Rollen til lymfangiogenese i hode- og nakkekreftmetastase

Hode- og nakkekreft er en viktig, verdensomspennende årsak til sykelighet og dødelighet. Så lenge neoplasmen er begrenset til sitt opprinnelsesorgan, kan pasienten helbredes gjennom kirurgisk fjerning av tumormassen. Dessverre metastaserer mange kreftformer til andre steder i kroppen, og metastaser er den ledende dødsårsaken hos kreftpasienter. I prinsippet kan kreftceller spres i kroppen ved forskjellige mekanismer, som direkte invasjon av omgivende vev (per kontinuitatem), spredning via blodkarsystemet (hematogen metastase) og spredning via lymfesystemet (lymfemetastase). Tumorceller kan invadere enten blodet eller lymfekarene for å få tilgang til den generelle sirkulasjonen og deretter etablere seg i andre vev. Klinisk patologiske data tyder på at lymfesystemet er en innledende rute for spredning av solide svulster. Infiltrasjon av lymfekar av tumorceller har blitt funnet i periferien av mange eksperimentelle og humane svulster, og lymfesystemet har blitt anerkjent som en kanal for spredning av tumorceller. Selv om betydningen av angiogenese for tumorprogresjon er godt dokumentert, er de molekylære mekanismene som regulerer veksten og funksjonen til lymfekar stort sett ukjente.

Vaskulære endoteliale vekstfaktorer, først identifisert i 1989, er velkjente angiogene midler og mål for anti-kreftbehandlinger. Nå ser det ut til at VEGF-C, et nylig klonet medlem av familien vaskulær endotelial vekstfaktor (VEGF), også er involvert i utviklingsmessig og tumorindusert lymfangiogenese. VEGF signaliserer gjennom to tyrosinkinasereseptorer, VEGFR-1 og VEGFR-2, som hovedsakelig uttrykkes, men ikke utelukkende, på vaskulære endotelceller. Siden verken VEGFR-1 eller VEGFR-2 ser ut til å være sterkt uttrykt i lymfatisk endotel, var det ikke overraskende at en tredje VEGF-reseptor, VEGFR-3, ble funnet å være hovedsakelig uttrykt på lymfekar under utvikling. Det som imidlertid var overraskende var at VEGF ikke ble funnet å binde seg til VEGFR-3. I stedet ble VEGF-C oppdaget å være ligand for VEGFR-3. Forskningsgrupper gir direkte bevis på at VEGF-C ikke bare er en viktig regulator av lymfekarvekst (lymfangiogenese) in vivo, men det forbedrer også lymfatisk metastase. Ved å bruke eksperimentelle tilnærminger, Mäkinen et al., Skobe et al., samt Mandriota et al. demonstrere en viktig rolle for VEGFR-3 og dens ligand, VEGF-C, i utviklings- og tumorindusert lymfangiogenese. I normalt voksent menneskelig vev uttrykkes VEGF-C-reseptoren VEGFR-3 (FLT-4) hovedsakelig av lymfatisk endotel. Ekspresjon av VEGF-C forekommer i en rekke humane svulster som bryst-, tykktarm-, lunge-, skjoldbruskkjertel-, mage-, plateepitelkreft, mesotheliom, neuroblastomer, sarkomer og melanomer. Dessuten har ekspresjon av VEGF-C mRNA nylig vist seg å korrelere med metastaseringshastigheten til lymfeknuter i bryst-, kolorektal-, mage-, skjoldbruskkjertel-, lunge- og prostatakreft. Til dags dato har imidlertid lymfangiogenese ikke vært årsakssammenheng med tumormetastase.

Syklooksygenase-2 (COX-2) enzym katalyserer syntesen av prostaglandiner. COX-2 er et gen med umiddelbar tidlig respons indusert av betennelse, vekstfaktorer, tumorpromotere, onkogener og karsinogener. Økte nivåer av COX-2 kan bidra til karsinogenese ved å modulere xenobiotisk metabolisme, apoptose, immunovervåking og angiogenese. Enhver signifikant økning i tumormasse må innledes med en økning i vaskulær tilførsel for å levere næringsstoffer og oksygen til tumoren. Nylig ble nivåer av COX-2 funnet å korrelere med både VEGF-ekspresjon og tumorvaskularisering i HNSCC. Dette funnet i humant vev stemmer overens med tidligere bevis på at overekspresjon av COX-2 i epitelceller førte til økt produksjon av VEGF og dannelse av kapillærlignende nettverk. Selv om COX-2 bidrar til regulering av angiogenese, er dens rolle i lymfangiogenese ikke klar.

IL-6 er et utskilt, multifunksjonelt glykoprotein. Gjennom binding til α-kjeden (IL-6-R, gp80) og deretter rekruttering av β-kjeden (gp130) til reseptoren, utfører IL-6 ulike biologiske funksjoner. Mangfoldet av IL-6-signalering mediert via gp130 forklarer dens funksjonelle pleiotropi. IL-6 regulerer inflammatoriske reaksjoner, immunresponser, hepatisk akuttfase proteinsyntese og flere andre viktige fysiologiske prosesser. Interessant nok er påvirkningen av IL-6 i humane kreftformer variert avhengig av celletypene. For eksempel har IL-6 vist seg å fremme vekst av myelomatose, Kaposis sarkom og prostatakreftceller, samtidig som det hemmer spredningen av lunge- og brystkreftceller. Tidligere undersøkelser har bekreftet at IL-6 er viktig i både fysiologisk og patologisk angiogenese. I tillegg støtter nyere studie hypotesen om at IL-6 letter tumorgenese av livmorhalskreft via VEGF-mediert angiogenese. Likevel, om IL-6 kunne regulere uttrykket av VEGF-C og hva som er dens rolle i lymfangiogenese, må fortsatt avklares.

Hemming av angiogenese regnes for tiden som en av de mest lovende terapeutiske strategiene for å hemme kreftvekst fordi den antagelig kan virke på enhver tumortype, ikke induserer resistens av tumorceller (og kan derfor brukes i gjentatte terapeutiske sykluser) og har liten effekt på normalt vev. Det må nå avgjøres om det samme gjelder for tumorlymfaniogenese.

Metastaser av hode- og nakkekreft forekommer hyppig gjennom lymfesystemet, og omfanget av lymfeknutepåvirkning er en nøkkelprognostisk faktor for sykdommene. I denne studien vil vi gjennomføre en systematisk analyse av VEGF-C, COX-2 og IL-6 uttrykk og vil prøve å finne sammenhengen mellom deres uttrykk, lymfatiske metastaser og pasientoverlevelse. Deretter vil vi undersøke forholdet mellom VEGF-C, COX-2 og IL-6, og ytterligere avklare deres effekter på tumorvekst. Utvilsomt vil funnene i denne studien hjelpe oss å forstå om lymfangiogenese kan være et fokuspunkt for forskning mot kreft. Hvis HNSCC-svulster som uttrykker høye nivåer av VEGF-C viser en konsekvent høyere forekomst av lymfatisk metastase, kan hemming av VEGFR-3-funksjonen være en ny tilnærming for å hemme lymfatisk metastase hos pasienter.