Life without Phd? – Phd Oxygen Sensor Proteins in Hypoxic Carcinoma Cell Survival

The microenvironment within the tumor plays a central role in cellular signaling. Rapidly proliferating cancer cells need building blocks for structures as well as nutrients and oxygen for energy production. In normal tissue, the vasculature effectively transports oxygen, nutrient and waste products, and maintains physiological pH. Within a tumor however, the vasculature is rarely sufficient for the needs of tumor cells. This causes the tumor to suffer from lack of oxygen (hypoxia) and nutrients as well as acidification, as the glycolytic end product lactate is accumulated. Cancer cells harbor mutations enabling survival in the rough microenvironment. One of the best characterized mutations is the inactivation of the von Hippel-Lindau protein (pVHL) in clear cell renal cell carcinoma (ccRCC). Inactivation causes constitutive activation of hypoxia-inducible factor HIF which is an important survival factor regulating glycolysis, neovascularization and apoptosis. HIFs are normally regulated by HIF prolyl hydroxylases (PHDs), which in the presence of oxygen target HIF α-subunit to ubiquitination by pVHL and degradation by proteasomes. In my thesis work, I studied the role of PHDs in the survival of carcinoma cells in hypoxia. My work revealed an essential role of PHD1 and PHD3 in cell cycle regulation through two cyclin-dependent kinase inhibitors (CKIs) p21 and p27. Depletion of PHD1 or PHD3 caused a cell cycle arrest and subjected the carcinoma cells to stress and impaired the survival.

Eosinophilia is a favourable prognostic marker in oral squamous cell carcinoma

Suusyöpä on yleisin pään ja kaulan alueen pahanlaatuisista kasvaimista. Niistä yli 90 % on levyepiteelikarsinoomia. Koska suusyöpäpotilaan viisivuotisennuste on vain noin 50 %, on jatkuva tarve löytää keinoja ennustamaan potilaan selviytymistä ja ohjaamaan hoitoa. Suun levyepiteelikarsinooman ympäristössä havaitaan säännöllisesti eosinofiilejä. Eosinofiili on ihmisen immuunijärjestelmän erikoistunut solu, joiden määrä lisääntyy sekä tulehdusreaktioissa että syöpien läheisyydessä. Toistaiseksi ei tiedetä, miten eosinofiilit liittyvät suun levyepiteelikarsinoomaan, mutta oletuksena on, että suusyöpään liittyvällä eosinofilialla, TATE (tumor-associated tissue eosinophilia), voisi olla vaikutusta suun levyepiteelikarsinoomapotilaan ennusteeseen. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää TATE:n ilmenemistä ja vaikutusta potilaan ennusteeseen suun levyepiteelikarsinoomassa. Lisäksi tutkimus käsittelee potilaan ennusteen kannalta optimaalista eosinofiilimäärän raja-arvoa, jota voitaisiin käyttää patologin työkaluna ennusteen arvioinnissa. Tutkimusaineisto koostui Turun yliopiston Suupatologian laitoksella vuosina 2002-2010 tutkituista 122 suuontelon ja huulen limakalvokoepalasta, jotka oli otettu diagnostisia tarkoituksia varten 99 potilaalta. Tutkimuksen potilaista 44 oli naisia ja 55 miehiä, ja heidän keski-ikänsä oli 65,3 vuotta. Seuranta-aika oli keskimäärin 40,7 kk. Kaksi tutkijaa analysoivat hematoksyliini-eosiinilla värjätyt näytteet suurentamalla ne 400-kertaisiksi valomikroskoopilla. Eosinofiilien määrä laskettiin yhteensä kuudelta edustavimmalta syövän ja strooman alueelta. TATE:n suhde potilaan kliinispatologisiin piirteisiin ja selviytymiseen selvitettiin Turun yliopistollisen keskussairaalan potilastiedoistoista ja analysoitiin tilastollisesti käyttämällä Fischerin testiä. Työllä oli Varsinais-Suomen sairaanhoitopiirin eettisen toimikunnan lupa (nro T10/2011, päätös O31/11). Levyepiteelikarsinooman kliininen kuva vaihteli haavaisen muutoksen ollessa yleisin. Yleisin sijainti levyepiteelikarsinoomalle oli kieli. TATE:a löydettiin 61,5 %:sta (78/122) levyepiteelikarsinoomanäytteitä. Mikäli TATE:a ei löydetty tai sen määrä oli korkea, oli potilaan selviytyminen tilastollisesti merkitsevästi parempi kuin potilailla, joilla TATE oli matala. Lisäanalyyseissä havaittiin, että potilaan ennuste oli tilastollisesti merkitsevästi huonompi, mikäli TATE:n raja-arvo oli vähemmän kuin neljä eosinofiiliä per tutkittu mikroskooppinäkymä (HPF). TATE on täten merkki suun levyepiteelikarsinoomapotilaan paremmasta ennusteesta erityisesti, kun havaitaan enemmän kuin neljä eosinofiiliä/HPF. Tutkimustulosten varmistamiseksi tarvitaan kuitenkin jatkossa laajempia tutkimuksia.