificità individuale di questi ultimi, nella comunità scientifica c'è uno sforzo costante per identificarne altri. Di recente la “protrombina indotta dall'assenza di vitamina K-II” (PIVKA-II) ha suscitato interesse come nuovo potenziale biomarcatore circolante nel PDAC. PIVKA-II è una forma di protrombina anomala (contenente alcuni residui di acido glutammico) rilasciata dal fegato in caso di insufficienza di vitamina K o come conseguenza di un difetto acquisito nella carbossilazione post-traduzionale del precursore della protrombina nelle cellule tumorali. In principio tale proteina è stata utilizzata soprattutto nell’ambito dell’emostasi ma attualmente rappresenta un valido biomarcatore diagnostico e prognostico dell’ epatocarcinoma(HCC). Recentemente è stato documentato inoltre un aumento dei livelli di PIVKA-II non solo nell’ HCC ma anche in altre neoplasie gastrointestinali, incluso il PDAC. In uno studio preliminare abbiamo riportato per la prima volta in letteratura che i livelli sierici di PIVKA-II sono significativamente più elevati nel PDAC rispetto alle malattie pancreatiche benigna e che il biomarcatore preso in esame mostra prestazioni diagnostiche piuttosto buone rispetto a CA 19.9, CEA e CA242. Alla luce di tali promettenti risultati, nel presente lavoro di ricerca abbiamo confermato i dati precedenti su un campione di dimensioni maggiori, dosando i livelli di PIVKA-II tramite tecnologia CLEIA. Inoltre abbiamo riscontrato un decremento dei livelli circolanti di PIVKA-II in pazienti con PDAC sottoposti a resezione chirurgica. Quindi, la produzione diretta di PIVKA-II nel tessuto di PDAC, è stata dimostrata mediante tecnica di immunoflourescenza indiretta utilizzando un frammento bioptico di un paziente della nostra casistica. Data la attuale scarsità di conoscenze del PIVKA-II nel PDAC, nel nostro progetto abbiamo voluto inoltre studiarne il ruolo e significato avvalendoci di un modello sperimentale in vitro. Per la prima volta abbiamo dimostrato, tramite immunofluorescenza indiretta, che PIVKA-II è espresso in diverse linee cellulari di PDAC, in particolare nelle Panc-1. Quindi, partendo dall’ipotesi di molteplici linee di evidenza che hanno individuato nell’elevata iperglicemia una caratteristica comune ad un’ampia parte di pazienti affetti da PDAC, abbiamo riscontrato (attraverso uno studio cinetico) come il glucosio induca il rilascio di PIVKA-II dalle Panc-1 in maniera dose-dipendente. Infine, in questo studio emerge anche un dato fondamentale per classificare un biomarcatore come precoce: come dimostrato tramite Western Blot, il rilascio del PIVKA nel sovranatante delle cellule Panc-1 promosso dal glucosio è un evento che si verifica contemporaneamente all’attivazione della transizione epitelio-mesenchimale (EMT), meccanismo biologico finemente regolato che svolge un ruolo importante nella progressione neoplastica. Il PDAC rappresenta ancora una grossa sfida sia per gli studi di ricerca che per la gestione clinica, ed il riconoscimento di un biomarcatore valido, adatto alla valutazione di routine clinica, a basso costo e con alta riproducibilità, che faciliti l' identificazione precoce del PDAC potrebbe incidere notevolmente sul management e la prognosi di tale neoplasia.