Ο ρόλος της ογκοκατασταλτικής πρωτεΐνης cylindromatosis (CYLD) σε νεοπλασίες

Abstract

The tumor suppressor gene Cyld has recently attracted particular interest due to its involvement in many types of neoplasms including melanoma, hepatocellular carcinoma, breast, head and neck cancers and lung cancer. CYLD protein is a cytoplasmic enzyme with deubiquitinating activity. CYLD selectively hydrolyses polyubiquitin chains, which are not involved in the degradation of proteins through the proteasome, but act as scaffolds for the formation of signaling complexes. The initial objective of this thesis was to investigate the role of the tumor suppressor protein CYLD in the development of renal clear cell carcinoma and colorectal adenocarcinoma, possibly by influencing ubiquitination of proteins that regulate cell growth and survival. For this purpose, CYLD expression, at mRNA and protein levels, was investigated in biopsies from patients with renal clear cell carcinoma and colorectal adenocarcinoma. Reduced CYLD expression was shown in both cancer types, compared to adjacent normal tissue. The second objective was to establish human organoid and short-term 3D colorectal cell cultures from patient biopsies, with the intention to use them as models to investigate molecular mechanisms of colorectal carcinogenesis and develop protocols for personalized therapy. Towards this end, a comparative study was performed regarding the effect of chemotherapeutics on the viability of the two types of 3D cell cultures. The response to chemotherapeutic drugs was similar in long-term and short-term 3D cell cultures, supporting the possibility of using the more simplified protocol of short-term cell cultures as a model in evaluating chemotherapeutic drug sensitivity. The results of the present thesis 1) support the tumor suppressive role of CYLD in renal clear cell carcinoma and colorectal adenocarcinoma and the possibility of using CYLD expression for prognostic and predictive purposes in the future and 2) introduce new tools for the assessment of colorectal cancer sensitivity to chemotherapeutic regimens, for the development of personalized treatment protocols that could be adopted for other types of malignancies.

Το ογκοκατασταλτικό γονίδιο Cyld έχει συγκεντρώσει πρόσφατα ιδιαίτερο ενδιαφέρον λόγω της εμπλοκής του σε πολλούς τύπους νεοπλασιών που περιλαμβάνουν το μελάνωμα, το ηπατοκυτταρικό καρκίνωμα, τους καρκίνους του μαστού, κεφαλής και τραχήλου και του πνεύμονα. Η πρωτεΐνη CYLD είναι ένα κυτταροπλασματικό ένζυμο με δράση αποουβικουιτινάσης. Η CYLD υδρολύει εκλεκτικά αλυσίδες πολυουβικουιτίνης, οι οποίες δενεμπλέκονται στην αποικοδόμηση των πρωτεϊνών μέσω του πρωτεασώματος, αλλά λειτουργούνως ικριώματα για τη δημιουργία σηματοδοτικών συμπλόκων. Πρώτος στόχος της παρούσας διατριβής ήταν η διερεύνηση του ρόλου της ογκοκατασταλτικής πρωτεΐνης CYLD στους μηχανισμούς ογκογένεσης στο διαυγοκυτταρικό καρκίνωμα του νεφρού και στο αδενοκαρκίνωμα του παχέος εντέρου, με την εμπλοκή της στην ουβικουιτίνωση πρωτεϊνών που ρυθμίζουν την κυτταρική ανάπτυξη και επιβίωση. Για το σκοπό αυτό, διερευνήθηκε η έκφραση της CYLD, σε επίπεδο mRNA και πρωτεΐνης, σε βιοψίες ασθενών με διαυγοκυτταρικό καρκίνωμα του νεφρού και με αδενοκαρκίνωμα του παχέος εντέρου. Τα αποτελέσματα μας έδειξαν μειωμένη επίπεδαέκφρασης της CYLD και στους δύο τύπους καρκίνου σε σχέση με τον παρακείμενο φυσιολογικό ιστό. Δεύτερος στόχος ήταν η εγκαθίδρυση απλοποιημένων πρωτοκόλλων ανθρώπινων οργανοειδών και βραχυχρόνιων τρισδιάστατων κυτταροκαλλιεργειών παχέος εντέρου από βιοψίες ασθενούς, με απώτερο σκοπό τη χρήση τους ως μοντέλα στη διερεύνηση των μοριακών μηχανισμών καρκινογένεσης και της ανάπτυξης πρωτοκόλλων εξατομικευμένης θεραπείας. Προς την κατεύθυνση αυτή, έγινε συγκριτική μελέτη ως προς την επίδραση χημειοθεραπευτικών φαρμάκων στη βιωσιμότητα των δύο τύπων τρισδιάστατων κυτταροκαλλιεργειών. Η απόκριση στα χημειοθεραπευτικά φάρμακα ήταν παρόμοια στις μακροχρόνιες και βραχυχρόνιες τρισδιάστατες κυτταροκαλλιέργειες, προτείνοντας τη δυνατότητα χρήσης του πιο απλουστευμένου πρωτοκόλλου των βραχυχρόνιων κυτταροκαλλιεργειών ως μοντέλο στην αξιολόγηση της ευαισθησίας σε χημειοθεραπευτικά φάρμακα. Τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής αναδεικνύουν α) τον ογκοκατασταλτικό ρόλο της CYLD σε διαυγοκυτταρικό καρκίνωματου νεφρού και αδενοκαρκίνωμα παχέος εντέρου και την πιθανή αξιοποίηση της για προγνωστικούς και προβλεπτικούς σκοπούς στο μέλλον, και β) την χρησιμότητα των προτεινόμενων νέων εργαλείων στην αξιολόγηση της ευαισθησίας των ασθενών με αδενοκαρκίνωμα του παχέος εντέρου σε χημειοθεραπευτικά σχήματα, συμβάλλοντας στην ανάπτυξη πρωτοκόλλων εξατομικευμένης θεραπείας με δυνατότητα εφαρμογής και σε άλλες νεοπλασίες.