Kollageenin synteesissä toimivat entsyymit haimasyövän stroomassa ja vaikutukset kasvainten muodostumiseen ja metastaaseihin

Haiman duktaalinen adenokarsinooma on aggressiivinen sairaus, jolle tyypillinen tiivis strooma sisältää hyvin kollageenipitoista soluväliainetta (ECM). Kasvaimen mikroympäristöllä, joka sisältää myös ECM:n, on tärkeä osa kasvaimen kasvun säätelyssä. Syöpään liittyvät fibroblastit muodostavat suurimman solupopulaation kasvaimen stroomassa ja ovat pääosin vastuussa ECM:n muokkaamisesta syövän edetessä. Kollageenin prolyyli-4-hydroksylaaseilla (C-P4H) ja lysyylihydroksylaaseilla (LH) on tärkeä rooli kollageenin synteesissä. Tässä projektissa tutkimme miten tietyn kollageenia muokkaavan entsyymin, C-P4H-I (P4ha1), LH1 (Plod1) tai LH2 (Plod2), puutos vaikuttaa fibroblasteihin käyttäen poistogeenisten hiirten embryonaalisia fibroblasteja (MEF) sekä haimasyövän stroomaan käyttäen C-P4H ja LH poistogeenisiä hiirilinjoja ja syngeenisiä PDAC soluja.
Tutkimuksemme osoitti, että P4ha1-/- MEF-solut olivat vähemmän apoptoottisia ja kykenivät supistumaan tyypin I kollageeni -geelissä paremmin kuin villityypin (WT) solut. Plod1-/- MEF-solut jakaantuivat enemmän hypoksiassa ja kontraktoivat tyypin I kollageeniä enemmän kuin WT solut. Myös Plod2-/- MEF-soluilla oli suurempi kyky supistaa kollageenigeeliä ja tämän lisäksi ne liikkuivat paremmin kuin WT solut.
In vivo kokeissa käytimme Plod1-/- ja P4ha2-/- hiirikantoja sekä P4ha1+/-;P4ha2-/- yhdistelmähiirikantaa. Käytimme haimasyövän maksametastaasin eläinkoemallia, jossa PDAC soluja injektoitiin pernaan, mistä ne kulkeutuvat maksaan. Lisäksi käytimme ortotooppista haimasyöpämallia P4ha2-/- ja P4ha1+/-;P4ha2-/- hiirilinjoissa. Käytimme myös ihonalaisen PDAC-kasvaimen muodostuskoetta Plod1-/- hiirilinjassa.
P4ha1+/-;P4ha2-/- hiirillä oli vähemmän maksametastaaseja verrattuna kontrollihiiriin ja metastaaseissa oli myös vähemmän kollageenia. Eroja ei kuitenkaan havaittu ortotooppisessa kasvainkokeessa. Plod1-/- hiirillä oli puolestaan suuremmat ihonalaiskasvaimet, joissa kokonaiskollageenin määrä oli vähentynyt. Plod1-/- hiirillä oli myös enemmän maksametastaaseja ja näissä oli vähentynyt säikeisten kollageenien määrä. Näissä havaittiin myös enemmän makrofaageja ja vähemmän T-soluja.
Tässä väitöskirjassa osoitetaan kuinka C-P4H ja LH entsyymit vaikuttavat fibroblastien sekä kasvaimen strooman toimintaan. Tulokset osoittavat uusia kohteita, joiden säätelyä voidaan mahdollisesti kehittää kohti uusia haimasyövän hoitokeinoja.