Merkittävä löytö rintasyöpätutkimuksessa: Kollageeni XVIII:n toiminnan estäminen heikentää syöpäsoluja
Tutkimus julkaistiin korkeatasoisessa The Journal of Clinical Investigation -tiedelehdessä syyskuussa.
Soluväliaine koostuu solujen ympärilleen tuottamista proteiineista ja hiilihydraateista, ja se ohjaa solujen toimintaa ja käyttäytymistä. Syöpäkudoksessa soluväliaineen tiedetään säätelevän syövän kasvua ja metastasointia sekä hoitovastetta ja lääkeaineresistenssiä.
Kollageenit ovat soluväliaineen yleisimpiä proteiineja ja ihmisellä niitä tunnetaan 28 erilaista. Kollageeni XVIII toimii elimistön tyvikalvoilla, joka on soluväliaineen erikoismuoto. Tyvikalvo on ohutta, levymäistä sidekudosta, joka toimii solujen tarttumispintana ja säätelee solujen jakautumista, liikkumista ja erilaistumista.
Kollageenin toiminnan estäminen paransi syöpälääkkeiden tehoa
Tutkimalla kollageeneja rintasyövän hiiri- ja solumalleissa tutkijat havaitsivat kollageeni XVIII:n säätelevän tiettyjen kasvutekijäreseptorien viestintää syöpäsoluissa. Kollageenien ei ole aiemmin tiedetty toimivan kyseisellä tavalla.
”Tunnistimme täysin uuden toimintamekanismin kollageeni XVIII:lle. Osoitimme, että se säätelee epidermaalisen kasvutekijän reseptorien signalointia syöpäsoluissa. Kollageeni XVIII:n toiminnan estäminen paransi merkittävästi näihin reseptoreihin kohdennettujen lääkeaineiden, kuten ihmisen rintasyövän hoitoon vakiintuneen täsmälääkkeen Herceptinin tehokkuutta”, kertoo tutkimuksen päätekijä, tohtori Raman Devarajan.
Lisäksi tutkijat osoittivat, että kollageeni XVIII tukee syöpäsolujen kantasoluominaisuuksia. Syövän kantasolut ylläpitävät syöpäsolukon kasvua ja metastasointia, ja ne ovat muita syöpäsoluja vastustuskykyisempiä lääkeaineille ja säteilytykselle. ”Havaitsimme, että kollageeni XVIII:n toimintaa estämällä voidaan jopa purkaa lääkeaineresistenssiä”, Devarajan jatkaa.
Kollageenista uusi rintasyövän merkkiaine
Seuraavaksi tutkijat selvittivät kollageeni XVIII:n ilmentymistä yli 700 ihmisen rintasyöpänäytteissä yhteistyössä Uumajan ja Uppsalan yliopistojen tutkijoiden kanssa ja avoimia potilastietokantoja hyödyntämällä. He havaitsivat, että lisääntynyt kollageeni XVIII:n tuotto rintasyöpäsoluissa on yhteydessä taudin huonoon ennusteeseen. Kollageeni XVIII:n määrän kohoaminen näkyi selvästi aggressiivista rintasyöpää sairastavien potilaiden kudos- ja verinäytteissä. Näin ollen kollageeni XVIII:aa voidaan pitää uutena rintasyövän merkkiaineena.
Tutkimus on osa laajempaa kokonaisuutta, jossa tutkijat selvittävät elimistön kollageenien merkitystä ja tehtäviä terveillä henkilöillä sekä erilaisissa taudeissa, mukaan lukien rinta-, keuhko-, iho- ja verisyöpä.
”Pitkäjänteinen työmme kollageenien toiminnan ymmärtämiseksi syövissä alkaa nyt tuottamaan tulosta”, iloitsee dosentti Ritva Heljasvaara, joka johtaa biokemian ja molekyylilääketieteen tiedekunnassa toimivaa tutkimusryhmää yhdessä professori Taina Pihlajaniemen kanssa. ”Useiden kollageenien tiedetään edistävän syöpää, mutta niiden yksityiskohtaisia toimintamekanismeja tunnetaan varsin huonosti. Kollageenien ei ole koskaan aiemmin raportoitu lisäävän epidermaalisen kasvutekijän reseptoreiden signalointia, joka on aktivoitunut useissa eri syövissä”, Heljasvaara kertoo.
Työryhmä pyrkii jatkossa selvittämään tarkemmin kollageeni XVIII:n ja kasvutekijäreseptorien vuorovaikutusta, mikä on edellytys uusien sidekudoksen ja syöpäsolujen yhteistyötä häiritsevien lääkeaineiden kehittämiselle.
Julkaistut tutkimustulokset ovat merkittäviä ja lisäävät ymmärrystä soluväliaineen toiminnasta syöpäkasvaimissa sekä yleisemmin soluväliaineen ja kasvutekijäreseptorien monimutkaisista vuorovaikutuksista. Ne osoittavat, että soluväliaineeseen kohdennettavilla täsmälääkkeillä voi olla kliinistä merkitystä etenkin silloin, kun vakiintuneet lääkeaineet eivät yksinään ole tehokkaita.
Tutkimusta ovat rahoittaneet muun muassa Suomen Akatemia, Jane ja Aatos Erkon säätiö, Sigrid Juséliuksen Säätiö, Syöpäsäätiö ja Suomen Kulttuurirahasto.
Mikroskooppikuva rintasyöpäpesäkkeestä, jossa kollageeni XVIII on värjäytynyt ruskealla ympäröivään kudokseen leviävissä syöpäsoluissa ja pesäkettä reunustavissa verisuonissa. Kuva: Uusintapainos julkaisusta Devarajan et al. J Clin Invest 133(18):e159181, 2023.
Tutkimusjulkaisu: Devarajan R, Izzi V, Peltoketo H, Rask G, Kauppila S, Väisänen MR, Ruotsalainen H, Martínez-Nieto G, Karppinen SM, Väisänen T, Kaur I, Koivunen J, Sasaki T, Winqvist R, Manninen A, Wärnberg F, Sund M, Pihlajaniemi T, Heljasvaara R. Targeting collagen XVIII improves the efficiency of ErbB inhibitors in breast cancer models. J Clin Invest. 2023 Sep 15;133(18):e159181. doi: 10.1172/JCI159181.