Vpliv metabolizma estrogenov in aldo-keto reduktaz na kemorezistenco raka jajčnikovMarolt, Nika (Avtor) Lanišnik Rižner, Tea (Mentor) rak jajčnikovHGSOCkemorezistencakarboplatinestrogenimetabolizem estrogenovaldo-keto reduktazetarčno zdravljenjemedroksiprogesteron acetatmefenaminska kislinaSerozni karcinom jajčnikov visokega gradusa (ang. High-grade serous ovarian cancer, HGSOC), ki se pojavlja predvsem pri ženskah po menopavzi, predstavlja najpogostejšo in tudi najbolj smrtonosno obliko raka jajčnikov. Poleg operativnega zdravljenja se običajno uporablja kemoterapija z derivati platine in taksanov. Nedavno so bile uvedene ciljno usmerjene vzdrževalne terapije, vendar se splošno preživetje bolnic z rakom jajčnikov ni bistveno izboljšalo. Pet let po prvotni diagnozi v povprečju preživi le še 47 % bolnic, predvsem zaradi rezistentnosti na kemoterapijo, kar poudarja potrebo po novih oblikah zdravljenja. Razvoj raka jajčnikov povezujejo s prekomernim delovanjem estrogenov, ki naj bi spodbujali rast rakavih celic, vendar njihova vpletenost v razvoj kemorezistence ni dobro raziskana. V hormonsko odvisnem rakavem tkivu in lokalnih tkivih lahko estrogeni nastajajo po sulfatazni ali aromatazni poti. V okviru disertacije smo preučevali sulfatazno pot, pri kateri se estrogeni tvorijo iz estron sulfata (E1S) z delovanjem steroid sulfataze (STS). Nastali estron (E1) se z delovanjem 17β-hidroksisteroid dehidrogenaz reducira v estradiol (E2) ali oksidira nazaj v E1. Konjugacijo E1 in E2 v estron-sulfat (E1S) in estradiol sulfat (E2S) katalizira encim sulfotransferaza (SULT1E1). Vnos steroidnih prekurzorjev v celice omogočajo polipeptidi za prenos organskih anionov (ang. organic anion transporting polypeptides, SLCO, OATP) in prenašalci organskih anionov (ang. organic anion transporters SLC, OAT), medtem ko prenos iz celic omogočajo črpalke z ATP-vezavno kaseto (ang. ATP-binding cassette transporters, ABC). Oksidativni metabolizem estrogenov do kinonov lahko povzroči poškodbe DNA z nastankom mutagenih DNA aduktov in z nastankom prostih radikalov, ki so stranski produkt redukcije estrogen kinonov v semikinone in katehol estrogene. Aktivni estrogeni (E1 in predvsem E2) lahko aktivirajo znotrajcelične receptorje iz naddružine jedrnih receptorjev (ERα, ERβ), ki delujejo kot transkripcijski dejavniki in uravnavajo izražanje tarčnih genov ali pa aktivirajo membransko vezane receptorje kot npr. z G proteini povezani receptor za estrogene (GPER) in sprožijo znotrajcelične signalne poti. Estrogeni lahko preko oksidativnega metabolizma povzročijo poškodbe DNA, kar lahko vodi v pridobivanje novih mutacij in predstavlja enega izmed možnih mehanizmov razvoja kemorezistence. Drugi mehanizem, ki lahko prispeva k razvoju kemorezistence pa je delovanje aldo-keto reduktaz (AKR). AKR so vpletene v presnovo kemoterapevtikov, zniževanje celičnega stresa povzročenega zaradi le teh, sodelujejo pa tudi pri biosintezi in presnovi steroidnih hormonov. Geni družine AKR1 so prekomerno izraženi pri različnih rakih, kar lahko predstavlja možni mehanizem razvoja rezistence na trenutne oblike zdravljenja in lahko prispeva k rasti hormonsko odvisnih tumorjev. Namen našega raziskovalnega dela je bil preučiti vlogo lokalne sinteze estrogenov in vlogo encimov AKR1C1-3 pri kemorezistenci HGSOC. Na ta način smo želeli prispevati k razumevanju vpletenosti estrogenov in encimov AKR1C v mehanizem kemorezistence HGSOC in doprinesti k odkrivanju novih tarč za usmerjeno zdravljenje. Naši rezultati kažejo, da se Izražanje genov, povezanih s transportom, biosintezo in metabolizmom estrogenov ter njihovim delovanjem, razlikuje pri bolnicah s HGSOC in v celičnih linijah, rezistentnih na platino. Geni, vključeni v biosintezo, presnovo in oksidativni metabolizem estrogenov (HSD17B14, SULT1A1, CYP19A1 in NQO2), vplivajo na preživetje bolnic s HGSOC. Metabolizem E1S do aktivnih estrogenov E1 in E2 poteka v večji meri v celičnih linijah HGSOC odzivnih na karboplatin v primerjavi z rezistentnimi celičnimi linijami, kjer se metabolizem najverjetneje preusmeri v smer nastanka oksidativnih metabolitov. Inhibitor steroid sulfataze STX64 zavira proliferacijo v nanomolarnih koncentracijah v ERα-pozitivnih HGSOC celicah, pri višjih mikromolarnih koncentracijah pa inducira apoptozo tudi v ERα-negativnih celicah. STX64 kaže omejeno sinergijo s karboplatinom v celicah HGSOC. Antiproliferativna aktivnost agonistov ER- ekvilina (EQ) in etinilestradiola (EE2) je povezana z razmerjem izražanja receptorjev za estrogene ESR1:ESR2 v celicah HGSOC, medtem ko E1S, EQ in EE2 potencirajo proti migracijski učinek karboplatina. Rezultati vpletenosti AKR1C kažejo, da lahko AKR1C1-3 in NFE2L2, ki kodira jedrni faktor, povezan z eritroidnim faktorjem 2 (NRF2), predstavljajo prognostične bioznačevalce seroznega raka jajčnikov. Inhibitorja AKR1C, medroksiprogesteron acetat (MPA) in mefenaminska kislina (MEF), zavirata proliferacijo in migracijo celic HGSOC ter okrepita učinek karboplatina, pri čemer kažeta sinergistično aktivnost. MPA in MEF povzročata celično smrt predvsem prek apoptoze, medtem ko karboplatin inducira nekrozo, obe učinkovini pa zmanjšata strukturo in viabilnost sferoidov HGSOC. Doktorska naloga prispeva k boljšemu razumevanju vloge estrogenov, agonistov in antagonistov receptorjev za estrogene ter AKR1C in njihove inhibicije pri kemorezistenci raka jajčnikov. Poleg tega odpira nove možnosti za razvoj ciljno usmerjenih in individualiziranih terapevtskih pristopov z namenom zmanjšanja toksičnosti zdravljenja in izboljšanja preživetja bolnic z napredovalim HGSOC.20262026-05-21 07:15:09Doktorsko delo/naloga182685VisID: 39112sl