Role of cyclin D1 as an estrogen receptor cofactor and the influence of hypoxia on estrogen receptor regulation, with focus on prognositic and treatment predictive features in breast cancer
Abstract: Popular Abstract in Swedish Målsättningen med detta avhandlingsarbete har varit att undersöka cyklin D1 och HIF-1 i förhållande till ÖR i brösttumörer. Ytterligare en målsättning var att undersöka om cyklin D1 och HIF-1 kan påverka utfallet av tamoxifenbehandling i kliniska bröstcancerstudier. I delarbete 1 fann vi att i ÖR-positiva tumörer med områden där tumörcellerna faktiskt var ÖR-negativa, fanns det en koppling till antingen högt cyklin D1- uttryck eller vilket var vanligare, högt HIF-1-uttryck. I hypoxiska områden i invasiva tumörer(delarbete 1) och i förstadium till bröstcancer (ductal carcinoma in situ, DCIS, delarbete 3) gick ÖR-uttrycket ner. I neuroblastom (en tumör som drabbar barn) har hypoxi visat sig orsaka förändringar i tumör cellerna som indikerar att tumörcellerna blir mer omogna. De liknar en cell i en tidigare utvecklingsfas. I delarbete 3 visar vi att i bröstcancer kan eventuellt samma process ske, då cellerna får en annat utseende och tappar sin orientering, samt uttrycker mer protein som kopplas till en tidigare differentieringsfas. I både delarbete 1 och 3 visar vi att tre olika ÖR-receptorpositiva cellinjer odlade i hypoxi minskar sitt ÖR-uttryck. I delarbete 2 undersökte vi förhållandet mellan tumörspecifikt cyklin D1-uttryck och behandlings effekten av tamoxifen. Detta gjordes i en studie där 251 bröstcancer patienter fick antingen tamoxifen-behandling eller ingen stödjande behandling. Patienter, vars tumörer hade högt ÖR innehåll och högt cyklin D1-innehåll, svarade inte på tamoxifenbehandlingen. I den obehandlade patientgruppen visade det sig att patienter vars tumörer hade högt cyklin D1 innehåll paradoxalt nog hade en god prognos. Utifrån våra resultat verkar det som att cyklin D1 direkt påverkar ÖR och kan bidra till att tamoxifen inte blockerar receptorn som var dess syfte. I delarbete 4 har vi försökt att utreda hur HIF-1-aktivering leder till minskat ÖR-uttryck. Ett flertal arbeten tyder på att resistens mot tamoxifen kan vara relaterad till överaktivering av cellsignalering via extracellulärt reglerat kinas (ERK). Överaktivering av ERK har också kopplats till att ÖR minskar i cellinjer. I DCIS med hypoxiska regioner och i bröstcancer cellinjer utsatta för hypoxi ökar ERKs aktivitet(delarbete 4). Vi visar att ÖR uttrycket reduceras via två olika mekanismer, 1) genom att proteinet förstörs via cellens egna nerbrytnings system 2) genom transcriptionell nedreglering på gennivå. Genom att blockera ERK-aktivering minskade inte ÖR i samma utsträckning under hypoxi. Tamoxifenbehandling på cellinjer visade att de celler som växte i "normal" syre nivå hade färre aktivt delande celler efter behandling än de som växte i hypoxi. Blockerades ERK-aktiveringen i de tamoxifenbehandlade, hypoxiska cellerna blev effekten en näst intill en total eliminering av celler med aktiv delning. Dessa resultat indikerar att en patient som inte svarar på tamoxifenbehandling och samtidigt har områden med hypoxi i tumören eventuellt skulle kunna gynnas av en tilläggs behandling med ERK-blockerare. I delarbete 5 undersöker vi om HIF-1 positiva tumörceller kan påverka patientens prognos, samt om HIF-1 kan leda till ett sämre tamoxifensvar i en bröstcancerstudie. HIF-1 visade sig dock inte medföra ett minskat svar på tamoxifen, utan patienterna med högt HIF-1 i tumören svarade lika bra på tamoxifenbehandlingen som de som inte uttryckte HIF-1 i tumören. Tumör specifikt HIF-1-uttryck medförde dock en sämre prognos för patienten. Nyligen publicerades en stor klinisk studie (745 patienter) där tumörspecifikt HIF 1 uttryck under-söktes i bröstcancer. Denna studie visade också att HIF-1 uttryck i tumör-cellerna medförde en sämre prognos för patienterna, vilket styrker våra resultat. För närvarande utvecklas en typ av små molekyler som kan blockera HIF-1 signaleringen och förhoppningarna är att dessa skall fungera som tilläggs behandling för patienter med cancer. Framtida kliniska studier får avgöra om HIF-1 blockad kan bli en etablerad behandling. Idag har klinikerna endast ett fåtal markörer till hjälp vid valet av behandling av en brösttumör; ÖR, progesteronreceptorn, tumörgrad, tumör storlek, lymfmetastaser och HER2. I framtiden kommer dessa sannorlikt att utökas med en mängd andra markörer, exempelvis cyklin D1 och HIF-1. Bröstcancer är alltså inte en specifik sjukdom, utan den består av flera subgrupper med olika prognos och behandlingsutfall. Med hjälp av nya markörer kommer det bli enklare att skräddarsy en behandling för varje patient.
CLICK HERE TO DOWNLOAD THE WHOLE DISSERTATION. (in PDF format)