Υπερέκφραση / αποσιώπηση του MGF σε καρκινικές κυτταρικές σειρές μαστού
Authors: Χριστόπουλος Παναγιώτης 
Published: August 2021

Εισαγωγή : Αν και η σημασία του Ινσουλινο-μιμιτικού αυξητικού παράγοντα-1 (IGF-1) στην βιολογία του καρκίνου του μαστού έχει πολύ καλά περιγραφεί, οι πιθανοί ρόλοι των ισομορφών του IGF-1 στις ανθρώπινες κακοήθειες παραμένουν άγνωστοι. Διάφορες αναφορές κάνουν λόγω για ένα ξεχωριστό ρόλο του καρβοξυτελικού άκρου (24 αμινοξέα στο C-terminal) της IGF-1Ec ισομορφής (γνωστό και ως μηχανό-αυξητικός παράγοντας, MGF), στη βιολογία του καρκίνου του προστάτη και στα οστεοσαρκώματα. Στην παρούσα εργασία ερευνήσαμε τον πιθανό ρόλο του Ec πεπτιδίου σε ανθρώπινα καρκινικά κύτταρα του μαστού. Υλικά και μέθοδοι : Τα ανθρώπινα MCF-7 και MDA-MB-231 καρκινικά κύτταρα μαστού εκτέθηκαν σε συνθετικά πεπτίδια ώριμου ανθρώπινου IGF-1, ανθρώπινου και ποντικίσιου Εc πεπτιδίου και τυχαίας αλληλουχίας 24 αμινοξέων (αρνητικό κοντρόλ). Επιπλέον η καρβοξυτελική περιοχή 24 αμινοξέων της IGF-1Ec ισομορφής κλωνοποιήθηκε σε φορέα που περιέχει τον υποκινητή του κυτταρομεγαλοιού (pIRES2-EGFP) και διαμόλυνε τα MCF-7 κύτταρα μέχρι την ανάπτυξη κλώνων που υπερεκφράζουν το Ec πεπτίδιο (MCF-7 Ec cells). Το δυναμικό πολλαπλασιασμού των MCF-7 Ec κυττάρων σε σχέση με τα mock MCF-7 και τα πατρικά MCF-7 ελέγχθηκε με τις μεθόδους του MTT, trypan blue, κυτταρομετρία ροής (κυτταρικός κύκλος) και ανοσοκυτταροχημεία (για χρώση της ki67 πρωτεΐνης). Η μεταναστευτικότητα των κυττάρων μετρήθηκε με την τεχνική πρόκλησης / επούλωσης τραύματος, ενώ τα ποσοστά απόπτωσης / νέκρωσης ως απάντηση στην Δοσεταξέλη με κυτταρομετρία ροής και χρώση PI / Ανεξίνης. Τέλος, η έκφραση των υποδοχέων των στεροϊδών ορμονών, των κατχερινών και των σηματοδοτικών μονοπατιών της ERK και ΑΚΤ, αναλύθηκαν με ποσοτική αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (QPCR) και με ανοσοαποτύπωση. Αποτελέσματα : H εξωγενής χορήγηση ανθρώπινου Εc πεπτιδίου επάγει τον πολλαπλασιασμό των MCF-7 κυττάρων (και όχι των MDA-MB-231) μέχρι και 42% (p<0.02). Τα πειράματα υπερέκφρασης έδειξαν ότι ενώ τα mock MCF-7 κύτταρα ήταν φαινοτυπικά πανομοιότυπα με τα πατρικά, τα σταθερά διαμολυσμένα MCF-7 Ec κύτταρα παρουσίασαν έναν πιο ατρακτοειδή φαινότυπο με μυτερές απολήξεις και κατείχαν αυξημένο δυναμικό πολλαπλασιασμού ( μέχρι και 50% στις 48 h, p<0.05), σε σχέση με τις άλλες κυτταρικές σειρές. Η μεταβολική δραστηριότητα των σταθερά διαμολυσμένων κυττάρων αυξήθηκε μέχρι και 40% (p<0.03), ενώ μικρή αύξηση παρατηρήθηκε και στην κατανομή των κυττάρων στην S φάση του κυτταρικού κύκλου (10%). Επιπλέον, η μεταναστευτικότητα των MCF-7Ec κυττάρων αυξήθηκε κατά 37% (16h, p<0.002), ενώ τα ποσοστά της απόπτωσης και νέκρωσης μετά από επίδραση Δοσεταξέλης μειώθηκαν κατά περίπου 10% σε σχέση με τα mock και τα πατρικά κύτταρα. Τέλος τα σταθερά διαμολυσμένα κύτταρα με φορέα υπερέκφαρσης του Εc πεπτιδίου παρουσίασαν αυξημένη έκφραση του α υποδοχέα των οιστρογόνων (ΕRα), και της μεσεγχυματικής κατχερίνης-11, ενώ και η φοσφορυλίωση του ERK1/2 μονοπατιού (και όχι του ΑΚΤ) αυξήθηκε κατά 2.4 φορές. Συμπεράσματα : Τα αποτελέσματα αυτά υποδηλώνουν ότι το καρβοξυτελικό άκρο (24 αμινοξέα) της IGF-1Ec ισομορφής μπορεί να επάγει τον πολλαπλασιασμό, την μετανάστευση και την ανθεκτικότητα των ορμονοεξαρτώμενων MCF-7 κυττάρων μέσω του ERK1/2 μονοπατιού και αλληλεπιδράσεων με τον ERα και την κατχερίνη-11. Η υπερέκφραση του Εc πεπτιδίου φαίνεται να επηρεάζει την βιολογία του καρκίνου του μαστού in vitro. Περαιτέρω μελέτες για τον ρόλο του συγκεκριμένου μορίου ίσως ρίξουν φως στις σύνθετες διαδικασίες εξέλιξης και μετάστασης της νόσου και διασαφηνίσουν αν το Εc πεπτίδιο μπορεί να λειτουργήσει ως πιθανός θεραπευτικός στόχος έναντι του καρκίνου του μαστού.