BRCA1:n rooli kastraatioresistentin eturauhassyövän kehittymisessä
Lumiainen, Anni (2023-07-11)
BRCA1:n rooli kastraatioresistentin eturauhassyövän kehittymisessä
(11.07.2023)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
suljettu
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023073192491
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023073192491
Tiivistelmä
Eturauhassyöpä on Suomessa miesten yleisin syöpä. Se on vahvasti androgeeniriippuvainen, joten edenneen ja metastasoituneen syövän hoidossa kulmakivenä on endokriininen hoito, joka tähtää androgeenivaikutuksen eväämiseen (ADT-hoito). Haasteena on kuitenkin keskimäärin noin parin kolmen vuoden kuluttua endokriinisen hoidon aloituksesta kehittyvä kastraatioresistenssi, jolloin syövän eteneminen jatkuu ilman androgeenien vaikutusta tai syöpäsolujen kasvu aktivoituu muilla mekanismeilla. Vaikka eturauhassyövän ennuste on parantunut viime vuosina, kastraatioresistenttiin vaiheeseen edenneenä eturauhassyöpä on edelleen parantumaton sairaus. Edenneelle eturauhassyövälle hyvin tyypillinen piirre on genomin laaja somaattinen epävakaus sekä useiden keskeisten signalointireittien mutatoituminen. Syövän etenemiselle olennaisten signalointireittien toiminnan ymmärtäminen on keskeistä yksilöllisen lääkehoidon mahdollistamiseksi.
Tutkimukseni tavoitteena on tutkia järjestelmällisesti, miten DNA-vaurioiden korjaukseen osallistuva signalointiverkosto, androgeenisignalointi ja PI3K-AKT-mTOR-signalointireitti toimivat ADT-hoidon, sitä seuraavan antiandrogeenihoidon ja eturauhassyövästä parantumattoman tekevän kastraatioresistenssin aikana. Tutkimuksessani käytän malleina ihmisen VCaP-eturauhassyöpäsoluja in vitro sekä in vivo ksenografteina hiirissä. Lisäksi tavoitteena on selvittää eturauhassyövälle altistavan kasvunrajoittajageeni BRCA1:n mahdollista roolia eturauhassyövän etenemisessä. In vitro -koeasetelmassa lyysattujen solujen proteiinipitoisuuksien selvittämiseen käytettiin Western blot -menetelmää ja kemiluminesenssi-ilmiötä hyödyntävää kuvantamista. Hiirimalleista tutkittiin immunohistokemiallisesti värjättyjä eturauhassyöpäkasvainnäytteitä.
In vitro -tuloksista nähdään ADT-hoidon oletetusti kerryttävän soluihin DNA-vaurioita ja johtavan solujen hyvinvoinnin heikkenemiseen sekä apoptoosiin ajan kuluessa kastraatiohetkestä. Lisäksi tutkittiin DNA-vaurioiden esiintymistä hiirimalleissa ADT-hoidon eri vaiheissa. Yllättäen niiden esiintyvyys laskee hoitojen ja hoitoresistenssin myötä, mikä herättää kysymyksen DNA-vaurioiden merkityseroista eturauhassyövän etenemisen eri vaiheissa. Androgeenistimulaatio dihydrotestosteronilla osoittaa BRCA1-pitoisuuden laskevan androgeenistimulaation lisääntyessä, mistä voidaan päätellä, ettei BRCA1 käyttäydy androgeenireseptorin kohdegeenin tavoin. BRCA1-geenin suhteen vastaavat tulokset saatiin myös hiirimalleista, mutta tulos on ristiriidassa aiempien tutkimustulosten kanssa. Tulokset siis osoittavat, että levinneen eturauhassyövän keskeisimmän hoitomuodon, eli ADT-hoidon, aikana DNA-vaurioiden korjausreitit aktivoituvat, ja niiden säätely on monimuotoista hoitovasteen ja -resistenssin aikana. Lisää tutkimusta kuitenkin vaaditaan näiden eturauhassyövän hoitojen kannalta keskeisten signalointireittien toiminnan ymmärtämiseksi, jotta tiedon hyödyntäminen kohdentamalla lääkehoitoa potilaan kasvaimen kannalta olennaisesti muuntuneisiin signalointireitteihin mahdollistuu.
Tutkimukseni tavoitteena on tutkia järjestelmällisesti, miten DNA-vaurioiden korjaukseen osallistuva signalointiverkosto, androgeenisignalointi ja PI3K-AKT-mTOR-signalointireitti toimivat ADT-hoidon, sitä seuraavan antiandrogeenihoidon ja eturauhassyövästä parantumattoman tekevän kastraatioresistenssin aikana. Tutkimuksessani käytän malleina ihmisen VCaP-eturauhassyöpäsoluja in vitro sekä in vivo ksenografteina hiirissä. Lisäksi tavoitteena on selvittää eturauhassyövälle altistavan kasvunrajoittajageeni BRCA1:n mahdollista roolia eturauhassyövän etenemisessä. In vitro -koeasetelmassa lyysattujen solujen proteiinipitoisuuksien selvittämiseen käytettiin Western blot -menetelmää ja kemiluminesenssi-ilmiötä hyödyntävää kuvantamista. Hiirimalleista tutkittiin immunohistokemiallisesti värjättyjä eturauhassyöpäkasvainnäytteitä.
In vitro -tuloksista nähdään ADT-hoidon oletetusti kerryttävän soluihin DNA-vaurioita ja johtavan solujen hyvinvoinnin heikkenemiseen sekä apoptoosiin ajan kuluessa kastraatiohetkestä. Lisäksi tutkittiin DNA-vaurioiden esiintymistä hiirimalleissa ADT-hoidon eri vaiheissa. Yllättäen niiden esiintyvyys laskee hoitojen ja hoitoresistenssin myötä, mikä herättää kysymyksen DNA-vaurioiden merkityseroista eturauhassyövän etenemisen eri vaiheissa. Androgeenistimulaatio dihydrotestosteronilla osoittaa BRCA1-pitoisuuden laskevan androgeenistimulaation lisääntyessä, mistä voidaan päätellä, ettei BRCA1 käyttäydy androgeenireseptorin kohdegeenin tavoin. BRCA1-geenin suhteen vastaavat tulokset saatiin myös hiirimalleista, mutta tulos on ristiriidassa aiempien tutkimustulosten kanssa. Tulokset siis osoittavat, että levinneen eturauhassyövän keskeisimmän hoitomuodon, eli ADT-hoidon, aikana DNA-vaurioiden korjausreitit aktivoituvat, ja niiden säätely on monimuotoista hoitovasteen ja -resistenssin aikana. Lisää tutkimusta kuitenkin vaaditaan näiden eturauhassyövän hoitojen kannalta keskeisten signalointireittien toiminnan ymmärtämiseksi, jotta tiedon hyödyntäminen kohdentamalla lääkehoitoa potilaan kasvaimen kannalta olennaisesti muuntuneisiin signalointireitteihin mahdollistuu.