Tissue factor pathway inhibitor as a novel therapeutic target in thrombosis

Avleiringer i åreveggen i arteriene våre kan utvikle seg til aterosklerotiske plakk som snevrer inn innsiden av blodåren og som fører til at det dannes blodpropper når de sprekker. Både innsnevringen og blodproppene reduserer blodgjennomstrømningen helt eller delvis til vitale organer og er årsaken til de fleste alvorlige kardiovaskulære hendelser som hjerteinfarkt og slag. Hovedmålet med dette prosjektet var å undersøke i hvilken grad proteiner som er involvert i prosessen som fører til blodpropp dannelse er tilstede inni plakkene, hvem som evt lager dem og hvorfor de evt er der. De to mest sentrale funnene i denne studien viser at 1) koagulasjonsproteiner produseres av celler inni plakket, og at nivåene av dem er forskjellige i plakkene enn i friske årevegger, 2) at immunceller er involvert i produksjonen, og 3) at koagulasjonsproteinene kan påvirke inflammasjonsresponsen til immunceller. Vi har benyttet en biobank bestående av over 250 plakk samlet fra pasienter med avleiringer i halskarotisåren. Når plakkene opereres ut av åreveggen samles de i biobanken og prosesseres slik at vi kan analysere hvilke proteiner som lages der og/eller er tilstede vha ulike molekylærbiologiske metoder. Blant koagulasjonsproteinene har vi analysert koagulasjonsfaktor (F) V (FV), tissue factor (TF), TF pathway inhibitor (TFPI), FX, FVII, protein C, protein S, endotel protein C reseptor (EPCR), trombomodulin (TM), proteaseaktivert reseptor-1 og 2 (PAR-1/2). Alle, unntatt FVII og protein C, ble produsert inni plakket, og, med unntak av FX, hadde forskjellige nivåer i plakket sammenlignet med normale årevegger. Ettersom disse proteinene (med unntak av TF) normalt befinner seg i blodbanen, er det uvisst hvorfor de lages i plakket og hva de gjør der. Derfor identifiserte vi hvor disse proteinene befant seg inni plakket i forhold til forskjellige celletyper vi vet er tilstede. På den måten kunne vi se at FV og TFPI mest sannsynlig ble produsert av makrofager, en type immunceller. Disse cellene kommer til plakket fra blodet, for å fjerne fettavleiringene. Makrofagene kan utvikle seg til forskjellige subtyper og dette spilte en rolle for hvor mye av koagulasjonsproteinene de produserte. Det samme gjorde behandlig med kolesterolkrystaller som er å finne i plakkene. Men, hvorfor produserer disse cellene koagulasjonsproteiner i plakkene? For å svare på dette slo vi ned uttrykket av TFPI i makrofager, for så å se hva som skjedde med inflammasjonsresponsen når cellene ble stimulert med kolesterolkrystaller. Resultatet viste at TFPI dempet inflammasjonsresponsen i dette tilfellet. Men, når vi behandlet celler med rekombinant TFPI, altså TFPI utenfra, så fant vi at dette satte igang en signalering i cellene som er forbundet med inflammasjon. Pågående vitenskapelig publikasjon: Stavik B, Tinholt M, Holm S, Skjelland M, Sandset PM, Iversen N, Halvorsen B. Increased expression of coagulation factor V in human carotid plaques. Manuscript under preparation. Pågående vitenskapelig bidrag på internasjonale konferanser: Stavik B, Holm S, Tinholt M, Skjelland M, Sandset PM, Iversen N, Halvorsen B. Coagulation factor V in human atherosclerotic plaques – linking inflammation and atherothrombosis? Abstract submitted to The 26th Annual Scandinavian Atherosclerosis Conference. Humlebæk, Denmark. 2020. Stavik B, Sagen EL, Cui XY, Holm S, Dahl TB, Iversen N, Sandset PM, Halvorsen B. Human recombinant Tissue Factor Pathway Inhibitor induces secretion of pro-inflammatory cytokines in macrophages. Abstract submitted to Vascular Discovery: From Genes to Medicine Scientific Sessions 2020, Chicago, USA, 2020. Kolesterolsenkende medisinering med statiner har vært en revolusjon innen behandling av personer i riskogruppen for kardiovaskulære sykdommer. Men på tross av nærmere 40 år med slik behandling er kardiovaskulær sykdom fortsatt blant de hyppigste dødsårsakene verden over. Dette betyr både at det er et stort behov for nye behandlingsmåter og at det er fortsatt mye vi ikke vet om hvordan plakkene utvikler seg. Funnene i denne studien bidrar til å øke forståelsen vår om plakkenes sammensetning og kompleksitet. Funnene våre tilsier at immunceller produserer koagulasjonsproteiner inni plakket og at disse muligens kan være med på å regulere inflammasjonsresponsen som pågår i plakkene under utvikling. Neste spørsmål er om dette samspillet mellom koagulasjonsproteinene og inflammasjonen kan være et mulig terapeutisk mål, og om koagulasjonsproteinene inni plakkene også kan spille en rolle i utviklingen av blodproppene som forårsaker akutte infarkter. I så fall kan dette utgjøre grunnlaget for en mulig ny terapeutisk vinkling for kardiovaskulær sykdom.