EGFR, Her2, p53 ja ALDH1:n yhteys munasarjasyöpäpotilaiden ennusteeseen, ja tilastoja TYKSin vuosien 2001–2007 munasarjasyöpään sairastuneiden potilaiden aineistosta

Munasarjasyöpä on Suomessa tappavin ja toiseksi yleisin gynekologinen syöpä, lisäksi se on kymmenenneksi yleisin naisten syöpä. Yli 90% munasarjasyövistä on epiteeliperäisiä ja morfologisista alatyypeistä yleisin on seroosi syöpä. Serooseista syövistä yli 90 % on korkean riskin eli high grade –syöpää. Vaikka uudet hoidot ovat pidentäneet potilaan selviytymistä, niin kaiken kaikkiaan kokonaisennuste ei kuitenkaan ole parantunut viimeisen vuosikymmenen aikana. Aikaisin havaittu paikallinen epiteeliperäinen munasarjasyöpä on parannettavissa kirurgialla. Yli 2/3 epiteliaalisista munasarjasyövistä diagnosoidaan vasta levinneessä vaiheessa, jolloin viiden vuoden selviytyvyys potilailla on vain noin 30 %. Aiemmin munasarjasyöpien arveltiin olevan lähtöisin munasarjojen pintaepiteelistä, mutta uusimpien tutkimusten mukaan kyseessä on niin molekulaarisesti kuin etiologisesti ryhmä eri syöpiä, jotka ilmenevät samassa anatomisessa paikassa. Syventävässä työssäni tutkin munasarjasyövän käyttäytymistä ennustavia merkkiaineita Merkkiaineita tutkimalla pyritään tulevaisuudessa ennustamaan paremmin syöpien käyttäytymistä ja antamaan potilaille parempia täsmähoitoja. Syventävien opintojeni tarkoituksena oli tutkia munasarjasyöpää kirjallisuuteen tutustumalla ja tutkimalla retrospektiivistä vuosien 2001–2007 munasarjapotilasaineistoa. Keräsimme toisen tutkijan kanssa aineistoon 356 potilaan tiedot, joista 310 sisällytettiin tekemiini tilastoihin. Lisäksi tutkin kiinnostavia munasarjasyövän käyttäytymiseen mahdollisesti liittyviä merkkiaineita (EGFR, HER2, P53 JA ALDH1) uudessa 48 potilaan aineistossa ja selvitin proteiinien merkitystä taudin kulussa ja ennusteessa. 310 potilaan aineiston tulokset olivat sopusoinnussa aiempiin julkaisuihin. Aineistomme munasarjasyövistä 60 % on seroosia high grade –syöpää ja 67 % syövistä on levinneen vaiheen eli luokan III-IV tauteja. 48 potilaan immunohistokemiallisissa värjäyksissä mielenkiintoisin tulos on se, että Her2 :n värjäytymisintensiteetti korreloi kääntäen vahvaan ALDH1-värjäykseen eli se on korkea, kun ALDH1 on matala (korrelaatio -0.425; p=0.00994) Vastaavasti Her2 :n intensiteetin ollessa korkea ALDH1/heikko-soluja on paljon (p=0.00975). Tällaista tutkimus tulosta ei aiemmin ole esitetty. Tämä kiinnostava tulos tulee jatkossa varmistaa laajemmassa aineistossa.

Prognostic Factors In Breast Cancer. With Special Reference to Cyclins A, B1, D1 and E, MMP-1 and Decorin

Breast cancer is a highly heterogenous malignancy, which despite of the similar histological type shows different clinical behaviour and response to therapy. Prognostic factors are used to estimate the risk for recurrence and the likelihood of treatment effectiveness. Because breast cancer is one of the most common causes of cancer death in women worldwide, identification of new prognostic markers are needed to develop more specific and targeted therapies. Cancer is caused by uncontrolled cell proliferation. The cell cycle is controlled by specific proteins, which are known as cyclins. They function at important checkpoints by activating cyclin-dependent kinase enzymes. Overexpression of different cyclins has been linked to several cancer types and altered expression of cyclins A, B1, D1 and E has been associated with poor survival. Little is known about the combined expression of cyclins in relation to the tumour grade, breast cancer subtype and other known prognostic factors. In this study cyclins A, B1 and E were shown to correlate with histological grade, Ki-67 and HER2 expression. Overexpression of cyclin D1 correlated with receptor status and non-basal breast cancer suggesting that cyclin D1 might be a marker of good prognosis. Proteolysis in the surrounding tumour stroma is increased during cancer development. Matrix metalloproteinases (MMPs) are proteolytic enzymes that are capable of degrading extracellular matrix proteins. Increased expression and activation of several MMPs have been found in many cancers and MMPs appear to be important regulators of invasion and metastasis. In this study MMP-1 expression was analysed in breast cancer epithelial cells and in cancer associated stromal cells. MMP-1 expression by breast cancer epithelial cells was found to carry an independent prognostic value as did Ki-67 and bcl-2. The results suggest that in addition to stromal cells MMP-1 expression in tumour cells control breast cancer progression. Decorin is a small proteoglycan and an important component of the extracellular matrix. Decorin has been shown to inhibit growth of tumour cells and reduced decorin expression is associated with a poor prognosis in several cancer types. There has been some suspicion wheather different cancer cells express decorin. In this study decorin expression was shown to localize only in the cells of the original stroma, while breast cancer epithelial cells were negative for decorin expression. However, transduction of decorin in decorin-negative human breast cancer cells markedly modulated the growth pattern of these cells. This study provides evidence that targeted decorin transduction to breast cancer cells could be used as a novel adjuvant therapy in breast malignancies.

ERBB4 mutations in cancer and amyotrophic lateral sclerosis

ErbB receptor tyrosine kinases, epidermal growth factor receptor (EGFR, also known as ErbB1), ErbB2 (HER2 or NEU), ErbB3 (HER3), and ErbB4 (HER4), transduce signals borne by extracellular ligands into central cellular responses such as proliferation, survival, differentiation, and apoptosis. Mutations in ERBB genes are frequently detected in human malignant diseases of epithelial and neural origin, making ErbB receptors important drug targets. Targeting EGFR and ErbB2 has been successful in eg. lung and breast cancer, respectively, and mutations in these genes can be used to select patients that are responsive to the targeted treatment. Although somatic ERBB4 mutations have been found in many high-incidence cancers such as melanoma, lung cancer, and colorectal cancer and germ-line ERBB4 mutations have been linked to neuronal disorders and cancer, ErbB4 has generally been neglected as a potential drug target. Thus, the consequences of ERBB4 mutations on ErbB4 biology are largely unknown. This thesis aimed to elucidate the functional consequences and assess the clinical significance of somatic and germ-line ERBB4 mutations in the context of cancer and amyotrophic lateral sclerosis. The results of this study indicated that cancer-associated ERBB4 mutations can promote aberrant ErbB4 function by activating the receptor or inducing qualitative changes in ErbB4 signaling. ERBB4 mutations increased survival or decreased differentiation in vitro, suggesting that ERBB4 mutations can be oncogenic. Importantly, the potentially oncogenic mutations were located in various subdomains in ErbB4, possibly providing explanation for the characteristic scattered pattern of mutations in ERBB4. This study also demonstrated that hereditary variation in ERBB4 gene can have a significant effect on the prognosis of breast cancer. In addition, it was shown that hereditary or de novo germ-line ERBB4 mutations that predispose to amyotrophic lateral sclerosis inhibit ErbB4 activity. Together, these results suggest that ErbB4 should be considered as a novel drug target in cancer and amyotrophic lateral sclerosis.

Toll-like receptor 9 in breast cancer

The innate immune system recognizes microbial features leading to the activation of the adaptive immune system. The role of Toll-like receptor 9 (TLR9) is to recognize microbial DNA. In addition to immune cells, TLR9 is widely expressed in breast cancer in addition to other cancers. Breast cancer is the most common cancer in women, affecting approximately one in eight in industrialized countries. In the clinical setting, breast cancer is divided into three clinical subtypes with type-specific treatments. These subtypes are estrogen receptor (ER)-positive, HER2-positive and triple-negative (TNBC) breast cancer. TNBC is the most aggressive subtype that can be further divided into several subtypes. TNBC tumors lack ER, progesterone receptor and HER2 receptor. Therefore, the current clinically used targeted therapies are not suitable for TNBC treatment as TNBC is a collection of diseases rather than one entity. Some TNBC patients are cured with standard chemotherapy, while others rapidly die due to the disease. There are no clinically used iomarkers which would help in predicting which patients respond to chemotherapy. During this thesis project, we discovered a novel good-prognosis TNBC subtype. These tumors have high TLR9 expression levels. Our findings suggest that TLR9 screening in TNBC patient populations might help to identify the patients that are at the highest risk regarding a relapse. To gain better understanding on the role of TLR9 in TNBC, we developed an animal model which mimicks this disease. We discovered that suppression of TLR9 expression in TNBC cells increases their invasive properties in hypoxia. In line with the clinical findings, TNBC cells with low TLR9 expression also formed more aggressive tumors in vivo. TLR9 expression did not, however, affect TNBC tumor responses to doxorubicin. Our results suggest that tumor TLR9 expression may affect chemotherapyrelated immune responses, however, this requires further investigation. Our other findings revealed that DNA released by chemotherapy-killed cells induces TLR9-mediated invasion in living cancer cells. Normally, extracellular self-DNA is degraded by enzymes, but during massive cell death, for example during chemotherapy, the degradation machinery may be exhausted and self-DNA is taken up into living cells activating TLR9. We also discovered that the malaria drug chloroquine, an inhibitor of autophagy and TLR9 signalling does not inhibit TNBC growth in vivo, independently of the TLR9 status. Finally, we found that ERα as well as the sex hormones estrogen and testosterone regulate TLR9 expression and activity in breast cancer cells in vitro. As a conclusion, we suggest that TLR9 is a potential biomarker in TNBC. ------- Sisäsyntyisen immuniteetin tehtävä on tunnistaa mikrobien molekyylirakenteita, mikä saa aikaan adaptiivisen immuunijärjestelmän aktivoitumisen. Tollin kaltainen reseptori 9 (TLR9) on dna:ta tunnistava sisäsyntyisen immuniteetin reseptori, jota ilmennetään myös useissa syövissä, kuten rintasyövässä. Rintasyöpä on naisten yleisin syöpä, johon joka kahdeksas nainen sairastuu elämänsä aikana. Kliinisesti rintasyöpä jaotellaan kolmeen alatyyppiin, joista kolmoisnegatiivinen rintasyöpä on aggressiivisin. Tämän tyypin syövät eivät ilmennä hormonireseptoreja (estrogeeni- ja progesteronireseptori) tai HER2-reseptoria. Tästä johtuen kolmoisnegatiivisten potilaiden hoitoon ei voida käyttää rintasyövän nykyisten hoitosuositusten mukaisia täsmähoitoja. Kolmoisnegatiivinen rintasyöpä ei kuitenkaan ole yksi sairaus, koska molekyylitasolla sen on osoitettu koostuvan lukuisista, biologialtaan erilaisista syöpämuodoista. Tällä hetkellä kliinisessä käytössä ei ole biomarkkeria, jonka avulla kolmoisnegatiivisen rintasyövän alatyypit voisi erottaa toisistaan. Löysimme uuden kolmoisnegatiivisen syövän alatyypin, joka ilmentää vain vähän TLR9-proteiinia. Tällä alatyypillä on erittäin huono ennuste ja tulostemme perusteella TRL9-tason selvittäminen voisi seuloa huonoennusteiset syövät kolmoisnegatiivisten syöpien joukosta. Kehitimme eläinmallin, jolla voidaan tutkia matalan ja korkean TLR9-tason vaikutuksia kolmoisnegatiivisten kasvainten hoitovasteeseen. Toinen löytömme oli, että kemoterapialla tapettujen syöpäsolujen dna saa aikaan elävien syöpäsolujen TLR9-välitteistä invaasiota. Normaalisti entsyymit hajoittavat yksilön oman solunulkoisen dna:n. Erikoistilanteissa, kuten syöpähoitojen yhteydessä, jolloin solukuolema on massiivista, elimistön oma koneisto ei ehdi tuhoamaan solunulkoista dna:ta ja sitä voi kertyä eläviin soluihin, joissa se aktivoi TLR9:n. Kolmanneksi havaitsimme, että malarialääke klorokiini, joka estää TLR9:n toimintaa ja jolla on syövänvastaisia vaikutuksia soluviljelyolosuhteissa, ei estänyt TLR9-positiivisten tai TLR9-negatiivisten kasvainten kasvua käyttämässämme eläinmallissa. Neljänneksi soluviljelykokeittemme tulokset osoittivat, että sukupuolihormonit estrogeeni ja testosteroni sekä estrogeenireseptori osallistuvat TLR9:n ilmentymisen ja aktiivisuuden säätelyyn. Tuloksemme osoittavat, että TLR9 potentiaalinen biomarkkeri kolmoisnegatiivisessa rintasyövässä.