Ruolo di NOTCH3 nella modulazione dell'espressione di CXCR4 nei timociti immaturi

• RIASSUNTO I recettori Notch (N1, N2 e N3) regolano la scelta differenziativa T (Artavanis-Tsakonas et al., 1999). L'attivazione costitutiva del signaling di Notch è una delle maggiori cause dell’insorgenza della leucemia linfoblastica acuta (T-ALL) nel topo e negli esseri umani. La funzione di Notch3 come oncogene nella T-ALL è stata dimostrata da un modello murino creato nel nostro laboratorio, caratterizzato dall’espressione costitutiva della forma attiva di Notch3 (N3-IC) nei timociti immaturi (N3-IC Tg) (Bellavia et al., 2000). Nei topi N3-IC Tg è stata osservata una deregolazione della proliferazione e della maturazione nella fase di transizione da preT a T, oltre all'attivazione costitutiva del preTCR (Bellavia et al., 2002). Il differenziamento delle cellule T dipende da molti segnali forniti dallo stroma, il quale produce citochine, chemochine e ligandi e sostiene i processi maturativi timocitari all'interno del micro-ambiente timico (Sun et al., 2010). In particolare è noto che il recettore di chemochine CXCR4 è espresso sulla superficie dei timociti dallo stadio DN1 (doppi negativi 1) a quello DP (doppi positivi), con un picco di espressione nelle transizioni DN2-DN3 e DN-DP, mentre è completamente assente nei SP (singolo positivi) (Plotkin et al., 2003). Ѐ altresì dimostrato che il signaling cooperativo fra il preTCR, CXCR4 e Notch3 è richiesto nella selezione β per consentire il differenziamento dei timociti T dallo stadio DN a quello DP (Janas et al., 2010). Infatti il fattore derivato dalle cellule stromali SDF-1 (CXCL12) ed il suo recettore CXCR4 promuovono la sopravvivenza dei timociti DN e regolano la migrazione durante la transizione da DN a DP (Plotkin et al., 2003). Inoltre è stato suggerito un ruolo dell'asse CXCR4/SDF-1 nello sviluppo e nella progressione della T-ALL (Scupoli et al., 2008). Scopo della Tesi di Dottorato è stato lo studio del cross-talk molecolare della via di segnalazione, innescata dall’over-espressione di Notch3 sulla pathway della chemochina CXCR4, come possibile meccanismo deregolatore dei programmi differenziativi intratimici in un modello murino di T-ALL. Esperimenti al FACS hanno dimostrato una diminuzione nella percentuale di cellule DN CXCR4 positive nel topo N3-IC Tg rispetto al wt, non attribuibile ad alcuna riduzione nel numero totale di timociti DN. Al contrario è stato osservato un incremento dell’espressione di CXCR4 nelle cellule DP. Esperimenti di migrazione ex vivo dei timociti, in risposta al ligando fisiologico, CXCL12, dimostrano una alterata migrazione dei timociti dei topi N3-IC Tg rispetto al wt. Inoltre sono stati eseguiti esperimenti di cell sorting focalizzati all’analisi molecolare della sottopopolazione timocitaria delle DN. I dati sembrano suggerire che l’over-espressione di Notch3 possa compromettere eventi iniziali nella maturazione delle cellule pre-T, riducendo anche l’espressione di EpCAM, una molecola di adesione omotipica coinvolta nell’interazione linfo/stromale del timo. Supponiamo che questi eventi possano essere coinvolti nello sviluppo della T-ALL.