TMPRSS2-ERG-fuusiogeenin ilmentymisen ja PTEN-deleetion vaikutus androgeenireseptoria ilmentävien eturauhasen normaaliepiteelisolujen proliferaatioon ja migraatioon

Abstract

Eturauhassyöpä on keuhkosyövän jälkeen maailman toiseksi yleisin diagnosoitu syöpä miehillä ja sitä esiintyy eniten iäkkäillä yli 65-vuotiailla miehillä. Eturauhanen on androgeenisäädelty elin ja androgeenit, testosteroni ja dihydrotestosteroni (DHT), ovat tärkeä osa sekä eturauhasen normaalia kasvua että syövän kehittymistä. Eturauhassyöpä on hyvin heterogeeninen sairaus ja sen kehittymiseen liittyy erilaisia molekulaarisia mekanismeja, joita kaikkia ei tunneta kunnolla. Syövän alkuvaiheen kokeellinen tutkimus on ollut vaikeaa puutteellisten solumallien vuoksi. Useimmat eturauhassyöpäsolulinjat ovat peräisin potilaiden metastaattisista kasvaimista, joten ne eivät sovellu syövän alkuvaiheen tutkimukseen. Androgeenireseptoria ilmentäviä ihmisen primaareja eturauhasen epiteelisoluja on ollut haastavaa kasvattaa in vitro -olosuhteissa, joten monissa aiemmissa tutkimuksissa on käytetty geneettisesti muokattuja hiirimalleja, mutta hiirien eturauhasepiteelin käyttäytyminen eroaa merkittävästi ihmisen eturauhasesta. Tämän haasteen vuoksi Tapio Visakorven tutkimusryhmä on luonut ihmisen varhaisvaiheen eturauhassyöpää mallintavan RWPE-1-solulinjasarjan, joka pyrkii kuvaamaan epiteelisolujen transformaatiota normaalisoluista syöpäsoluiksi. Tämä solulinjasarja sisältää eturauhassyövälle tyypillisiä geneettisiä muutoksia, joita ovat androgeenireseptorin (AR) ja onkogeenisen TMPRSS2-ERG-fuusiogeenin ilmentyminen sekä PTEN-kasvunrajoitegeenin deleetio. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, miten RWPE-1-solulinjaan tehdyt geneettiset muokkaukset vaikuttavat solulinjan kasvuun ja migraatioon ja mikä vaikutus DHT-stimulaatiolla on soluille.

Tutkimuksessa käytettiin RWPE-1-solulinjaa, joka on HPV18-immortalisoitu hyvälaatuinen eturauhasen epiteelisolulinja, johon Visakorven tutkimusryhmässä on tehty eturauhassyövälle tyypillisiä syöpää edistäviä muutoksia saaden kuusi geenimuokattua solulinjaa: RWPE-1-AR, RWPE-1-AR-T2E, RWPE-1-AR-T2E-PTEN+/-, RWPE-1-AR-PTEN+/- ja RWPE-1-AR-PTEN-/- sekä kontrollisolulinja RWPE-1-CTRL. Näitä kuutta geneettisesti muokattua RWPE-1-solulinjaa tutkittiin proliferaatio- ja migraatiokokein Incucyte-kuvannuslaitteistolla solujen normaaleissa kasvatusolosuhteissa sekä DHT-käsittelyn vaikutuksessa. Lisäksi TMPRSS2-ERG-fuusiogeenin ilmentymisen aikaansaamiseksi ja soluvaikutusten tutkimiseksi käytettiin käsittelyissä kumaattia, joka vaikuttaa vain fuusiogeeniä sisältäviin solulinjoihin.

Tulosten perusteella RWPE-1-solulinjasarja edustaa hyvin normaalia AR:a ilmentävää eturauhasen epiteeliä. Geneettiset muokkaukset lisäsivät solujen syöpään liittyviä ominaisuuksia, mikä havaittiin sekä proliferaatio- että migraatiokokeessa. Kuten aiemmassakin tutkimuksessa, DHT:n havaittiin laskevan androgeenireseptoria ilmentävien RWPE-1-solulinjojen proliferaatiota. PTEN-deleetio vaikutti merkittävästi kasvuun ja homotsygoottisen PTEN-deleetiosolulinjan proliferaatio laski vähiten DHT-käsittelyssä verrattuna muihin solulinjoihin. Migraatiokokeessa muokattujen RWPE-1-solulinjojen migraatio oli sekä kumaatti- ja DHT-käsittelyssä lisääntynyt verrattuna kontrollisolulinjaan. Eniten migraatio lisääntyi RWPE-1-AR-T2E-PTEN+/--solulinjalla. ERG:n ilmentymisellä ei yksinään havaittu olevan vaikutusta solujen kasvuun tai migraatioon, mutta yhdistettynä toiseen syöpää edistävään muokkaukseen PTEN-deleetioon, havaittiin migraation merkittävästi lisääntyneen muihin RWPE-1-solulinjoihin verrattuna.

Tutkimuksen perusteella RWPE-1-solulinjasarjaa voidaan käyttää eturauhassyövän primaarivaiheen kehittymisen mallinnukseen. Yhteenvetona molempien kokeiden perusteella voidaan todeta, että eniten syöpää edustava solulinja on RWPE-1-AR-T2E-PTEN+/-.