Predstavuje MMP-7 prognostickú nádej pre pacientov s rakovinou?

ÚVOD: Kolorektálny karcinóm (CRC; ColoRectal Carcinoma) je druhým najrozšírenejším typom rakoviny u žien (9,2 %) a tretím u mužov (10 %). Podľa štatistík z roku 2020 sa Slovensko umiestnilo na druhom mieste v rebríčku krajín s najvyššou incidenciou a mortalitou na CRC na svete, a tento trend stále pokračuje (Pham a kol., 2023). Neskorá diagnostika a nevhodne nastavená liečebná stratégia prispievajú k vysokej mortalite. Vysoko aktuálnou prioritou vedeckých tímov je teda nájsť spoľahlivé diagnostické, ale aj prognostické markery, ktoré by umožnili monitorovať odpoveď pacienta na liečbu. Matrixová metaloproteináza 7 (MMP-7; Matrix MetalloProteinase 7) patrí medzi Zn²⁺-dependentné endopeptidázy. Jej preferovanými substrátmi sú kolagén (typ IV, V, IX, X a CI), želatína, elastín a fibronektín (Mustafa a kol., 2022). MMP-7 je exprimovaná v mnohých typoch nádorových buniek, pričom sa ukazuje, že inhibuje ich apoptózu a indukuje angiogenézu (Liao et al., 2021). Cieľom predkladanej práce bolo zistiť možnosť využitia MMP-7 ako potenciálneho prognostického markera CRC.  

MATERIÁL A METODIKA: Analyzovaný súbor tvorilo 90 pacientov, ktorí boli hospitalizovaní na I. chirurgickej klinike UNLP v Košiciach z dôvodu potreby resekcie tkaniva v rámci hrubého čreva alebo konečníka. Pacienti boli pred odberom biologického materiálu (krvné sérum, tkanivo) poučení a podpísali informovaný súhlas o zaradení do štúdie. Histopatologické vyšetrenie tkaniva určilo zaradenie pacientov do skupiny s benígnym nádorom (BTG; Benign Tumor Group; 30 pacientov) a do skupiny s malígnym nádorom (MTG; Malignant Tumor Group; 60 pacientov). Pacientom zaradených do MTG bolo určené klinické štádium prostredníctvom štandardne používanej TNM klasifikácie (1. štádium: 12 pacientov; 2. štádium: 24 pacientov; 3. štádium: 24 pacientov). Spracovanie biologického materiálu a následné analýzy (western blot, zymografia, ELISA) prebiehali na Ústave lekárskej a klinickej biochémie UPJŠ LF. Gély a membrány boli analyzované v programe ImageJ ako plochy pod píkmi vytvorenými podľa intenzity jednotlivých bandov. Na štatistické vyhodnotenie a tvorbu grafov bol použitý program GraphPad prism (verzia 8.0.1). Predkladaná štúdia bola vykonaná so súhlasom etickej komisie UNLP v Košiciach.

VÝSLEDKY A DISKUSIA: MMP-7 (28 kDa) bola najprv detegovaná pomocou metódy western blot. Priemerná plocha píkov MMP-7 v tkanive bola v BTG 463,67 a v MTG 2063,11 (AUC 83,33 %; p = 0,0209). Priemerná sérová hodnota v BTG bola 770,61 a v MTG 2179,49 (AUC 84 %; p = 0,0373). Po rozdelení MTG na klinické štádiá CRC sme sledovali signifikantné zníženie MMP-7 (28 kDa) so zvyšujúcim sa CRC štádiom. Najspoľahlivejšie výsledky boli dosiahnuté použitím vzoriek krvného séra (1. štádium vs 3. štádium p = 0,0244; 2. štádium vs 3. štádium p = 0,0314). Zymografia odhalila aktívnu formu MMP-7 (19 kDa) v tkanivových homogenátoch s priemernou plochou píkov 788,08 v BTG a 3277,71 v MTG (AUC 86,54 %; p = 0,0059). Po rozdelení MTG bola potvrdená signifikantnú koreláciu aktívnych MMP-7 so štádiom CRC (1. štádium: 4691,49; 2. štádium: 2457,21; 3. štádium: 938,82; p < 0,005). Najspoľahlivejšie výsledky sme dosiahli porovnaním 1. a 3. štádia (p = 0,0458). ELISA neukázala štatisticky signifikantné zníženie MMP-7 (28 kDa) v MTG v porovnaní s BTG, avšak sérová analýza potvrdila signifikantné zníženie expresie MMP-7 so zvyšujúcim sa štádiom CRC (1. štádium: 9,77 pg/ml; 2. štádium: 4,11 pg/ml; 3. štádium: 1,75 pg/ml; p < 0,001). Výsledky práce od Zhou a kol. (2023) rovnako potvrdzujú asociáciu expresie MMP-7 so štádiom CRC. Navyše naznačili, že sérové expresie MMP-7 by mohli byť použité na skríning liekovej rezistencie počas liečby chemoterapiou FOLFOX4. Wang a kol. (2004) vo svojej práci uviedli, že úlohou MMP-7 je štiepiť pro-želatinázy počas rakoviny vaječníkov. Myslíme si, že práve to vysvetľuje zvýšené expresie MMP-7 aj u pacientov v 1. štádiu CRC. V tomto štádiu MMP-7 štiepi neaktívne pro-MMP-2 a pro-MMP-9 na ich aktívne formy a tie v nasledujúcich štádiách preberajú ďalšie kľúčové úlohy pri rozvoji CRC, ako sú degradácia ECM, bunkové proliferácia, invázia, angiogenéza, tvorba metastáz.

ZÁVER: Výsledky predkladanej práce podporujú začlenenie expresie MMP-7 do panela prognostických markerov CRC. Výhodou stanovovania MMP-7 je možnosť výberu biologického materiálu a tiež laboratórnej metódy, nakoľko významné výsledky boli dosiahnuté použitím krvného séra aj tkanivových homogenátov analýzou prostredníctvom troch rôznych metód. Výzvou pre budúci výskum bude rozšírenie analyzovaného súboru o pacientov podstupujúcich liečbu, u ktorých by sme sledovali expresie MMP-7 vzhľadom na prípadnú rezistenciu na bežne používané chemoterapeutiká. Tento prístup by mohol prispieť k lepšiemu objasneniu funkcie MMP-7 v progresii aj iných typov nádorov a jej potenciálnej úlohy v personalizovanej medicíne.