Invasion and Proliferation in Malignant Cells

Abstract: Popular Abstract in Swedish Två händelser i tumörutvecklingen för en tumörcell är att erhålla okontrollerad celltillväxt och invasiva egenskaper. Detta tillåter tumöran att växa in i den omkringliggande vävnaden. I denna avhandling har vi specifikt studerat p16 och ERK1/2 med speciell fokus på förhållandet mellan invasion och proliferation i hudcancer och bröstcancer. Basalcellscancer har ett distinkt histologiskt invasions mönster som gör tumörtypen lämplig att använda som ett modellsystem för att studera förhållandet mellan invasion och proliferation. Immunohistokemiska analyser av p16, Ki-67 (proliferationsmarkör) och fosforylerat Rb visade att tumörceller vid den invasiva fronten, både vid den nodulära puttande fronten, vid ulceration samt i spetsiga och kilformade utlöpare av tumörceller hade ökat p16 uttryck låg proliferation (Ki-67) och inget fosforylerat Rb till motsats från centrala delar av basalcellscancern som proliferarade och hade fosforylerat Rb. Detta tyder på att invasion och proliferation är omvänt kopplade i basalcellscancer och att tumör cellerna byter fenotyp från en cell med hög proliferation centralt i tumören till en cell med låg proliferation vid den invasiva fronten. Denna förändring i proliferation (och möjligen invasion) var troligtvis en effekt av p16 som inhiberade cyklin D-CDK4/6, därmed fosforylering av Rb och proliferationen. Genom att anlysera RNA nivåerna i förhållande till proteinnivåerna vid den invasiva fronten kunde vi också visa att p16 reglerades på RNA nivå i basalcellscancer. Vidare kunde vi genom att immunohistokemiskt analysera olika faktorer som kan påverka RNA nivåerna av p16 utesluta att kända faktorer som reglerar p16, så som Ets, SP, Bmi och ERK1/2, ensamt reglerade p16 nivåerna i basalcellscancer. Vi ville också undersöka en annan typ av hudcancer, invasiv skivepitelcancer, om Rb regleringen var normal och om p16 uppregelarades vid den invasiva fronten. Immunohistokemiska analyser av p16 visade två olika scenarier i skivepitelcancer. I vissa skivepitelcancrar observerade vi bara cytoplasmatisk p16 färgning och i de andra både cytoplasmatisk och nukleär färgning. Gemensamt var att tumörcellerna prolifererade trots att de var p16 positiva vilket tyder på att cellcykel regleringen via Rb inte fungerade i skivepitelcancer. Vi fann dock att p16 uppreglerades vid den invasiva fronten även i skivepitelcancer på liknande sätt som i basalcellscancer. Detta skulle kunna tyda på att p16 har en speciell funktion vid invasion av tumörceller som är oberoende av dess proliferations kontroll. För att ytterligare studera en faktor som är viktig vid proliferation och invasion, studerade vi ERK1/2 aktivering i bröstcancer. I en studie som inkluderande totalt ca 800 bröstcancer patienter fann vi att (vascular endothelial growth factor receptor 2) VEGFR2 och proteinerna cyklin D samt Ets-2 var signifikant kopplade till ERK1/2 i bröstcancer och utgör troligtvis en aktiv signalkaskad väg i små, mindre aggressiva tumörer. Vi kunde också visa med hjälp av en annan studie (ca 500 patienter) att ERK1/2 korrelerade till Hes1. För postmenopausala kvinnor randomiserade till tamoxifen eller ingen adjuvant behandling, observerade vi ett samband mellan ERK1/2 och försämrad tamoxifen effekt, men för randomiserade premenopausala kvinnor påverkade inte ERK1/2 effekten av tamoxifen. Detta tyder på att fler och större studier behövs för att utröna den verkliga effekten av ERK1/2 på patienters svar på tamoxifen. Idag verkar det finnas en generell uppfattning om att tumörceller invaderar och prolifererar samtidigt. Våra resultat visar att tumörceller i vissa tumörtyper inte invaderar och prolifererar samtidigt vilket kan vara viktigt när man utformar nya behandlingsstrategier.