TATI ja trypsinogeenit syöpämerkkiaineina

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "TATI ja trypsinogeenit syöpämerkkiaineina"

Markus Koskinen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 TATI ja trypsinogeenit syöpämerkkiaineina Annukka Paju FT, dosentti, sairaalakemisti HUSLAB ja Helsingin yliopiston kliinisen kemian laitos SKKY:n kevätkoulutuspäivät Ulf-Håkan Stenman -juhlasymposiumi

Helsingin yliopiston kliinisen kemian laitos SKKY:n

2 Sisältö Taustaa TATI:sta ja trypsinogeeneista Tutkimusmenetelmistä Esiintyminen ja ennusteellinen merkitys 1. Munasarjasyövässä 2. Munuaissyövässä 3. Rakkosyövässä 4. Eturauhassyövässä Trypsiinin ja TATI:n mahdolliset vaikutusmekanismit syöpäbiologiassa

Munasarjasyövässä 2. Munuaissyövässä 3. Rakkosyövässä 4.

3 Liotta and Kohn, 2001

4 TATI Kasvaimien tuottama TATI eristettiin ja karakterisoitiin munasarjasyöpäpotilaan virtsasta 1980-luvun alussa (Stenman et al., 1982; Huhtala et al. 1982)

5 SPINK1/PSTI/TATI SPINK1-geeni koodaa kasvaimiin liittyvää trypsiini-inhibiittoria (TATI, tumor-associated trypsin inhibitor) ja haiman erittyvää trypsiini-inhibiittoria (PSTI, pancreatic secretory trypsin inhibitor) Tärkein tunnetuista tehtävistä haiman trypsiiniaktiivisuuden säätely

haiman erittyvää trypsiini-inhibiittoria (PSTI, pancreatic secretory

6 Syöpäkasvaimeen liittyvät trypsinogeenit, TAT Etsittäessä TATI:n substraattia, löydettiin musinoosin munasarjakasvaimen kystanesteestä kaksi trypsinogeeniisoentsyymiä (Koivunen et al., 1989)

musinoosin munasarjakasvaimen kystanesteestä

7 Trypsinogeenit, TATit TATit (tumor-associated trypsinogens) cdna- ja ah-sekvensseiltään identtisiä haiman vastaavien ruuansulatusentsyymien kanssa Eroja biokemiallisissa ominaisuuksissa (varaus, substraattispesifisyys, sitoutuminen inhibiittoreihin) Erot voivat johtua Tyr-154:n sulfataatiosta haimaperäisissä trypsinogeeneissä (Sahin- Toth et al., 2006; Itkonen et al., 2008)

ominaisuuksissa (varaus, substraattispesifisyys, sitoutuminen inhibiittoreihin) Erot voivat

8 Tutkimusmenetelmät Aikaerotteinen immunofluorometrinen määritysmenetelmä (TR-IFMA) trypsinogeeneille 1 ja 2 (Itkonen et al., 1990) TR-IFMA TATI:lle (Osman et al., 1993) Immunohistokemiassa toimivat vastaaineet TATI:lle ja trypsinogeenille RT-PCR, Soluviljelykoejärjestelyt

9 Esiintyminen ja ennusteellinen merkitys - Gynekologiset syövät TATI:a erittyy virtsaan gynekologisten syöpien yhteydessä (Huhtala et al., 1983) Kystanesteessä TATIa ja trypsinogeenejä korkeissa pitoisuuksissa (Koivunen et al., 1990; Paju et al., 2001)

10 Pahan- ja hyvänlaatuisten munasarjakasvainten tuottamat kystanesteet

11 TATI munasarjasyöpäkudoksessa Negatiivinen kontrolli Musinoosi Paju et al., 2001

12 Trypsinogeeni munasarjasyöpäkudoksessa Musinoosi Musinoosi Seroosi Seroosi Paju et al., 2001

13 Trypsinogeenien ja TATI:n molaarinen suhde korkeampi seroosien kuin musinoosien karsinoomien kystanesteissä proteaasiylimäärä seroosien karsinoomien huonompi ennuste? Trypsinogeenin esiintyminen liittyy munasarjasyövän aggressiivisuuteen (Hirahara et al., 1995)

seroosien karsinoomien huonompi ennuste?

14 Edenneen munasarjasyövän ennusteellisia tekijöitä Preoperatiivinen S TATI Preoperatiivinen S Trypsiini-2-API Venesmaa et al., 1994 Venesmaa et al., 1998 Paju, et al., 2004

15 TATI:n esiintyminen kudoksessa huonon ennusteen merkki Paju et al., 2004

16 Kliininen käyttö Musinooseissa syövissä 45 %:lla seerumin TATI koholla jo varhaisvaiheessa (stage I), %:lla levinneessä (stage III-IV) Ei-musinooseissa %:lla koholla levinneessä taudissa, jossa huonon ennusteen merkki TATI on kliinisesti hyödyllinen merkkiaine musinoosin munasarjasyövän diagnostiikassa ja hoidon seurannassa Komplementaarinen CA 12-5:lle, joka hyvä merkkiaine ei-musinoottisessa munasarjasyövässä Venesmaa et al., 1994; Venesmaa et al., 1998

TATI on kliinisesti hyödyllinen merkkiaine musinoosin munasarjasyövän diagnostiikassa ja hoidon seurannassa

17 Kliininen käyttö Seerumin ja virtsan TATI-pitoisuudet voivat nousta myös vaikeissa tulehduksissa (CRP yli 80 mg/l) munuaisen vajaatoiminnassa, dialyysipotilailla S TATI yleensä yli 200 μg/l Viitealueet S TATI 2-16 μg/l (RIA 0-2 nmol/l) U TATI 7-50 μg/g kreatiniinia HUSLABissa v n S -TATImääritystä ja 100 U TATI-määritystä

TATI yleensä yli 200 μg/l Viitealueet S TATI 2-16 μg/l (RIA 0-2 nmol/l) U TATI 7-50

18 Uusi kasvainmerkkiaineiden käyttösuositus (Sturgeon et al., Clin Chem, 2008) TATI:n Käyttö: hoidon seuranta Kehitysvaihe: tutkimus- ja kehitysvaihe Näyttö: Pienet retrospektiiviset tutkimukset ja pilottitutkimukset

19 Esiintyminen ja ennusteellinen merkitys - Munuaissyöpä TATI muita merkkiaineita (CEA, CA 15-3, CA 12-5, CA 19-9) herkempi munuaissyövälle Hyödyllinen munuaissyövän seurannassa leikkaushoidon jälkeen (Meria et al., 1995)

19-9) herkempi munuaissyövälle Hyödyllinen

20 Munuaissyöpä TATI:a esiintyy normaalin munuaiskudoksen distaalisissa tubuluksissa (Lukkonen et al., 1999) Munuaissyöpäkudoksesta löydettiin vain TATI:n mrna Munuaissyöpäsolulinjat A-498, 786-O, A704 ja 769-P tuottavat TATI:a vähäisiä määriä

, 1999) Munuaissyöpäkudoksesta löydettiin vain TATI:n mrna

21 TATI ja munuaissyövän ennuste 48 %:lla (90/188) munuaissyöpäpotilaista preoperatiivinen S -TATI oli koholla Kaikilla normaali S Krea TATI-pitoisuudet korkeampia syöpäpotilailla kuin kontrolleilla (p<0,0001) (Paju et al., 2001)

22 Kohonnut S TATI ennusteellinen munuaissyövässä Paju et al., 2001

23 Esiintyminen ja ennusteellinen merkitys - Virtsarakon syöpä TATI mahdollisesti hyödyllinen virtsarakon syövän hoidon seurannassa (Pectasides et al., 1996) S TATI koholla 40 %:lla (19/48) potilaista, joilla pinnallinen syöpä ja 56 %:lla (9/16) potilaista, joilla invasiivinen syöpä (Kelloniemi et al., 2003) TATI-pitoisuudet seerumissa ja virtsassa korkeammat potilailla, joilla invasiivinen syöpä (p=0,01; p=0,009)

24 Kelloniemi et al., 2003

25 S TATI on riippumaton ennusteellinen tekijä (p<0,0001), mutta U TATI ei U TATI hyödyllinen myös diagnoosivaiheessa (Shariat et al., 2005; Gkialas et al., 2008)

26 Trypsinogeeni virtsarakonsyöpäkudoksessa pta grade 1 pta grade 2 Hotakainen et al., 2006

27 TATI virtsarakonsyöpäkudoksessa Kasvaimen pinnallinen osa pta grade 1 pt1 grade 3 Kasvaimen invasiivinen osa pta grade 2 Hotakainen et al., 2006 pt1 grade 3

28 Miehen lisääntymiselimistö Seminaalivesikkeli Eturauhanen Eturauhastiehyt Virtsaputki Trypsinogeeniä esiintyy siemennesteessä ja miehen lisääntymiselimistön kudoksissa (Paju et al., 2000)

29 Trypsinogeeni eturauhassyöpäkudoksessa Syöpäkudos Normaali kudos Imusolmukemetastaasi PSA Trypsinogeeni Trypsinogeeniä esiintyy myös eturauhassyöpäkudoksessa (Bjartell et al., 2005) Trypsinogeenin ekspressio korreloi käänteisesti syövän erilaistumisasteen kanssa

30 Trypsinogeeni eturauhassyöpäkudoksessa Syöpäkudos Normaali kudos Imusolmukemetastaasi PSA Trypsinogeeni Trypsinogeenin ekspressio korreloi käänteisesti PSA:n ekspression kanssa Syöpäsolulinjat LNCaP ja PC3 tuottavat trypsinogeenejä

31 TATI eturauhaskudoksessa A: Syöpäsoluja vasemmalla, hyvänlaatuisia rauhasia oikealla B: Eturauhassyöpäkudosta Paju et al., 2007

32 S -TATI koholla 44 %:lla (29 /66) eturauhassyöpäpotilaista S TATI:n ja S PSA:n välillä korrelaatio (p<0,0001) S TATI:n ja kasvaimen levinneisyysasteen välillä korrelaatio (p=0,04) Paju et al., 2007

33 TATI ennustaa taudin uusiutumisen leikkauksen jälkeen Tomlins et al., 2008

34 TATI-ekspression inhibitio (sirna) eturauhassyöpäsoluissa (22Rv1) heikentää niiden invaasiota modifioidun tyvikalvon läpi (Tomlins et al., 2008)

35 Mikä merkitys trypsiinillä on syövän biologiassa?

36 Aktivoi proteaaseja Trypsiini aktivoi syöpäinvaasiossa ja etäpesäkkeiden muodostuksessa keskeisiä proteaaseja in vitro upa (Koivunen et al., 1989) MMP-1, -8, -9, -13 (Sorsa et al., 1997; Paju et al., 2001; Nyberg et al., 2002; Moilanen et al., 2003) Ja in vivo Munasarjasyövän tuottamissa kystanesteissä (Paju et al., 2001) Suun levyepiteelikarsinoomassa (Vilen et al., 2008)

37 Hajottaa soluväliainetta Trypsiini hajottaa in vitro Endoteelisolujen tuottamia soluväliaineen komponentteja in vitro (Koivunen et al., 1991) Tyypin 1 kollageenia (Moilanen et al., 2003) Tyypin 2 kollageenia (Stenman et al., 2005)

38 Osallistuu soluadheesion ja signaalin välityksen säätelyyn PAR-2-aktivaation kautta Mahasyöpäsolujen adheesio fibronektiiniin ja vitronektiiniin, soluproliferaatio ja kasvaimen muodostus hiirimallissa (Miyata et al., 1998; Myata et al., 2000) Paksusuolensyöpäsolujen proliferaatio MMP-, TGF-α-, EGF-R-, ERK1/2- välitteisesti (Darmoul et al., 2001; Ducroc et al., 2002; Darmoul et al., 2004)

39 Kasvainsolujen aktivoimien endoteelisolujen tuottaman trypsiinin vaikutus kasvaimen verisuonten muodostukseen (angiogeneesi) (Koshikawa et al., 1997)

40 Mikä merkitys TATI:lla on syövän biologiassa?

41 Osallistuu proteolyyttisen aktiivisuuden säätelyyn inhiboimalla trypsiinin reversiibelisti Heijastaa kasvaimen trypsinogeenituotantoa ja agressiivisuutta Akuutin faasin proteiini Virtsa- ja seerumipitoisuuksien nousu syövässä voi johtua myös elimistön reaktiosta syöpäinvaasiota vastaan (epäspesifistä)

42 Edistää paksusuolensyöpäsolujen invaasiota ja keuhkometastaasien kehittymistä hiirimallissa trypsiinistä riippumattomalla mekanismilla (Groyer et al., 2008) Suppressoi seriiniproteaasiriippuvaista apoptoosia (Lu et al., 2008)

43 TATI-ekspression inhibitio (sirna) eturauhassyöpäsoluissa (22Rv1) heikentää niiden invaasiota modifioidun tyvikalvon läpi (Tomlins et al., 2008)

44 Yhteenveto TATI on kliinisessä käytössä munasarjasyövän merkkiaineena CA 12-5:n täydentäjänä Trypsinogeenimääritykset eivät kliinisessä käytössä syöpämerkkiaineina Useissa syöpätyypeissä seerumin ja virtsan TATIja trypsinogeenipitoisuudet koholla Kohoaminen ei kuitenkaan aina syöpäspesifistä TATI ennusteellinen tekijä useissa syövissä, kliininen käyttökelpoisuus? TATI:n ja trypsinogeenien funktioista syöpäbiologiassa paljon viitteitä, mutta kokonaiskuva ja tarkat mekanismit epäselviä Eturauhassyöpätutkimuksessa tulevaisuuden suurimmat odotukset

45 Yhteistyössä Ulf-Håkan Stenman Marja-Liisa Huhtala, Hannu Halila, Erkki Koivunen, Jari Leinonen, Henrik Alfthan, Outi Itkonen, Sirpa Osman, Ursula Turpeinen, Susanna Lintula, Wan-Ming Zhang, Kristina Hotakainen Caj Haglund, Stig Nordling Timo Sorsa, Tuula Salo Börje Ljungberg, Anders Bjartell

Samankaltaiset tiedostot

Istukkagonadotropiini (hcg) - enemmän kuin raskaushormoni. Kristina Hotakainen, LT. Kliinisen kemian yksikkö Helsingin yliopisto ja HUSLAB

Istukkagonadotropiini (hcg) - enemmän kuin raskaushormoni Kristina Hotakainen, LT. Kliinisen kemian yksikkö Helsingin yliopisto ja HUSLAB Istukkagonadotropiini (Human Chorionic Gonadotropin, hcg) Kuuluu