WIF1+ solut voivat selittää eturauhasen liikakasvua

Kun eturauhanen alkaa ahtauttaa virtsaputkea, seurauksena ei ole kipu vaan itsepintainen virtsan ruuhkautuma. Yli 50-vuotiaat miehet oppivat sen nopeasti. Vuosikymmenien ajan lääkärit ovat syyttäneet hormoneja, tulehdusta tai yksinkertaista kulumista. Mutta äskettäinen Johns Hopkinsin tutkimus osoittaa sormella tiettyä soluryhmää, joka kerääntyy virtsaputken ympärille, ja se saattaa vihdoin selventää, miksi rauhanen suurenee iän myötä.

Piilotettu soluryhmä virtsaputken vieressä

Tutkijat analysoivat lähes 130 000 yksittäistä eturauhassolua yksittäissolujen RNA-sekvensoinnilla. Kudokset olivat peräisin kymmeneltä mieheltä, joilla tehtiin eturauhassyöpään liittyvää leikkausta, vaikka tutkituissa näytteissä ei ollut syöpää. Sen sijaan, että rauhasta olisi pidetty yhtenäisenä, tiimi otti näytteitä kolmesta pääasiallisesta anatomisesta vyöhykkeestä ja kartoitti, mitkä geenit olivat aktiivisia kussakin solussa.

Se, mitä he löysivät, oli erillinen basaaliepiteelisolujen alatyypi, joka on harvinainen muualla mutta runsas eturauhasen osassa, joka kietoutuu virtsaputken ympärille. Tekijät kutsuvat näitä soluja WIF1-positiivisiksi eli WIF1+ basaalisoluiksi. Geeniekspression tasolla ne poikkeavat muista basaalisoluista. Jotkin niiden tunnusomaisista geeneistä ovat androgeeneille, kuten testosteronille, herkkiä ja liittyvät signaalireitteihin, joiden tiedetään vaikuttavan eturauhasen kehitykseen ja kasvuun.

Miksi sillä on merkitystä? Koska hyvänlaatuinen eturauhasen liikakasvu, eli BPH, esiintyy tyypillisesti eturauhasen siirtymävyöhykkeellä, sillä kudosrenkaalla, joka ympäröi virtsaputkea. Kun tämä rengas laajenee, virtaus hidastuu ja muuttuu epätasaiseksi. Kliinikot kuvaavat muutosta solumäärän lisääntymisenä, ei solujen turpoamisena; urologi Charles Welliver on sanonut, että BPH heijastaa ylimääräisiä soluja, ei suurempia soluja.

Mitä tiimi teki ja mitä he näkivät

Johns Hopkinsin ryhmä yhdisti sekvensointitiedot kudosvärjäyksiin vahvistaakseen, missä WIF1+ solut sijaitsevat. Molemmat menetelmät osoittivat, että näitä soluja on merkittävästi runsaammin siirtymävyöhykkeellä ja ne ovat yleisempiä laajentuneesta eturauhasesta otetuissa kudoksissa. Molekyyliprofiili viittaa siihen, että nämä basaalisolut voivat kommunikoida naapurisolujen kanssa ja osallistua rauhaskudoksen epiteelin ja stroman uudelleenmuokkaukseen.

Keskeistä on, että WIF1+ -allekirjoitus antaa viitteitä kahdesta toisiinsa kytkeytyneestä ajatuksesta. Ensiksi nämä solut näyttävät edistävän paikallista solukasvua ja rakenteellista muutosta tavoilla, jotka voisivat selittää alueellisesti rajatun laajentumisen. Toiseksi jotkut niiden molekyylisista piirteistä viittaavat tulehdusprosessien vaimennukseen ja heikentyneeseen WNT-kasvonsignaalireittiin, mikä voi auttaa selittämään, miksi syöpä syntyy harvemmin siirtymävyöhykkeellä kuin muissa eturauhasen alueissa.

Hyvänlaatuisen eturauhasen liikakasvun 3D-kuva, joka näyttää normaalin ja suurentuneen eturauhasen. 

"Vaikka BPH vaikuttaa miljooniin miehiin maailmanlaajuisesti, tiedemiehet eivät vieläkään täysin ymmärrä, miksi se kehittyy ensisijaisesti siirtymävyöhykkeellä", sanoi kirjoituksen vanhempi tekijä Vasan Yegnasubramanian paperissa. "WIF1+ basaalisolujen molekyyliset ja vyöhykemäiset piirteet viittaavat siihen, että ne voivat osallistua prosesseihin, jotka ohjaavat BPH:ta."

Kun tekijät vertasivat julkisia aineistoja, sama kuvio säilyi. Suurentuneissa eturauhasnäytteissä havaittiin WIF1+ solujen rikastumista ja muutettu geeniallekirjoitus verrattuna normaaliin kudokseen. Se vahvistaa hypoteesia, että WIF1+ solut eivät ole vain sivustakatsojia vaan saattavat aktiivisesti muokata siirtymävyöhykkeen alttiutta hyperplasiaan.

Mitä tämä voisi tarkoittaa diagnoosille ja hoidolle

Tutkimus ei vielä todista kausaatiota. Se tarjoaa uskottavan solusyyllisen ja molekyylisen kehyksen tuleville kokeille. Jos WIF1+ basaalisolut vahvistuvat alueellisen eturauhasen kasvun ajajiksi, niistä voisi tulla uusi kohde hoidoille, jotka pyrkivät rajoittamaan BPH:ta ilman hormonaalisen laaja-alaisen vaimennuksen systeemisiä sivuvaikutuksia.

Kohdentaminen määritellylle solupopulaatiolle tai niiden käyttämiin signaalireitteihin olisi molekyylitasolla tarkempi lähestymistapa. Tarvitaan toiminnallisia tutkimuksia, kuten solulinjaseurantaa ja malleja, jotka testaavat, muuttaako WIF1-aktiivisuuden manipulointi rauhasen laajenemisen kulun.

On myös toinen kliininen näkökulma. Koska siirtymävyöhyke on suhteellisen suojattu syövältä, ymmärtäminen siitä, miten samat mekanismit sekä edistävät laajentumista että estävät pahanlaatuista muuntumista, voisi auttaa tutkijoita erottamaan reitit hyvänlaatuiselle kasvulle ja niille, jotka johtavat kasvaimiin. Tämän eron tunteminen olisi hyödyllistä seulonnassa ja turvallisempien hoitojen kehittämisessä.

Asiantuntijan näkemys

"Solupopulaation löytäminen, joka on anatomisesti ja transkriptionaalisesti rikastunut siirtymävyöhykkeellä, on merkittävä askel", sanoo tohtori Elena Martinez, urologinen tutkija, joka ei osallistunut tutkimukseen. "Se antaa testattavan kohteen. Seuraavan vaiheen tulisi tutkia toimintaa: voimmeko muuttaa näitä soluja mallijärjestelmissä estääksemme tai kääntääksemme laajentumista? Jos voimme, kliiniset vaikutukset voisivat olla merkittäviä."

Johns Hopkinsin tulokset tuovat lisäymmärrystä lääketieteelliseen ongelmaan, jota on kliinisesti kuvattu sukupolvien ajan mutta ymmärretty heikosti solutasolla. Ne eivät muuta kertomusta yhdessä yössä, mutta ne antavat tutkijoille selkeämmän kartan siitä, mihin seuraavaksi tähdätä: tiettyihin soluihin, paikallisiin vuorovaikutuksiin ja signaalireitteihin, jotka yhdessä määräävät, miksi elin kasvaa yhdessä paikassa mutta ei toisessa.