Hepatocyte growth factor, c-Met and syndecan-1 in multiple myeloma

Abstract

HEPATOCYTT-VEKSTFAKTOR, C-MET OG SYNDECAN-1 I MYELOMATOSE

Myelomgruppen ved IKM forsker på sykdommen myelomatose, en form for benmargskreft. Gruppens arbeid har vært fokusert på hvordan miljøet i benmargen, med løselige og cellebundne vekstfaktorer, påvirker kreftcellene/myelomcellene. En av flere vekstfaktor i benmargen er hepatocyttvekstfaktor (HGF). Myelomgruppen var de første til å vise at myelomceller produserer HGF og samtidig uttrykker dens receptor c- Met. Gruppen og andre har vist at høye nivåer av HGF i serum er et dårlig prognostisk tegn hos myelomatosepasienter, at HGF stimulerer vekst og overlevelse av myelomceller, og kan være viktig for den ødeleggelse av bein som sees ved myelomatose. Dette doktorgradsarbeidet fokuserer på HGF og c-Met og på syndecan-1, som er en viktig regulator av aktiviteten av vekstfaktorer i benmargen. I tillegg har vi undersøkt forekomsten av avvik i kromsomene i kreftcellene hos pasienter med myelomatose.

I den første artikkelen ønsket vi å undersøke hvorvidt HGF og c-Met er tilstede, og om systemet er aktivt, også i vev fra pasienter, og ikke bare i cellelinjer på laboratoriet. Vi undersøkte forekomsten av HGF og c-Met i benmargsprøver fra pasienter med myelomatose og beslektede sykdommer ved hjelp av immunfarging. 58 av 68 biopsier fra myelomatosepasienter, og 9 av 10 biopsier fra normal benmarg var positive for HGF. 25 av 63 biopsier fra myelomatosepasienter og ingen av 10 biopsier fra normal benmarg var positive for c-Met. Med fosfo-spesifikke antistoffer fant vi at c-Met var fosforylert (dvs aktivert) i 15 av 21 c-Met-positive pasienter. Dette viser at c-Met ikke bare er tilstede, men at det også går et aktivt signal gjennom denne. Studien indikerer at c-Met er en faktor som skiller maligne fra normale plasmaceller, og at c-Met er aktivert i myelomatosepasienter.

Omdanning av HGF fra inaktiv til aktiv form er avgjørende for biologisk funksjon. I den andre artikkelen undersøkte vi serumnivået av HGF aktivator (HGFA), som er en av de viktigste aktivatorer av HGF. Vi fant høyere serumnivåer av aktivert HGFA hos myelomatosepasienter enn hos friske kontrollpersoner. En mulig mekanisme for aktivering av HGF i myelomatose kan være økt nivå eller aktivitet av HGFA.

En ekstracellulær porsjon av c-Met kan kappes av til en løselig reseptor i serum. Den løselige reseptoren kan nedregulere effekten av HGF på flere måter, men dette har ikke vært undersøkt i myelomatose. I den tredje artikkelen undersøkte vi serumnivåer av løselig c-Met. Vi fant ingen forskjell i serumkonsentrasjon av løselig c- Met mellom myelomatosepasienter og friske kontrollpersoner. Likevel var det en negativ korrelasjon mellom serumkonsentrasjon av c-Met og sykdomsstadium, grad av plasmacelleinfiltrasjon i benmarg og nivå av Mkomponent hos myelomatosepasienter. Studien indikerer at det kan være relevant å undersøke en mulig biologisk betydning av løselig c-Met i myelomatose.

Syndecan-1 er en viktig regulator av aktiviteten av flere vekstfaktorer. I den fjerde artikkelen undersøkte vi rollen til syndecan-1 som cofaktor i interaksjonen mellom HGF og c-Met. Det er kjent fra før at HGF kan binde til syndecan-1. Vi viser i denne studien at også c-Met kan binde til syndecan-1. Det er også tidligere vist at syndecan-1 lokaliseres til lipid rafts – kolesterolrike ”fett-flåter” – i cellemembranen. Slike lipid-flåter er viktige i cellesignalering, fordi viktige signalmolekylær konsentreres hit. Vi fant at HGF og c-Met lokaliseres sammen med syndecan-1 til lipid-flåter i myelomceller, og at intakte lipid-flåter er nødvendige for HGF-indusert signalering via PI3K-Akt, som er en viktig signalvei for overlevelse og tilvekst av myelomceller.

Det at myelomcellene er avhengig av faktorer i benmargen er én side av sykdomsutviklingen ved myelomatose. En annen side er genetiske forandringer i myelomcellene. I den femte artikkelen har vi undersøkt forekomsten av genetiske avvik i myelomcellene hos 250 norske myelomatosepasienter. Vi fant at 45% av pasientene hadde en translokasjon (overbytning av genmateriale) der immunglobulingenet, som er sentralt ved myelomatose, blir flyttet nært andre gen (onkogen) som ofte fremmer celleveksten. 35% hadde tap av deler (delesjon) av kromosom 13 og 19% hadde delesjon av kromosom 17. 10% hadde delesjon av korte armen av kromosom 1 og 34% hadde amplifikasjon av den lange armen av kromosom 1. Forekomsten av de genetiske avvikene hos norske myelomatosepasienter er lik den som er beskrevet i internasjonale materialer. Genetiske avvik kan komme til å få betydning for hvilken behandling som skal gis.

Metoder som er brukt i doktorgradsarbeidet er immunhistokjemi, ELISA, konfokalmikroskopi, flowcytometri, immunprecipitering, Western blot og interphase FISH.