Hypoksian ja SUMOlaation yhteisvaikutukset munuaissyövässä

Abstract

Suomessa sairastuu munuaissyöpään noin 1000 ihmistä vuosittain. Yleisin munuaisyöpätyyppi on kirkassoluinen munuaissolukarsinooma (engl. Renal cell carcinoma, RCC). Sen kehittymisen taustalla on useat epigeneettiset ja geneettiset muutokset. Yhteistä suurelle osaa kirkassoluisista munuaissyövistä on VHL-tuumorisuppressoriproteiinin inaktivoituminen, mikä johtaa kasvaimen aineenvaihdunnan muutoksiin ja uusien verisuonien muodostumiseen tukien syövän syntyä.

Hypoksia eli alhainen happipitoisuus saa aikaan hypoksiassa indusoivan tekijän (HIF) pitoisuuden kasvun soluissa. Useimmissa munuaissolukarsinoomatapauksissa hypoksiassa aktivoituva transkriptiotekijä HIF, on jatkuvasti aktiivinen von-Hippel-Lindau geenin (VHL) mutaation seurauksena. HIF-tekijät lisäävät kasvaimen kasvua edistävien geenien ilmentymistä. SUMOlaatio on translaation jälkeinen proteiinimodifikaatio, jossa pienet ubikitiinin kaltaiset SUMO-proteiinit säätelevät kohdeproteiinien toimintaa. SUMOlaation on näytetty säätelevän HIF:n toimintaa, mutta kokonaisuutena hypoksian vaikutuksesta SUMOlaatioon tai SUMOlaation eston vaikutuksista munuaissyöpäsoluissa ei ole vielä paljoa tietoa.

Tutkimuksen tavoitteena oli tutkia kolmessa munuaissolukarsinoomasolulinjassa tapahtuvaa SUMOlaatiota sekä tavallisessa, että vähähappisissa olosuhteissa. Kokeissa tutkittiin SUMOlaatioon ja hypoksiaan liittyvien erilaisten proteiinien ilmentymisen vaihteluita eri menetelmiä käyttäen. Lisäksi selvitettiin globaalia SUMOlaatiota vähentävän lääkeaineen vaikutusta solujen kasvuun ja valikoitujen proteiinien ilmentymiseen hypoksiassa. Western blot -menetelmää käytettiin proteiinien ilmentymisen tutkimisessa ja 3D-soluviljelyn avulla mallinnettiin lääkkeen vaikutusta solujen kasvuun. Lisäksi 2D-viabiliteettimittauksen avulla tutkittiin lääkkeen vaikutusta solujen elinkykyyn ja siRNA:iden avulla sitä, miten yksittäisen proteiinin hiljentäminen vaikuttaa muiden proteiinien ilmentymiseen. Tutkimuksessa oltiin kiinnostuneita siitä, vaikuttaako SUMOlaation esto munuaissyöpäsolujen kasvuun ja vaikuttaako hypoksiareitin aktivaatio globaaliin SUMOlaatioon. Tulokset viittasivat siihen, että hypoksia vaikuttaa globaaliin SUMOlaatioon ja SUMOlaation esto solujen kasvuun eri munuaissyöpäsolulinjoissa.