REPOZITORIJ > REZULTATI

Povzetek

Proteaze so s cepitvijo peptidnih vezi in posledično modifikacijo številnih proteinov udeležene v različnih procesih napredovanja raka, vključno z invazivnostjo možganskega tumorja glioblastoma (GBM). Poleg invazije posameznih celic GBM v okoliško možganovino je za GBM značilna heterogenost. V tej doktorski nalogi invazivnost GBM obravnavamo v povezavi s proteazami in heterogeno naravo GBM. Na podlagi stopnje preživetja in kliničnega obnašanja so bili identificirani 4 podtipi GBM. Celična heterogenost GBM je posledica prisotnosti različnih rakavih celic in stromalnih celic, kot so mezenhimske matične celice (MSC).
Pokazali smo, da se celični liniji GBM U87 in U373 razlikujeta v invazivnih lastnostih. Celična linija U87 je namreč bolj invazivna in izraža višji nivo proteaz kot celična linija U373. Dokazali smo, da je učinek v tumor infiltrirajočih celic MSC na invazijo celic GBM specifičen glede na vrsto celic GBM. MSC so povečale invazijo celic U373 in zmanjšale invazijo celic U87. MSC so povečale invazijo celic U373 preko povečanega izražanja proteaz, kot so katepsin B, kalpain 1, uPA/uPAR, MMP-2, -9 in -14, in preko povečane aktivnosti nekaterih proteaz. Nasprotno pa selektivni inhibitorji proteaz niso imeli učinka na invazijo celic U87 ob so-gojenju z MSC. Testirali smo tudi nove selektivne inhibitorje katepsina B ter dokazali celično specifično inhibicijo migracije celic v ko-kulturi celic GBM in MSC, kar nakazuje na pomembnost obravnavanja heterogenosti GBM pri testiranju novih proti-tumorskih učinkovin. S spremljanjem invazije celic GBM ob njihovem ko-injiciranju z MSC v možgane zarodkov rib cebric, smo potrdili različen odziv celic GBM na MSC in vivo, ki je odvisen od vrste celic GBM. Prikazali smo, da so zarodki rib cebric odličen model za študijo heterogenosti GBM.
V študiji predstavljene doktorske naloge smo se osredotočili na izražanje lizosomalnih cisteinskih katepsinov B, K in X, ki so povišano izraženi v tkivu GBM. Visok mRNA nivo katepsina X je bil povezan s slabšim preživetjem bolnikov z GBM. Poleg tega smo ugotovili heterogeno izražanje katepsinov K in X ter da je napovedna vrednost za preživetje izražanja katepsinov odvisna glede na GBM podtip. Vse to nakazuje na pomembnost upoštevanja heterogenosti GBM pri raziskovanju novih bioloških označevalcev.
Na terapijo odporne GBM matične celice (GSC) prebivajo v specifičnih tumorskih tkivnih nišah ter prispevajo k heterogenosti GBM. Z uporabo tako parafinskih kot zamrznjenih rezin tkiv GBM smo odkrili, da so katepsini B, K in X lokalizirani v nišah GSC. Prikazali smo, da SDF-1α sproži kemotaktični odziv CXCR4- in CXCR7-pozitivnih celic GSC in vitro. Ta rezultat podpira koncept, da citokin SDF-1α rekrutira GSC v niše. Poleg tega smo pokazali, da katepsin K cepi SDF-1α na N-terminalnem koncu in s tem inhibira njegov kemotaktični učinek na CXCR4/7-pozitivne GSC. To pomeni, da aktivnost katepsinov lahko pospeši invazijo GSC iz njihovih niš. Kliničen pomen teh izsledkov je potrjen z opaženimi korelacijami med mRNA izražanjem katepsinov in označevalcev niš GSC v tkivih GBM.
V doktorski dizertaciji smo dokazali doslej nepoznane vloge proteaz v patobiologiji GBM, kot sta mediacija interakcij med celicami GBM in MSC ter regulacija invazije GSC iz njihovih niš.