| Summary: | Johdanto. Syöpä ja siihen liittyvä kakeksia ovat maailman johtavia kuolinsyitä. Kakeksiassa paino
laskee, lihakset surkastuvat ja yleiskunto huononee. Toisinaan kunnon heikentyminen estää syöpähoitojen jatkamisen. Kakeksiaa voidaan mahdollisesti hoitaa inhiboimalla lihasmassan negatiivisia
säätelijöitä, myostatiinia ja aktiviinia. Syöpä saa aikaan myös immuunipuolustuksen akuutin vaiheen
vasteen. Tämä aiheuttaa positiivisten akuutin vaiheen proteiinien lisääntyneen tuotannon maksassa
ja mahdollisesti myös lihaksissa. Tämän tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää, tuottaako luurankolihas akuutin vaiheen proteiineja kokeellisessa C26-syövässä hiirillä, koska tämä oli se ilmiö, joka
löytyi proteomiikka-analyysin avulla tämän tutkimuksen ensimmäisessä vaiheessa.
Menetelmät. Tutkimuksessa käytettiin BALB/c -hiiriä, joille injektoitiin paksusuolen syövästä eristettyjä tyypin 26 -syöpäsoluja (C26). Hiiret jaettiin sattumanvaraisesti neljään ryhmään. Ryhmät olivat: terve kontrolliryhmä (CTRL, N = 9), syöpäryhmä lumelääkehoidolla (C26 + PBS, N = 9), syöpäryhmä sACVR2B-Fc -hoidolla ennen syöpäsolujen injektointia (C26 + ACVR b, N = 7) ja syöpäryhmä sACVR2B-Fc -hoidolla koko intervention ajan (C26 + ACVR c, N = 8). Hiiret lopetettiin 11
vuorokautta syöpäsoluinjektion jälkeen ja lihakset irrotettiin ja näytteet homogenoitiin. Tämän jälkeen lihasnäytteille tehtiin nano-LC-HD-MSE -analyysi. Näistä proteiineista tarkasti tunnistetut ja
eniten muuttuneet (kaksi uniikkia peptidiä tunnistettiin, FDR < 0,05 ja FC |1.5|) analysoitiin vielä
Ingenuity pathway -analyysin avulla tarkemmin. Muutoksia proteiinipitoisuuksissa haarukoitiin pro-teomiikkatekniikan avulla, minkä jälkeen tulokset validoitiin Western blottauksella ja/tai RT
qPCR:llä.
Tulokset. Proteomiikka- ja Ingenuity pathway -analyyseistä nousivat esiin akuutti immuunivaste ja
akuutin vaiheen proteiinit. Yksittäisistä akuutin immuunivasteen proteiineista serpiini A3N, STAT3
ja p-STAT3 määrät nousivat tilastollisesti erittäin merkitsevästi (p <0.001) lihaksessa syöpäryhmissä
verrattuna kontrolliryhmään. Lisäksi serpiini A3N, fibrinogeeni ja SAA (serum amyloid A -proteiini)
lähetti-RNA olivat nousseet lihaksessa tilastollisesti merkitsevästi (p <0.05) syöpäryhmissä verrattuna kontrolliryhmään. Lisäksi syöpäryhmällä fyysinen aktiivisuus laski ja lihakset (TA ja GM) surkastuivat koejakson aikana verrattuna kontrolliryhmään. Aktiviinireseptorihoidolla ei ollut tilastollisesti merkitsevää vaikutusta akuutin immuunivasteen proteiinien muutoksiin syöpäryhmään verrattuna.
Johtopäätökset. Kokeellinen C26-syöpä ja siihen liittyvä kakeksia aiheuttivat tässä tutkimuksessa
luustolihasten surkastumista, kehon painon laskua ja vähensivät fyysistä aktiivisuutta. Kakeksia siis
toteutui 11 vuorokauden syöpäjaksolla C26 -syövässä hiirillä. Akuutin immuunivasteen proteiinien
(APP) konsentraation nousu ja näiden proteiinien lähetti-RNA:n määrän lisääntyminen C26-syövästä
kärsivien hiirten luurankolihaksessa vahvisti käsityksen siitä, että lihas voi toimia immuunielimenä
ja voi tuottaa akuutin immuunivasteen proteiineja.
Introduction. Cancer and related cachexia are the world's leading causes of death. The ca-
chexia means cancer related weight loss, muscle wasting and general condition weakened.
Sometimes a deterioration of the condition prevents the continuation of cancer treatments.
Cachexia may be treated by inhibiting muscle mass negative regulators, myostatin and activins. Cancer also causes an acute phase response to immune defense. This causes a positive
acute phase of increased protein production in the liver and muscles. The muscle thus may
acts as an immune organ. The purpose of this study was to find out if skeletal muscle produces acute phase proteins in experimental C26-cancer because this was the phenomenon
found by proteomics analysis at the first stage of the study.
Methods. BALB/c mice and Colon-26 carcinoma (C26) cancer were used in the study.
The mice were randomized to four group. Groups are: healthy control group (CTRL, n =
9), placebo treatment group (C26 + PBS, n = 9), sACVR2B-Fc treatment only before C26
inoculation group (C26 + ACVR c, n = 7) and both before and after C26 inoculation
treated group (ACVR b, n = 8). Muscles were collected on day 11 after C26 cell injection,
lysed and subjected to nano‐LC‐HD‐MSE analysis. Proteins with ≥ 2 unique peptides,
FDR < 0.05 and FC > |1.5| were analysed and further characterized using Ingenuity Pathway Analysis (IPA) software. Acute phase proteins were determined by Western blot protein analysis and/or RT-qPCR mRNA analysis.
Results. Proteomics and Ingenuity pathway analysis arose in acute immune response and
acute phase proteins. From individual acute response proteins serpin A3N and phosphorylated as well as total STAT3 had statistically significantly increased (p <0.001) in cancer
groups compared to the control group. In addition serpin A3N, fibrinogen and SAA messenger RNA had statistically significantly increased (p <0.05) in cancer groups compared
to control group. In addition, the physical activity decreases in cancer group and the muscles (TA and GM) got smaller during the experiment compared to control group.
Conclusions. In this study, experimental C26 cancer and related cachexia expressed in the
skeletal muscle wasting, decreased body weight, and decreased physical activity. This con-
firm that cachexia realized during the 11-day trial period C26 carcinoma in mice. The in-
crease in the concentration of APP proteins and the increase in the number of messengers
RNAs of these proteins confirmed the understanding that muscles could act as an immune
organ, producing APP proteins.
|
|---|