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
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
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
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)
hydrofobowe, jak i hydrofilowe, dodatnio i ujemnie naładowane cząsteczki, w tym koniugaty z siarczanem i glukuronianem
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
1. ochrona przed związkami inicjującymi i/lub nasilającymi nowotworzenie 3. usuwanie związków o działaniu przeciwnowotworowym 3. przeżywanie nowotworowych komórek macierzystych
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)
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
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
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
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
lokalizacja komórkowa: cytoplazmatyczna, błonowa.
Diestra i wsp., 2002
ABCG2<ACTB ABCG2>ACTB
p = 0,355
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.