- Introductie
Reeds in 1896 beschreef Thomas Beatson dat het verwijderen van de eierstokken in vergevorderde borstkanker patiënten vaak tot een opmerkelijk verbetering leidde. Daarmee had hij het stimulerende effect ontdekt van het vrouwelijk eierstok hormoon (oestrogeen) op borst kanker, en wel voordat het hormoon zelf ontdekt werd. Zijn werk vormde de basis van het moderne gebruik van hormoon therapie voor de behandeling en preventie van borstkanker. Veel later pas werd de cellulaire tegenhanger ontdekt dat het verantwoordelijk was voor de beschreven effecten, de oestrogeen receptor. Nu blijkt dat deze receptor een essentiële rol speelt in de vorming en onderhoud van de sexuele reproductie organen, en dus ook, zoals Beatson had ontdekt, in bordtkanker.
- Oestrogeen receptor
De oestrogeen receptor (ER) is een hormoon afhankelijke en nucleaire transcriptie factor. Na het binnenkomen in de cel door passieve diffusie bindt oestrogeen de receptor, die vervolgens dimeriseert en zich naar de nucleus verplaatst. (zie figuur). Daar bindt de ER specifieke sequenties in het genoom, Oestrogeen responsieve elementen genoemd, en recruteert het een aantal co-factoren die gen transcriptie mogelijk maken. De meeste oestrogeen receptor positieve borstkankers zijn volledig afhankelijk van dit proces voor hun groei, en daarom worden deze tumoren in de regelmaat behandeld met anti-oestrogenen die de conformatie van de receptor zo veranderen dat ze de essentiële co-factoren niet meer kan recruteren. Helaas vormt resistentie tegen deze medicijnen een groot probleem in de kliniek. Om het mechanisme te bestuderen waardoor de receptor resistent wordt hebben wij een gevoelige meetmethode ontwikkeld die ons in staat stelt om conformatie veranderingen in de receptor direct te visualiseren.- Benadering
We hebben aan de humane oestrogeen receptor twee varianten van het groen fluorescente eiwit gekoppeld, YFP (geel) aan de N- en CFP (cyaan) aan de C-terminus, en hiermee een stabiele cellijn gemaakt. Daarna hebben we zogeheten Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET) metingen gedaan op de kern van een enkele cel. FRET kan plaats vinden als de fluoroforen aan beide uiteinde van de receptor dicht bij elkaar in de buurt komen, bijvoorbeeld door een conformationele verandering na ligand binding (zie figuur). Waar wij geen FRET verandering konden meten na toevoeging van de natuurlijke ligand estradiol, zagen wij een snelle toename in FRET na toevoeging van de anti-oestrogeen tamoxifen, wat erop duidde dat de receptor een conformationele verandering had ondergaan en was geïnactiveerd (zie voorbeeld meting). Met behulp van deze meetmethode hebben wij verschillende factoren die in het verleden zijn geassocieerd met anti-oestrogeen resistentie bekeken op hun effect.- Resultaten
Onze experimenten laten zien da fosforylatie op serine-305 in het "scharnier" gedeelte van de oestrogeen receptor door Proteïne Kinase A (PKA) resistentie veroorzaakt tegen tamoxifen. Tamoxifen bond nog wel, maar faalde om de inactieve conformatie te induceren, en veroorzaakte in plaats daarvan ERα-afhankelijke transactivatie (zie figuur). PKA activiteit maakt op deze manier van tamoxifen in plaats van een antagonist dus een agonist. Downregulate van de remmende subunit van PKA met behulp van RNAi houdt de receptor in haar actieve conformatie en verhindert de werking van tamoxifen, wat uiteindelijk resulteert in tamoxifen resistente celgroei. Activatie van PKA kan tamoxifen dus veranderen van een oestrogeen receptor remmer in een activator, een situatie die natuurlijk zeer ongewenst is in het geval van borstkanker. Belangrijk is dat deze vorm van resitentie niet werd gezien voor een ander anti-oestrogeen, Fulvestrant. Daarom is het van cruciaal belang om een klinische test te ontwikkelen die op voorhand resistentie tegen tamoxifen kan detecteren, zodat deze patiënten kunnen worden behandeld met een sterker anti-oestrogeen.- Vooruitzichten
- De focus van ons huidige onderzoek richt zich op twee kanten. Allereerst proberen we een routinematige test te ontwikkelen voor het voorspellen van resistentie in borstkanker. Ten tweede willen wij met behulp van onze meetmethode verschillende anti-oetrogenen verder karakteriseren en een profiel genereren van de voorwaarden voor resistentie.
- Referentie
- R. Michalides and A. Griekspoor, et al. Cancer Cell 2004 vol.5 pp.597-605. |
Download PDF | Persbericht
Borstkanker is de meest voorkomende vorm van kanker bij vrouwen in de westerse wereld. Helaas zullen in Nederland 1 op de 9 vrouwen uiteindelijk borstkanker krijgen. Er is weinig bekend over de factoren die borstkanker kunnen veroorzaken, al is 5-10% van de gevallen erfelijk. Behalve voor vrouwen uit deze risicogroep is borstkanker voornamelijk een ziekte die op hogere leeftijd pas voorkomt, met toenemend risico voor vrouwen ouder dan 75. Indien mogelijk heeft chirurgische verwijderen van de tumor de voorkeur. Daarnaast is tumorgroei vaak afhankelijk van de aanwezigheid van hormonen en een functionele oestrogeen receptor. Daarom wordt een anti-oestrogeen behandeling vaak toegepast als adjuvante therapie na chirurgie.
Eén van de meest krachtige en veelgebruikte anti-oestrogenen is tamoxifen, een medicijn dat kan worden gezien als het meest succesvolle anti-kanker middel ooit. Zowel in preventieve als adjuvante therapie, als in de behandeling van uitzaaiingen is tamoxifen effectief werkzaam in ongeveer 50% van de gevallen. Zeer belangrijk is dat tamoxifen relatief weinig bijwerkingen kent en het bovendien oraal kan worden ingenomen. Een nadeel van tamoxifen blijft dat het medicijn zeer langdurig moet worden ingenomen, over het algemeen 5 jaar of laner.