Η μελέτη της τελομεράσης και της κυκλοξυγενάσης-ΙΙ στα καρκινώματα του παχέος εντέρου
Authors: Αγιομαμίτης Γεώργιος 
Published: August 2021

Εισαγωγή: Ο ορθοκολικός καρκίνος (ΟΚΚ) είναι ένας από τους πιο συχνούς καρκίνους και η τρίτη αιτία θανάτου από καρκίνο και στα δύο φύλα. Η νόσος εξελίσσεται σαν μια διαδικασία πολυσταδιακή και συνοδεύεται από πολλές γενετικές μεταβολές και επιγενετικές τροποποιήσεις. Ανάμεσα σε αυτή τη διαδικασία μεταλλαγών, η ενεργοποίηση της τελομεράσης (hTERT) παίζει καταλυτικό ρόλο στον καταρράκτη της εξέλιξης του όγκου. Την τελευταία επίσης δεκαετία πολλές μελέτες έχουν συνδέσει την αυξημένη έκφραση της κυκλοξυγενάσης-2 (COX-2) με την παθογένεια πολλών τυπων καρκίνου στον άνθρωπο, συμπεριλαμβάνομένου και του ΟΚΚ. Ενώ οι μηχανισμοί που ρυθμίζουν την έκφραση αυτή δεν έχουν κατανοηθεί πλήρως, εντούτοις καταδείκνύεται ότι τα κύτταρα του στρώματος του όγκου αλλά και του παρακείμενου φυσιολογικού ιστού συνεισφέρουν στην ενίσχυση της έκφρασης της COX-2 και κατ’ επέκταση στην αύξηση της παραγωγής προσταγλανδινης-Ε2 (PGE2) από το αραχιδονικό οξύ.Η σωματοστατίνη και οι υποδοχείς (sstr) της χαρακτηρίζονται από ένα ευρύ φάσμα φυσιολογικών λειτουργιών καθώς διαδραματίζουν ρόλο στην θεραπεία αρκετών νοσημάτων περιλαμβάνοντας και τον ΟΚΚ. Η οκτρεοτίδη είναι ένα συνθετικό πεπτίδιο ανάλογο της σωματοστατίνης που αναστέλλει (in-vitro) την ανάπτυξη κυτταρικών σειρών καρκίνου παχέος εντέρου. Η ινσουλίνη επίσης σαν τροφικός παράγοντας θέτει σε λειτουργία μιτογόνα σήματα σε συγκεκριμένους τύπους κυττάρων όπως και στον ΟΚΚ. Μέθοδοι - Σκοπός: Η παρούσα ερευνητική μελέτη αποσκοπεί στην in-vivo εκτίμηση της ενεργότητας της τελομεράσης στους καρκινικούς ιστούς του παχέος εντέρου και του ορθού και του αντίστοιχου παρακείμενου φυσιολογικού βλεννογόνου [10εκ. μακρυά από τον όγκο]. Σκοπός επίσης είναι η σύγκριση της ενεργότητας της τελομεράσης στους όγκους που εντοπίζονται σε διαφορετικά τμήματα του παχέος εντέρου [δεξιό-αριστερό κόλο και ορθό] και στην αναλύση της σχέσης μεταξύ της hTERT και των κλινικοπαθολογικών χαρακτηριστικών [φύλο, ηλικία, ΔΜΣ, καπνισμα, βαθμό διαφοροποίησης (grade) του όγκου, στάδιο νόσου κατά Dukes και TNM], συμπεριλαμβανομένης και της επιβίωσης των ασθενών. Επιπλέον σκοπός είναι να μελετήσουμε την έκφραση του γονιδίου MLH1 ως ένδειξη μικροδορυφορικής αστάθειας (MSI), την έκφραση του p53 και άλλων βιολογικών δεικτών [Bcl-2, Ki-67] οι οποίοι συσχετίστηκαν με την hTERT. Τέλος, σκοπός είναι η in-vivo μελέτη της ανοσοϊστοχημικής έκφραση της COX-2 αλλά και της σύνθεσης της PGE2 στα αδενοκαρκίνωματα του παχέος εντέρου και του ορθού και η συσχέτιση τους με κλινικοπαθολογικές παραμέτρους των ασθενών αλλά και με την hTERT. In-vitro σκοπός είναι η διερεύνηση της δράσης της οκτρεοτίδης με ή χωρίς την επίδραση του τροφικού παράγοντα (ινσουλίνης), στον πολλαπλασιασμό των καρκινικών κυταρικών σειρών Caco-2 και HT-29 και η σύγκριση της δράση αυτής με την hTERT, καθώς και η μελέτη της συμμετοχής του αναστολέα της πρωτεϊνης των τυροσινικών φωσφατασών (Sodium Orthovanadate - Na3VO4) στη ρύθμιση του αντι-πολλαπλασιαστικού δυναμικού της οκτρεοτίδης.Αποτελέσματα - Συζήτηση: Συμπεριλάβαμε 49 ασθενείς (21 γυναίκες) μέσης ηλικίας 74 ετών (όρια 49-87) με ΟΚΚ επιβεβαιωμένο με βιοψία. Υπήρξε σημαντικά υψηλότερη ενεργότητα τελομεράσης στους καρκινικούς ιστούς συγκριτικά με τους παρακείμενους φυσιολογικούς ιστούς (p=0,006). Η έκφραση της τελομεράσης ήταν στατιστικά υψηλότερη στο αδενοκαρκίνωμα του παχέος εντέρου, συγκριτικά με τους καρκίνους που ευρίσκονταν στο ορθό (p=0,012). Το ίδιο επαναλήφθηκε και στους αντίστοιχους παρακείμενους φυσιολογικούς ιστούς (p=0,035). Οι καρκίνοι του παχέος εντέρου μαζί με τους αντίστοιχους φυσιολογικούς ιστούς εξέφραζαν στατιστικά περισσότερη τελομεράση και ήταν περισσότερο θετικοί στο γονίδιο MLH1 συγκριτικά με τους καρκίνους του ορθού. Η έκφραση του p53, συσχετίστηκε αρνητικά με την ενεργότητα της τελομεράσης αλλά συνδυάστηκε με καλύτερη επιβίωση των ασθενών.Οσον αφορά την ανοσοιστοχημική έκφραση της COX-2, αυτή ήταν θετική σε 40 από τις 49 περιπτώσεις καρκινικού ιστου που εξετάστηκαν (81.6%). Η χρωστική αντίδραση ήταν κυτταροπλασματική, ετερογενής και η ένταση της ήταν από μέτρια έως έντονη. Ασθενέστερη χρώση επίσης ανιχνευθηκε και στα στρωματικά κύτταρα του όγκου. Παρατηρήθηκε επίσης αντίστοιχη έκφραση COX-2 και στο στρώμα των παρακείμενων φυσιολογικών ιστών. Επιβεβαίωση αυτού αποτελεί η πειραματική παρατήρηση περισσότερης σύνθεσης PGE2 στους φυσιολογικούς ιστούς συγκριτικά με τους αντίστοιχους καρκινικούς ιστούς (p=0.013). Δεν παρατηρήθηκε στατιστικά σημαντική σχέση της έντασης και του ποσοστού της έκφρασης της COX-2 με όλες τις ανωτέρω κλινικοπαθολογικές παραμέτρους. Υπήρξε σημαντικά λιγότερη σύνθεση PGΕ2 (p=0,036) και λιγότερη hTERT (p=0,005), τους φυσιολογικούς ιστούς ασθενών με καρκίνο σταδίου Dukes C/D συγκριτικά με τους φυσιολογικούς ιστούς ασθενών με καρκίνο σταδίου Dukes A/B. Αυτό μπορεί να υπονοεί ότι σε αρχικά στάδια νόσου το φυσιολογικό επιθήλιο του εντέρου μπορεί να είναι πιο ευπαθές σε δημιουργία όγκου μέσω της τελομεράσης, ενώ σε προχωρημένα στάδια νόσου το δυναμικό αυτό μειώνεται ή μπορεί επίσης να υπάρχει ανεπάρκεια της αναγεννητικής διαδικασίας στο φυσιολογικό ιστό σε προχωρημένη νόσο με καρκίνο εντέρου. Επίσης μπορεί αυτό να υποδηλώνει ότι στα αρχικά στάδια το φυσιολογικό μικροπεριβάλλον (στρώμα) των ασθενών μπορεί να είναι πιο επιδεκτικό στην δημιουργία όγκων μέσω του μονοπατιού της COX-2, ενώ σε προχωρημένο στάδιο νόσου η επέκταση του καρκίνου μπορεί να μειώνει αυτή την ικανότητα. Στους καρκίνους του δεξιού κόλου υπήρχε λιγότερη σύνθεση PGE2 και περισσότερη έκφραση hTERT, συγκριτικά με τους καρκίνους του αριστερού κόλου και του ορθού στους οποίους παρουσιάζεται αυξημένη αλλά μη σημαντική σύνθεση PGE2 και μειωμένη αλλά στατιστικά σημαντική έκφραση hTERT (p=0,006). Στο in-vitro πειραματικό πρωτόκολλο, αυξημένη έκφραση των υποδοχέων σωματοστατίνης (sst1, sst2, sst5) επιβεβαιώθηκε και στις δύο καρκινικές κυτταρικές σειρές (Caco-2 & HT-29) με RT-PCR. Επιπλέον με χρήση ανοσοκυτταροχημείας ανιχνεύτηκε η έκφραση των πρωτεϊνών των sst1, sst2A, sst2B, sst3, sst4, sst5, στη μεμβράνη και των δύο κυτταρικών σειρών. Η επίδραση οκτρεοτίδης ασκει αντι νεοπλασματική δράση στα (Caco-2 & HT-29) μέσω της πρωτεΐνης των τυροσινικών φωσφατασών (PTPs). Η επίδραση ινσουλίνης ασκεί τροφική δράση στα (Caco-2 & HT-29), καθώς η οκτρεοτίδη αντιστρέφει την δράση της και στις δύο κυτταρικές σειρές. To Na3VO4, προκαλεί καταστολή της δράσης της οκτρεοτιδης και στις δύο κυτταρικές σειρές. Οι δύο κολονικές σειρές (Caco-2 & HT-29) αναπτυσσόμενες σε θρεπτικό υλικό 10%FBS, υπό την επίδραση οκτρεοτίδης συμπεριφέρονται διαφορετικά στην ενεργότητα της τελομεράσης, ένδειξη διαφορετικών σηματοδοτικών μονοπατιών.Συμπεράσματα - Εφαρμογές: Τα ευρήματα μας υποστηρίζουν περαιτέρω την υπόθεση της ύπαρξης των πολλαπλών μοριακών οντοτήτων στο ευρύ φάσμα του ΟΚΚ. Οι διαφορές που εμείς και άλλοι έχουμε βρει όσον αφορά την ενεργότητα της τελομεράσης, την έκφραση της COX-2, στο καρκίνο του παχέος έντερου και του ορθού, μπορεί να σχετίζονται με την ποικιλομορφία της καρκινογένεσης. Οι μηχανισμοί που εμπλέκονται στην εξέλιξη της νόσου στις διαφορετικές εντοπίσεις του όγκου στο έντερο μπορεί να αποδοθούν στη ξεχωριστή εμβρυολογία, ανατομία, φυσιολογία, και μοριακή βιολογία του κάθε τμήματος του παχέος εντέρου και του ορθού. Μέσω των αποτελεσμάτων μας επιβεβαιώσαμε ότι το παχύ έντερο και το ορθό φαίνεται να αποτελούν ξεχωριστές οντότητες με διαφορετικά χαρακτηριστικά και ιδιότητες. Επιπλέον η COX-2 φαίνεται να εμπλέκεται στα αρχικά στάδια εξέλιξης του ογκογενετικού μηχανισμού του ΟΚΚ και συγκεκριμένα επηρεάζοντας αρχικά τον ξενιστή του όγκου (μικροπεριβάλλον του στρώματος) στα φυσιολογικά κύτταρα και μετέπειτα στα επιθηλιακά κύτταρα του ιδίου του όγκου. Θεραπεία ίσως θα πρέπει να δοθεί για την πρόληψη του ΟΚΚ παρά για την καταστολή της εξέλιξης αυτού ιδιαίτερα στους όγκους του αριστερόυ κόλου και του ορθού στους οποίους η έκφραση βρέθηκε μεγαλύτερη. Η διαφορά στην έκφραση p53 μεταξύ δεξιού και αριστερού κόλου (και ορθού) σε συνδυασμό με την πιθανή προγνωστική σημασία του p53 θα συμβάλει ενδεχομένως στον καλύτερο σχεδιασμό χημειοθεραπευτικής αγωγής. Επομένως θα ήταν ενδιαφέρον να εξεταστεί αν και με ποιόν τρόπο η έκφραση του p53 θα μπορούσε να σχετίζεται με την απόκριση των ασθενών σε συγκεκριμένα χημειοθεραπευτικά σχήματα.Τα δεδομένα της in-vitro μελέτης μας δείχνουν ότι η αντιμετώπιση του μεταβολικού συνδρόμου, μειώνοντας την ινσουλίνη και τον IGF-1 (τροφικοί παράγοντες), ίσως καταστείλει την ογκογενετική εξέλιξη σε συγκεκριμένες τουλάχιστον περιοχές στο παχύ έντερο και το ορθό. Η χρήση της οκτρεοτίδης θα μπορούσε να παρέχει θεραπευτική προσέγγιση στην αντιμετώπιση ασθενών με ΟΚΚ σε συγκεκριμένες περιοχές του παχέος εντέρου και του ορθού.