Karcinóm obličiek (RCC) je charakteristický svojou rezistenciou na bežné spôsoby liečby, ako sú rádioterapia, alebo chemoterapia. Incidencia tohto ochorenia je celosvetovo 3%, čo predstavuje asi 270 000 nových pacientov ročne. Úmrtnosť je vysoká, približne 50% všetkých diagnostikovaných prípadov. Príčinou vzniku väčšiny sporadických RCC je mutácia v tumor supresorovom géne Von Hippel Lindau (VHL), čím je stabilizovaný transkripčný faktor HIF-1. HIF-1 indukuje transkripciu mnohých hypoxiou regulovaných génov, vrátane génu CA9, ktorý kóduje karbonickú anhydrázu IX (CAIX). CAIX je transmembránový metaloenzým, ktorý v nádorovom mikroprostredí prispieva k neutralizácii intracelulárneho a acidifikácii extracelulárneho pH prostredníctvom tzv. transportného metabolónu. Vysoká hladina expresie CAIX v RCC však predurčuje jeho hlavnú úlohu, a to ako terapeutického cieľa pre protinádorovú liečbu. Vírus lymfocytárnej choriomeningitídy (LCM) kmeň MX je zdrojom perzistentných infekcií, ktoré nie sú dodnes dostatočne preštudované. Reaktivácia vírusu z perzistencie môže nastať v podmienkach hypoxie vrátane nádorov, pričom môže viesť až k smrti infikovaného jedinca. Nedávno bola v našom laboratóriu dokázaná prítomnosť LCMV/ MX nukleoproteínu v nádorových tkanivách obličiek pacientov. Preto sme sa rozhodli preskúmať, či práve prítomnosť LCMV v nádore spôsobuje jeho zhoršenú odpovedavosť na konvenčnú liečbu. V našej práci sme postupne sledovali expresiu CAIX ako aj iných proteínov v perzistetnte infikovaných nádorových bunkách obličiek a porovnávali ju s kontrolnými, neinfikovanými nádorovými bunkami. Tiež sme zisťovali, či je aj v prípade infikovaných buniek možné využiť CAIX ako terapeutický cieľ. Naše doposiaľ získané výsledky naznačujú, že vo vírusom infikovaných bunkách dochádza k zmene hladiny expresie a aktivity proteínu CAIX (pCAIX) ako aj k jeho odlišnej regulácii.
Finančná podpora: Táto práca bola financovaná zo štrukturálnych fondov EU: PV-INF-PAT 26240220032, grant No. 2/0146/12 Vedecká grantová agentúra Ministerstva školstva, vedy, výskumu a športu Slovenskej republiky a Slovenskej akadémie vied (VEGA); Agentúra na podporu výskumu a vývoja (APVV) ) grant APVV-0893-11.
[1] ARMSTRONG, C., LILLIE, R.D. (1934). Experimental lymphocytic choriomeningitis of monkeys and mice produced by a virus encountered in studies of the (1933). St. Louis encephalitis epidemic. Publ Health Rep. 49, 1019-1027.
[2] BARTON, L.L., HYNDMAN, N.J. (2000). Lymphocytic choriomeningitis virus: reemerging central nervous system pathogen. Pediatrics. 105, 3-35.
[3] BRIEF REPORT: Lymphocytic choriomeningitis virus transmitted through solid organ transplantation--Massachusetts, 2008. (2008). Centers for Disease Control and Prevention (CDC). MMWR Morb Mortal Wkly Rep. 57, 799-801.
[4] COHEN, H.T., MCGOVERN, F.J. (2005). Renal-cell carcinoma. N Engl J. 353, 2477-2490.
[5] DIVGI, C.R., BANDER, N.H., SCOTT, A.M., O´DONOGHUE, J.A., SGOUROS, G., WELT, S., FINN, R.D., MORRISSEY, F., CAPITELLI, P., WILLIAMS, J.M., ET AL. (1998). Phase i/ii radioimmunotherapy trial with iodine-131-labeled monoclonal antibody g250 in metastatic renal cell carcinoma. Clin. Cancer Res. 4, 2729–2739.
[6] LAPOŠOVÁ, K. (2013). Molekulárne mechanizmy šírenia vírusu lymfocytárnej choriomeningitídy. Dizertačná práca.
[7] LABUDOVÁ, M., TOMÁSKOVÁ, J., KALUZOVÁ, M., PASTOREK, J., PASTOREKOVÁ, S. (2006). Lymphocytic choriomeningitis virus mx strain does not induce the expression of tumorassociated carbonic anhydrase IX in persistently infected HeLa cells. Acta Virol. 50, 53-8.
[8] LJUNGBERG, B., CAMPBELL, S.C., CHO, H.Y., JACQMIN, D., LEE, J.E., WEIKERT, S., et al. (2011). The epidemiology of renal cell carcinoma. Eur Urol. 60, 29–36.
[9] MANCUSO, A., STERNBERG, C.N. (2005). New treatments for metastatic kidney cancer. Can J Urol. 12, 66.
[10] MOTZER, R.J., BANDER, N.H., NANUS, D.M. (1996). Renal cell carcinoma. N Engl J. 335, 865-875.
[11] OOSTERWIJK-WAKKA, OTTO C. BOERMAN, O.C., PETER, O.C., MULDERS, F.A., OOSTERWIJK, E. (2013). Application of Monoclonal Antibody G250 Recognizing Carbonic Anhydrase IX in Renal Cell Carcinoma. Int. J. Mol. Sci. 14, 11402-11423.
[12] PASTOREKOVA, S. AND ZAVADA, J. (2004). Carbonic anhydrase IX (CA IX) as a potential target for cancer therapy. Cancer Therapy. 2, 245–262.
[13] REISEROVÁ, L., KALUZOVÁ , M., KALUZ, Š., WILLIS, A.C., ZÁVADA, J., ZÁVODSKÁ, E., ZÁVADOVÁ, Z., ČIAMPOR, F., PASTOREK, J., PASTOREKOVÁ, S. (1999). Identification of MaTu-MX agent as a new strain of Lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV) and serological indication of horizontal spread of LCMV in human population. Virology. 57, 73-83.SA. 94, 2156–2161.
[13] SUPURAN, C.T. AND SCOZZAFAVA, A. (2002). Applications of carbonic anhydrase inhibitors and activators in therapy. Exp. Opin. Ther. Patents. 12, 217–242.
[14] SEVCIKOVÁ, A. (2012). Molekulárne mechanizmy bunkovej adaptácie na nádorové mikroprostredie. Bakalárska práca.
[15] SYČOVÁ-MILÁ, Z. (2010). Súčasný pohľad na liečbu karcinómu obličky. Onkológia. 5, 262– 265.
[16] TAKÁČOVÁ, M., BARTOŠOVÁ, M. a kol. (2011). CA IX predstavuje klinicky významný biomarker asociaovaný s nárormi obličiek. Klin.urol. 7, 28-32.
CA IX a vs stiepenie cukrov
Pekny den prajem,
velmi pekna studia, mozem sa opytat, existuje bud vami namerana, alebo z literatury vseobecne urcita korelacia medzi zvysenou expresiou CA IX a prepnutim metabolizmu na stiepenie cukrov - glykolyzu .. Merali ste aj produkciu kyseliny mliecnej? Dakujem za Vase odpovede a drzim palce v napredovani vyskumu s CA IX.
Odpoveď na CAIX a štiepenie cukrov
Dobrý deň,
ďakujem veľmi pekne za Vašu otázku. Odpovedala by som aj s vysvetlením, pre menej zainteresovaných do tejto problematiky.
Prvotnou odpoveďou nádorových buniek na hypoxiu je aktivácia hypoxiou indukovateľného
transkripčného faktora (HIF-1), ktorý je zodpovedný za indukciu expresie génov zapojených do významných bunkových procesov. Jeden z najdôležitejších adaptačných mechanizmov sa týka metabolizmu nádorových buniek (Semenza 2003). Pre zdravé bunky a tkanivá je typické, že si energiu (ATP) na ich existenciu vytvárajú v mitochondriách v procese oxidatívnej fosforylácie. V hypoxických podmienkach
prechádzajú nádorové bunky na anaeróbnu glykolýzu (od kyslíka nezávislú) v cytoplazme.
Z hľadiska množstva vytvorených molekúl ATP na jednu molekulu glukózy je anaeróbna
glykolýza menej účinná ako Krebsov cyklus. Pri anaeróbnej glykolýze vzniknú dve
molekuly ATP na jednu molekulu glukózy, pričom pri Krebsovom cykle je to až
tridsaťosem molekúl ATP (Harris, 2002). Na zachovanie tvorby dostatočného množstva ATP, je pre hypoxické bunky dôležitá nie len zvýšená aktivita glykolytických enzýmov, ale aj zvýšený transport glukózy (Harris,2000; Semenza, 2003). Transport glukózy do bunky zabezpečujú glukózové transportéry
(GLUT1 a GLUT3), ktorých expresiu reguluje transkripčný faktor HIF-1 (Semenza kol.,
1994). Problémom pri glykolýze je však nadmerná tvorba kyseliny mliečnej, ktorá spôsobuje zmeny v intracelulárnom pH. V záujme udržania optimálneho intracelulárneho pH musí byť nevyhnutne exportovaná prostredníctvom monokarboxylátového transportéra (MCT) do extracelulárneho priestoru, kde sa hromadí a prispieva k okyslovaniu (acidifikácií) nádorového mikroprostredia (Stubbs a kol., 2000).
Ja sa však konkrétne nádorovým metabolizmom buniek nezaoberám, no práca, ktorá by potvrdzovala priamy vzťah medzi zvýšenou expresiu CAIX a glykolýzou doteraz nebola publikovaná. Jeden tím ľudí v našom laboratóriu sa zaoberá práve vzťahom medzi CAIX, pH, hypoxiou, glykolýzou a oxidatívnou fosforyláciou, no nerada by som tu prezentovala výsledky, ktoré nie sú moje a nie sú doposiaľ publikované. Oni vo svojich experimentoch merajú aj hladinu kyseliny mliečnej v hypoxických nádorových bunkách, no naša práca bola zameraná hlavne na to, či má význam využívať CAIX ako terapeutický cieľ u pacientov s diagnózou rakoviny obličiek, ktorí sú pozitívny na prítomnosť vírusového nukleoproteínu.
Spomínaná práca o nádorovom metabolizme buniek by mala byť publikovaná v dohľadnej dobe, takže dúfam, že tam Vám budú zodpovedané Vaše otázky v dostatočnej miere.
Pekný deň
Odpoveď na CAIX a štiepenie cukrov