Solujen stressitila ennustaa huonoa hoitovastetta munasarjasyövän solunsalpaajahoidoille

Munasarjasyöpäpotilailla on huono ennuste: alle puolet potilaista on elossa viiden vuoden kuluttua diagnoosista. Useimpien potilaiden kasvaimet vastaavat aluksi hyvin solunsalpaajahoitoon, mutta ne tulevat toistuvien hoitokertojen jälkeen vastustuskykyisiksi, jolloin syöpä pääsee kasvamaan uudelleen.

Helsingin yliopiston, Turun yliopiston sekä Turun yliopistollisen keskussairaalan (TYKS) yhteisessä tutkimuksessa tutkijat selvittivät, miten kasvaimet tulevat vastustuskykyisiksi solunsalpaajahoidoille. Tutkijat halusivat ymmärtää kasvaimissa hoidon aikana tapahtuvia muutoksia ja löysivät uuden, huonoon hoitovasteeseen liittyvän syöpäsolujen tilan.

Tutkijat keräsivät syöpäkasvainnäytteitä munasarjasyöpäpotilailta leikkauksissa ennen ja jälkeen solunsalpaajahoidon ja kehittivät näiden pareittaisten näytteiden tutkimiseen uuden analyysimenetelmän.

– Tutkimusasetelmamme on kansainvälisestikin poikkeuksellinen ja vaatii tiivistä yhteistyötä hoitavien lääkäreiden, laskennallisten tutkijoiden ja biologien välillä. On myös tärkeää, että hyvin suuri osa potilaista kokee syöpätutkimuksen tärkeäksi ja haluaa antaa näytteensä tutkimuskäyttöön, kertoo tutkimuksen vastuukirjoittaja, yliopistotutkija Anna Vähärautio Helsingin yliopistosta.

– Dosentti, erikoislääkäri Johanna Hynnisen johdolla kliiniset yhteistyökumppanimme keräsivät meille ainutlaatuisia, pareittaisia kasvainnäytteitä TYKSissä. Professori Sampsa Hautaniemen ryhmän tutkijoiden, erityisesti pääkirjoittaja, väitöskirjatutkija Kaiyang Zhangin kehittämän analyysimenetelmän avulla pääsimme kasvainten erojen sijaan tutkimaan, mikä niitä yhdistää. Näin pystyimme tunnistamaan keskenään hyvin erilaisten kasvainten joukosta samankaltaisia, solunsalpaajahoitojen aiheuttamia muutoksia geenien ilmentymisessä yksittäisten solujen tasolla, Vähärautio kuvailee.

Tuore tutkimus on julkaistu arvostetussa Science Advances -tiedelehdessä.

Solunsalpaajahoidot lisäsivät syöpäsolujen stressitilaa

Tutkimuksen tulokset paljastivat, että solunsalpaajahoidot lisäsivät syöpäsoluissa stressitilaa. Ne kasvaimen alakloonit, joilla oli korkein stressitila ennen hoitoa, rikastuivat hoidon aikana. Nämä korkean stressitilan alakloonit pystyivät aloittamaan kasvun muita klooneja tehokkaammin solunsalpaajahoitojen jälkeen ja näin valtaamaan suuremman osan kasvaimesta.

– Havaintoamme tukee myös laajempi, 271 munasarjasyöpäpotilaan kansainvälinen validointikohortti, jossa korkeampi stressitila kasvaimessa ennen hoitoa ennusti merkittävästi huonompaa hoitovastetta, Vähärautio sanoo.

Syöpäsolujen stressitila oli tutkimuksessa yhteydessä kasvaimen mikroympäristöön. Korkean stressitilan kasvaimissa oli erityisen paljon tulehduksellisia sidekudossoluja. Näissä kasvaimissa sekä syöpäsolut että sidekudossolut tuottivat runsaasti viestimolekyylejä, jotka pystyvät edelleen vahvistamaan tulehduksellista stressitilaa puolin ja toisin. Tämä tulehduksellinen noidankehä voi heikentää kasvaimen vastetta solunsalpaajahoidolle.

– Löytömme auttaa tunnistamaan todennäköisiä huonon vasteen kasvaimia paremmin jo ennen hoitoa. Lisäksi nyt tiedämme, että hoitoja kannattaa kohdentaa myös syöpäsolujen ja ympäröivän kudoksen tulehdukselliseen mikroympäristöön, jotta yhdistelmähoidon avulla hoitotulos olisi parempi, Vähärautio tiivistää.

Yhdistelmähoidot voivat tulevaisuudessa parantaa solunsalpaajahoitojen tehoa erityisesti potilailla, joiden kasvaimet vastaavat heikosti nykyisiin hoitoihin.

Tutkimusta ovat rahoittaneet Euroopan unioni, Suomen Akatemia, Syöpäsäätiö sekä Sigrid Juséliuksen säätiö.

Alkuperäinen artikkeli: Kaiyang Zhang, Erdogan Pekcan Erkan, Sanaz Jamalzadeh, Jun Dai, Noora Andersson, Katja Kaipio, Tarja Lamminen, Naziha Mansuri, Kaisa Huhtinen, Olli Carpén, Sakari Hietanen, Jaana Oikkonen, Johanna Hynninen, Anni Virtanen, Antti Häkkinen, Sampsa Hautaniemi, Anna Vähärautio.Longitudinal single-cell RNA-seq analysis reveals stress-promoted chemoresistance in metastatic ovarian cancer. Science Advances, 2022. DOI: 10.1126/sciadv.abm1831

Lisätietoja:

Tutkimuksen vastuukirjoittajat:

Anna Vähärautio, yliopistotutkija, Helsingin yliopisto
Puh. 02 941 25 55 
anna.vaharautio@helsinki.fi

Sampsa Hautaniemi, professori, Helsingin yliopisto
Puh. 050 336 47 65
sampsa.hautaniemi@helsinki.fi