Hypoksian vaikutus matriksin metalloproteinaasien ilmentymiseen ihon okasolusyövässä

Abstract

Matriksin metalloproteinaasit (MMP) ovat soluväliaineen rakenneproteiineja hajottavia proteolyyttisiä entsyymejä, jotka ovat tärkeässä roolissa kiinteiden kasvainten metastasoinnissa. Esimerkiksi epiteeli-mesenkyymi-transitio sekä syöpäsolujen ekstra- ja intravasaatio ovat riippuvaisia MMP:iden kyvystä hajottaa soluväliainetta. Ihon okasolusyövässä on osoitettu ilmentyvän useita MMP:itä, jotka edistävät syöpäsolujen jakautumista ja syövän leviämistä. Hypoksia eli alhainen happipitoisuus on tyypillinen piirre kiinteissä kasvaimissa, ja sen on todettu vaikuttavan muun muassa syövän invasiivisuuteen sekä metastaattisuuteen. Yksi tärkeä happimetabolian säätelijä on hypoksian indusoima tekijä 1α (HIF-1α), jonka on havaittu säätelevän esimerkiksi MMP:iden ilmentymistä useissa eri syövissä. Ihon okasolusyövässä hypoksian vaikutusta ja sen vaikutusmekanismeja MMP:iden ilmentymiseen ei kuitenkaan ole vielä tutkittu, joten tämän tutkimuksen tavoitteena on selvittää miten MMP:iden ilmentyminen muuttuu hypoksiassa, sekä mitkä tekijät säätelevät sitä. Tässä tutkimuksessa käytettiin yhdistelmäviljelmiä, joissa kahta eri ihon okasolusyöpäsolulinjaa (RT3 ja UT-SCC-7) kasvatettiin yhdessä ihmisen ihon fibroblastien (engl. normal human dermal fibroblasts, NHDF) kanssa kolmiulotteisina kasvatuksina, sferoideina. Sferoidit mallintavat 2D-kasvatuksia realistisemmin kasvainten toimintaa ja syövän mikroympäristön vaikutusta soluihin. Useiden eri MMP:iden ilmentymistä tutkittiin sferoideista sekä proteiinitasolla että RNA-tasolla, ja tulokset viittaavat MMP:iden ilmentymisen olevan poikkeavaa hypoksiassa. Esimerkiksi MMP-1:n ja MMP-2:n havaittiin lisääntyvän hypoksiassa. Myös RNA-tasolla tulokset viittaavat MMP-1:n määrän lisääntyvän hypoksiassa, kun taas MMP-10:n ja MMP-13:n ilmentyminen on vähentynyt. HIF-1α:n roolia tutkittavien MMP:iden säätelylle ei pystytty vahvistamaan. Tutkimuksesta saadut tulokset luovat perustan jatkotutkimuksille, joissa selvitetään eri MMP:iden ilmentymistä ihon okasolusyöpäkasvaimissa. Tulokset voivat mahdollisesti tulevaisuudessa johtaa uusien biologisten indikaattoreiden käyttöönottoon okasolusyövän havaitsemisessa ja sen aggressiivisuuden arvioinnissa.