Cell microarray (CMA) : a novel screening method for prognostic factors in head and neck squamous cell carcinoma

Abstract

Pään ja kaulan alueen levyepiteelisyöpä on yksi yleisimmistä syöpätyypeistä, muta sillä on silti yhä verrattain huono ennuste muihin yleisiin syöpätyyppeihin verrattuna. Hoitosuunnitelma ja ennuste määräytyvät pääasiassa syövän tarkemman anatomisen sijainnin sekä TNM-luokituksen perusteella. Sädehoito on yksi yleinen hoitomuoto, mutta ongelmana on syöpien vaihteleva herkkyys sädehoidolle. Prekliinisissä tutkimuksissa ennusteen ja sädeherkkyyden on todettu korreloivan syöpäsolujen tiettyjen biokemiallisten markkereiden ilmentymiseen. Näitä ovat muun muassa tuumorisuppressori PP2A:n toimintaan vaikuttavat endogeeniset proteiinit CIP2A, PME-1 sekä SET. Tutkimuksessa selvitettiin näiden kolmen proteiinin ilmentymistä pään ja kaulan alueen syövissä solumikrosirun avulla ja tavoitteena oli löytää uusia hoitovastetta ennustavia tekijöitä.

Solumikrosiru kehitettiin yhdistämällä 30 pään ja kaulan alueen levyepiteelikarsinooman solulinjan solumateriaalia yhteen yksittäiseen parafiiniblokkiin. Solulinjat ovat peräisin eri pään ja kaulan alueilta ja osassa solulinjoista CIP2A:n ilmentyminen oli hiljennetty shRNA:n avulla. Suuri määrä kasvatettuja soluja kerättiin ja fiksoitiin formaliinilla, jonka jälkeen nämä sulautettiin parafiiniin. Kaikkien solulinjojen fiksoidut solulieriöt sisälsivät vain solumateriaalia ja ne liitettiin samaan parafiiniblokkiin niin että muodostui yhtenäinen solumikrosiru. Mikrosiruun liitettiin kontrolliksi lisäksi kuutta eri hiirikudosmateriaalia. Mikrosirusta leikatut leikkeet värjättiin immunohistokemiallisin menetelmin. Värjäyksiin käytettiin CIP2A-, PME-1- sekä SET-vasta-aineita. Värjäykset pisteytettiin kvantitatiivisen pisteytysmenetelmän mukaisesti arvioimalla mikroskoopilla manuaalisesti värjäytyneiden solujen määrää sekä värjäyksen intensiteettiä.

Projektissa kehitimme uuden työkalun, jolla solujen proteiiniekspressio voidaan selvittää immunohistokemiallisesti tehokkaasti suuresta määrästä eri solulinjoja yksittäisellä värjäyksellä. Tällä menetelmällä immunohistokemiallisia värjäyksiä voidaan suorittaa pelkälle fiksoidulle solumateriaalille ilman solunulkoista komponenttia ja tuottaa luotettavan sekä laadukkaasti tulkittavan värjäystuloksen. Värjäysten perusteella CIP2A:n, PME-1:n sekä SET:n ilmentyminen vaihteli eri solulinjoissa, ja CIP2A-shRNA solulinjoissa CIP2A:n ilmentyminen oli merkittävästi alentunut, mikä viittaa onnistuneeseen CIP2A:n hiljentymiseen sekä metodin kvantitatiivisuuteen. Tutkimuksemme perusteella solumikrosiru on luotettava työkalu proteiinien ilmentymisen määrittämiseksi immunohistokemiallisesti suuresta solunäytemäärästä, ja se voisi tulevaisuudessa olla varteenotettava vaihtoehto kudosmikrosirun käytölle.