Riassunto analitico
C/EBPα, il membro fondatore di una famiglia di fattori di trascrizione basic region/leucine zipper, è necessario per il corretto sviluppo di molti tessuti, tra cui il tessuto adiposo, il fegato, i polmoni e il sangue. C/EBPα ricopre un ruolo fondamentale durante il differenziamento mieloide sia attivando direttamente geni granulocitari che reprimendo geni stimolatori della proliferazione. C/EBPα è anche coinvolto nella patogenesi della leucemia in quanto mutazioni del gene C/EBPA vengono ritrovate in diverse sottoclassi di pazienti affetti da AML. Inoltre molte mutazioni, traslocazioni e alterazioni epigenetiche possono compromettere la funzione di C/EBPα in ogni fase della sua sintesi. Basandoci sulle dimostrazioni che l'espressione ectopica di C/EBPα in linee cellulari leucemiche induce un forte e uniforme differenziamento granulocitario, noi abbiamo utilizzato una signature di geni modulati dall'attivazione di C/EBPα in cellule K562 per fare una query sul database della connectivity map, in cerca di molecole in grado di mimare l'effetto di C/EBPα. Tra tutti i composti identificati, amantadina e diperodon sembrarono essere biologicamente attivi usando, come modello, la linea cellulare di leucemia promielocitica HL-60, indotta a differenziale verso il lineage granulocitario attraverso il trattamento con ATRA. Qui mostriamo che, nelle nostre condizioni, amantadina e diperodon non mimano l'effetto di C/EBPα in vitro, né quando usati da soli, né in combinazione con ATRA. Tuttavia, amantadina ha indotto il differenziamento delle cellule HL-60 verso il lineage monocito/macrofagico, come indicato dall'analisi morfologica e dall'espressione degli antigeni di superficie monocito/macrofagici, in seguito al co-trattamento con ATRA e, in maniera minore, quando somministrata da sola. Questi dati suggeriscono che amantadina riprogrammi il differenziamento granulocitario indotto da ATRA verso un destino cellulare di tipo macrofagico.
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Abstract
C/EBPα, the founding member of a family of basic region/leucine zipper transcription factors, is required for proper development of many tissues including the adipose tissue, liver, lungs and blood. C/EBPα plays a leading role during myeloid differentiation by directly activating granulocyte-related genes and by repressing proliferation-stimulating ones.
C/EBPα is also involved in leukemogenesis since mutations of the C/EBPA gene are detected in a significant subset of AML patients. In addition, many translocations, mutations and epigenetic alterations can impair C/EBPα function at any stage of its synthesis.
Based on the observations that C/EBPα ectopic expression in leukemic cell lines lead to a robust and uniform granulocytic differentiation, here we utilized a signature of genes modulated upon C/EBPα activation in K562 cells to query the connectivity map database, searching for small-molecules that could mimic the effect of C/EBPα.
Of all identified compounds, amantadine and diperodon appeared to be biologically active using, as a model, the promyelocytic leukemic line HL-60 induced to differentiate along the granulocytic lineage by treatment with ATRA.
Here we show that, in our conditions, amantadine and diperodon did not mimic the effect of C/EBPα in vitro neither if used alone nor if used in combination with ATRA. However, amantadine promoted the differentiation of HL-60 cells toward the monocyte-macrophage lineage as indicated by morphological analysis and by expression of monocyte/macrophage surface antigens upon co-treatment with ATRA and, to a lesser extent, when used alone. These data suggest that amantadine reprograms the ATRA-induced granulocytic differentiation towards a monocyte/macrophage cell fate.
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