Ocena ekspresji genu ABCG2 i białka oporności raka piersi (BCRP) jako potencjalnych czynników prognostycznych w raku jelita grubego

Transkrypt

1 Aleksandra Sałagacka Ocena ekspresji genu ABCG2 i białka oporności raka piersi (BCRP) jako potencjalnych czynników prognostycznych w raku jelita grubego Pracownia Biologii Molekularnej i Farmakogenomiki Zakład Biochemii Farmaceutycznej Uniwersytet Medyczny w Łodzi promotor: prof. dr hab. Marek Mirowski

2 wzrost zapadalności i umieralności z powodu rak jelita grubego często brak możliwości dokładnego przewidzenie dalszego przebiegu choroby i wyboru adekwatnego leczenia różna, często nieprzewidywalna, odpowiedź na leczenie kierunek prac badawczych - markery biologiczne i czynniki molekularne związane z procesem nowotworzenia

3 1998, Doyle i wsp. (ang. breast cancer resistance protein, BCRP) - swoisty dla łożyska transporter ABC - białko oporności na mitoksantron członek nadrodziny transporterów ABC zlokalizowana w błonach komórkowych pompa zależna od hydrolizy ATP 72,6 kda półtransporter jedna domena przezbłonowa (TMD), jedna domena wiążąca ATP (NBD) funkcjonalne białko dimer kodowane przez gen ABCG2, 4q22

4 opisane po raz pierwszy w komórkach nowotworowych opornych na działanie chemioterapeutyków obecność BCRP na komórkach docelowych dla leku osłabienie jego dostępności dla celu komórkowego obniżenie skuteczności terapii odpowiedzi na chemioterapię AML u dzieci, krótszy OS dorosłych z AML % odpowiedzi na leczenie, krótszy OFS i PFS pacjentów z niedrobnokomórkowym rakiem płuc oporność na strukturalnie różnorodne leki przeciwnowotworowe oporność wielolekowa (ang. multidrug resistance, MDR)

5 hydrofobowe, jak i hydrofilowe, dodatnio i ujemnie naładowane cząsteczki, w tym koniugaty z siarczanem i glukuronianem

6 Lokalizacja tkankowa: komórki syncytiotrofoblastu łożyska nabłonek jelita, kanalików wątroby, przewodów i płatów piersi (pow.apikalne) komórki kanalików proksymalnych nerek nadnercza komórka macierzyste śródbłonek naczyń włosowatych i żył Funkcja: ograniczanie absorpcji i wydalanie substancji endo- i egzogennych współtworzenie barier tkankowych i utrzymywanie homeostazy fizjologicznych kompartmentów organizmu

7 1. ochrona przed związkami inicjującymi i/lub nasilającymi nowotworzenie 3. usuwanie związków o działaniu przeciwnowotworowym 3. przeżywanie nowotworowych komórek macierzystych

8 1. Ochrona przed związkami inicjującymi i/lub nasilającymi nowotworzenie karycynogeny 2-amino-1-metylo-6-fenylimidazo[4,5-b]pirydyna (PhIP) substrat BCRP polimorfizm ABCG2 związany z ryzykiem rozwoju raka jelita grubego (Campa i wsp., 2008) związki porfirynowe porfiryny hem BCRP Syntaza NO Arg NO Przemiana nowotworowa w jelicie grubym wiąże się ze znacznym obniżeniem ekspresji BCRP na poziomie mrna i białka (Gupta i wsp., 2006)

9 2. Usuwanie związków o działaniu przeciwnowotworowym flawonoidy działanie przeciwnowotworowe na etapie inicjacji, promocji i progresji karcynogenezy modulowania szlaków sygnałowych zaangażowanych w: - proliferację komórek, - apoptozę, - angiogenezę, - aktywność enzymów koniecznych do metabolicznej prokarcynogenów i detoksyfikacji karcynogenów, - redukownie inwazyjności komórek, - działanie antyoksydacyjne. aktywacji substraty BCRP regulacja biodostępności i tkankowego stężenia wpływ na skuteczność działania przeciwnowotworowego

10 3. przeżywanie nowotworowych komórek macierzystych Wysoka ekspresja BCRP - cechą charakterystyczna tzw. populacji bocznej (ang. side population), grupy komórek silnie wzbogaconej w niezróżnicowane, pluripotencjalne komórki. zw. indukujące wzrost, podziały, różnicowanie kom. macierzysta szkodliwe subst. endo- i egzogenne (np. porfiryny) BCRP kom. potomne apoaptoza

11

12 oznaczenie poziomu ekspresji genu ABCG2 oraz poziomu jego produkt, białka oporności raka piersi (BCRP), w grupie chorych na raka jelita grubego ocena zależności między poziomem ekspresji ABCG2 a poziomem BCRP ocena potencjalnej wartości prognostycznej poziomów: ekspresji genu ABCG2 i białka BCRP w raku jelita grubego poprzez ocenę zależności między tymi poziomami a: czynnikami kliniczno-patologicznymi całkowitym czasem przeżycia

13 Materiał: skrawki tkanki nowotworowej - pacjenci Centrum Onkologii w Łodzi (n=96) Metody: BCRP - metoda immunohistochemiczna (przeciwciało monoklonalne) dr Grażyna Pasz-Walczak Zakład Patologii Nowotworów UM w Łodzi ABCG2: - izolowanie całkowitego RNA, - reakcja odwrotnej transkrypcji, - jakościowa reakcja PCR, - reakcja PCR w czasie rzeczywistym (wzg. β-aktyny) analiza statystyczna - ABCG2 i BCRP a czynniki kliniczno-patologiczne: testy Chi2, U MannaWhitney a - analiza przeżycia - estymator Kaplana-Meiera, test log-rank

14 lokalizacja komórkowa: cytoplazmatyczna, błonowa.

15 Diestra i wsp., 2002

16 ABCG2<ACTB ABCG2>ACTB

17 p = 0,355

18

19

20

21

22

23

24

25 1. Ekspresja ABCG2 i obecność BCRP jest zjawiskiem powszechnym w raku jelita grubego, choć istnieją znaczne różnice w jej nasileniu/ jego ilości. 2. Brak zależności między poziomem ekspresji ABCG2 a ilością kodowanego przez nie BCRP może dowodzić udziału mechanizmów potranskrypcyjnych i potranslacyjnych w regulacji ekspresji ABCG2. 4. Obserwacje dotyczące wpływu poziomów ekspresji ABCG2 i BCRP na czas przeżycia chorych wskazują, że BCRP może hamować proces progresji raka jelita grubego. Wysokie poziomy ekspresji ABCG2 i BCRP wydłużają czas przeżycia chorych. Brak związku między obecnością uznanych czynników prognostycznych a poziomami ekspresji ABCG2 i BCRP przy widocznym ich wpływie na czas przeżycia chorych sugeruje, że udział transportera w procesie progresji badanego nowotworu jest niezależny od tych czynników.