De rol van tumor-geassocieerd vetweefsel bij borstkankerprogressie.

Evelyne Lecoutere
Een grote boezem: vloek of zegen?Het borstvetweefsel is niet louter een onschuldige opslagplaats voor vet of een mooie vulling van de boezem. Uit het in vitro onderzoek van deze scriptie bleek namelijk dat het vetweefsel uit de borst stoffen vrijstelt die de progressie van borstkanker in de hand werken. Het is al langer geweten dat obesitas een negatieve factor is bij de prognose van borstkanker.

De rol van tumor-geassocieerd vetweefsel bij borstkankerprogressie.

Een grote boezem: vloek of zegen?

Het borstvetweefsel is niet louter een onschuldige opslagplaats voor vet of een mooie vulling van de boezem. Uit het in vitro onderzoek van deze scriptie bleek namelijk dat het vetweefsel uit de borst stoffen vrijstelt die de progressie van borstkanker in de hand werken. Het is al langer geweten dat obesitas een negatieve factor is bij de prognose van borstkanker. Nu rijst echter ook de vraag of  patiënten met een tumor in vetrijke borsten, ongeacht of de vrouwen obees zijn, eveneens een minder goede prognose hebben dan patiënten met een tumor in vetarme borsten.

Al sinds de jaren 1970 werd op basis van epidemiologische studies een verband vermoed tussen obesitas en borstkanker. Het was epidemiologen namelijk opgevallen dat obese vrouwen in vergelijking met niet-obese vrouwen vaker borstkanker ontwikkelden en daarenboven ook vaker stierven aan de aandoening. Later heeft wetenschappelijk onderzoek dit verband tussen obesitas en borstkanker bevestigd. Er werd immers een sterke positieve correlatie aangetoond tussen de BMI en het ontstaan van borstkanker bij postmenopauzale vrouwen. Het risicoverhogend effect van obesitas bij postmenopauzale vrouwen wordt geschat op 30 tot 50%. Uit onderzoek is overigens ook gebleken dat obesitas zowel bij pre- als postmenopauzale vrouwen met borstkanker een negatieve invloed heeft op de prognose. Een zwaarlijvige vrouw met borstkanker heeft in vergelijking met een slanke vrouw 2,5 keer meer kans om binnen de 5 jaar na de diagnose te overlijden. Voor deze verhoogde mortaliteit kan het argument worden aangehaald dat de BMI gecorreleerd is met een meer vergevorderd stadium van de tumor bij diagnose. Een obese vrouw zal door haar volumineuze borsten de tumor immers pas later voelen en daardoor is bij diagnose de tumor in meer gevallen reeds groter dan 2 cm en ook is er vaker reeds inname van de lymfeklieren. Echter, ook na correctie voor het stadium bij diagnose is de overleving bij obese vrouwen nog steeds lager dan bij niet-obese vrouwen. Er moet dus nog een andere verklaring zijn voor de verhoogde mortaliteit. Onderzoek kon alvast aantonen dat de borsttumoren bij obese vrouwen vaak agressiever zijn dan bij niet-obese vrouwen. Ook bleek dat de BMI geassocieerd kan worden met een grotere kans op herval. Verschillende onderzoeksgroepen probeerden reeds te verklaren waarom obesitas gepaard gaat met een verhoogde kans op een agressieve tumor en waarom het eveneens een grotere kans op herval met zich brengt. Recent is men te weten gekomen dat het vetweefsel in staat is om factoren, meer bepaald hormonen en adipokines, vrij te stellen. Momenteel wordt vermoed dat deze factoren de link vormen tussen obesitas en borstkanker. Bij borstkanker is er immers een unieke situatie waarbij het vetweefsel in zeer nauw contact staat met de borstkankercellen. Daarom kan de vraag gesteld worden of de factoren die door het vetweefsel in de borst worden vrijgesteld een rol spelen bij het ontstaan en de progressie van borstkanker. Ook de vetdepots in het ganse lichaam kunnen op dezelfde manier het ontstaan en de progressie van een tumor bevorderen. In deze scriptie wordt echter enkel de invloed van het nabijgelegen vetweefsel op de borstkankercellen onderzocht. Meer concreet wordt nagegaan wat de rol is van de factoren die door het vetweefsel worden vrijgesteld bij de verschillende aspecten van borstkankerprogressie, meer bepaald de morfologie, proliferatie en invasie van borstkankercellen in vitro. Hiervoor werd eerst vetweefsel geïsoleerd uit borsten die werden geamputeerd omwille van een borsttumor, ongeacht of de persoon zwaarlijvig was of niet. Dit tumor-geassocieerde vetweefsel werd gedurende 24 uur geïncubeerd onder specifieke cultuur condities. Het medium waarin het vetweefsel geïncubeerd werd, bevat hierdoor de factoren die het vetweefsel gedurende 24 uur vrijstelde. Dit medium wordt als geconditioneerd medium gebruikt voor in vitro onderzoek bij T47D en MDA MB 231 borstkankercellen. Om de rol van de factoren in het geconditioneerd medium na te gaan bij borstkankerprogressie werden bij beide celtypes verschillende testen uitgevoerd, meer bepaald een morfologie test, MTT-test, proliferatietest, Western Blot, single cell collageen invasie test en transwell collageen invasie test. Deze testen werden zowel met het geconditioneerd medium als met een controle medium uitgevoerd. Aan de hand van de morfologie test kon worden aangetoond dat het geconditioneerd medium, in tegenstelling tot het controle medium, factoren bevat die de normale werking van de T47D en MDA MB 231 borstkankercellen ten goede komen. De MTT-test, de proliferatietest en de Western Blot konden overigens aantonen dat het geconditioneerd medium ook factoren bevat die zowel bij T47D als bij MDA MB 231 cellen de proliferatie bevorderen door een verhoogde expressie van eiwitten die de celdeling stimuleren, meer bepaald cycline A en cycline E. Tot slot werd ook aan het licht gebracht dat bepaalde factoren in het geconditioneerd medium een stimulerend effect hebben op de invasiviteit van MDA MB 231 borstkankercellen.

Als conclusie kan gesteld worden dat de factoren die door het tumor-geassocieerde vetweefsel in de borst worden vrijgesteld volgens dit onderzoek effectief een rol kunnen spelen bij de progressie van borstkanker. Verder onderzoek zal nodig zijn om de onderliggende mechanismen hiervan te ontrafelen. Enerzijds dient men de verschillende factoren in het geconditioneerd medium te identificeren en anderzijds moet worden nagegaan welke signaalcascades geactiveerd of geïnhibeerd worden bij de cellen die met het geconditioneerd medium van het tumor-geassocieerde vetweefsel werden behandeld. Het ultieme doel is dan om via een therapeutische interventie in te grijpen ter hoogte van de signaalcascade die verantwoordelijk is voor de geobserveerde effecten, om zo de tumorprogressie te blokkeren. Ondertussen kan men zich bijvoorbeeld afvragen of een borstreconstructie, waarbij na een borstamputatie omwille van een borsttumor opnieuw vetweefsel in de borst wordt gebracht, geen negatieve invloed kan hebben op het herval van de borsttumor.

Bibliografie

1. Mareel M, Vermeulen S, Bracke M. Moleculaire mechanismen van kankeruitzaaiing: adhesie     moleculen en netwerken van signaaltransductie. Verh K Acad Geneeskd Belg 1997;59(4):327-51.

2. Hanahan D, Weinberg RA. The hallmarks of cancer. Cell 2000;100(1):57-70.

3. Riley LB, Desai DC. The molecular basis of cancer and the development of targeted therapy. Surg      Clin North Am 2009;89(1):1-15, vii.

4. Mueller MM, Fusenig NE. Friends or foes - bipolar effects of the tumour stroma in cancer. Nat     Rev Cancer 2004;4(11):839-49.

5. De Wever O, Mareel M. Role of tissue stroma in cancer cell invasion. J Pathol 2003;200(4):429-47.

6. Tuxhorn JA, Ayala GE, Smith MJ, Smith VC, Dang TD, Rowley DR. Reactive stroma in human     prostate cancer: induction of myofibroblast phenotype and extracellular matrix remodeling. Clin      Cancer Res 2002;8(9):2912-23.

7. Egeblad M, Nakasone ES, Werb Z. Tumors as organs: complex tissues that interface with the entire     organism. Dev Cell 2010;18(6):884-901.

8. Angeli F, Koumakis G, Chen MC, Kumar S, Delinassios JG. Role of stromal fibroblasts in cancer:     promoting or impeding? Tumour Biol 2009;30(3):109-20.

9. Hu M, Polyak K. Microenvironmental regulation of cancer development. Curr Opin Genet Dev     2008;18(1):27-34.

10. Polyak K, Haviv I, Campbell IG. Co-evolution of tumor cells and their microenvironment. Trends       Genet 2009;25(1):30-8.

11. Kim JB, Stein R, O'Hare MJ. Tumour-stromal interactions in breast cancer: the role of stroma in       tumourigenesis. Tumour Biol 2005;26(4):173-85.

12. De Wever O, Demetter P, Mareel M, Bracke M. Stromal myofibroblasts are drivers of invasive       cancer growth. Int J Cancer 2008;123(10):2229-38.

13. Denys H, Braems G, Lambein K, Pauwels P, Hendrix A, De Boeck A, et al. The extracellular       matrix regulates cancer progression and therapy response: implications for prognosis and       treatment. Curr Pharm Des 2009;15(12):1373-84.

14. Finak G, Bertos N, Pepin F, Sadekova S, Souleimanova M, Zhao H, et al. Stromal gene expression       predicts clinical outcome in breast cancer. Nat Med 2008;14(5):518-27.

15. Belgian Cancer Registry. Cancer incidence in Belgium 2008. Online 2011. Opgehaald op 14  april       2012, van http://www.kankerregister.org/media/docs/ib/large.html

16. Dhont M, Devroey P, Gerris J, Jacquemyn Y, Vergote I, Braems G, et al. Senologie -       Gynaecologische oncologie. In: Handboek Gynaecologie, Dhont M, editor. Acco, Leuven, 2009;       223-44.

17. Ferlay J, Parkin DM, Steliarova-Foucher E. Estimates of cancer incidence and mortality in Europe       in 2008. Eur J Cancer 2010;46(4):765-81.

18. Carter JC, Church FC. Obesity and Breast Cancer: The Roles of Peroxisome Proliferator-Activated       Receptor-gamma and Plasminogen Activator Inhibitor-1. PPAR Res 2009;1-13.       doi:10.1155/2009/345320.

19. Calle EE, Thun MJ. Obesity and cancer. Oncogene 2004;23(38):6365-78.

20. McPherson K, Steel CM, Dixon JM. ABC of breast diseases. Breast cancer-epidemiology, risk       factors, and genetics. Bmj 2000;321(7261):624-8.

21. Weigelt B, Horlings HM, Kreike B, Hayes MM, Hauptmann M, Wessels LF, et al. Refinement of         breast cancer classification by molecular characterization of histological special types. J Pathol         2008;216(2):141-50.

22. Onitilo AA, Engel JM, Greenlee RT, Mukesh BN. Breast cancer subtypes based on ER/PR and       Her2 expression: comparison of clinicopathologic features and survival. Clin Med Res 2009;       7(1-2):4-13.

23. Bauer KR, Brown M, Cress RD, Parise CA, Caggiano V. Descriptive analysis of estrogen receptor       (ER)-negative, progesterone receptor (PR)-negative, and HER2-negative invasive breast cancer,       the so-called triple-negative phenotype: a population-based study from the California cancer       Registry. Cancer 2007;109(9):1721-8.

24. Fair AM, Montgomery K. Energy balance, physical activity, and cancer risk. Methods Mol Biol       2009;472:57-88.

25. World Health Organization. Fact sheet 311: obesity and overweight. Online 2011. Opgehaald op       16 april 2012, van http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/en/index.html

26. Power C, Miller SK, Alpert PT. Promising new causal explanations for obesity and obesity-related       diseases. Biol Res Nurs 2007;8(3):223-33.

27. European Association for the study of Obesity. Obesity in European Adults. Online 2010.       Opgehaald op 19 april 2012, van http://www.easo.org/documents/AdultEU27September2010.pdf

28. Fruhbeck G. Overview of adipose tissue and its role in obesity and metabolic disorders. Mol          Biol2008;456:1-22.

29. Maccio A, Madeddu C. Obesity, inflammation, and postmenopausal breast cancer: therapeutic               implications. ScientificWorldJournal 2011;11:2020-36. doi:10.1100/2011/806787.

30. Walter M, Liang S, Ghosh S, Hornsby PJ, Li R. Interleukin 6 secreted from adipose stromal cells       promotes migration and invasion of breast cancer cells. Oncogene 2009;28(30):2745-55.

31. Schaffler A, Scholmerich J, Buechler C. The role of 'adipotropins' and the clinical importance of a          potential hypothalamic-pituitary-adipose axis. Nat Clin Pract Endocrinol Metab 2006;2(7):374-83.

32. Korner A, Pazaitou-Panayiotou K, Kelesidis T, Kelesidis I, Williams CJ, Kaprara A, et al. Total       and high-molecular-weight adiponectin in breast cancer: in vitro and in vivo studies. J Clin       Endocrinol Metab 2007;92(3):1041-8.

33. Stephenson GD, Rose DP. Breast cancer and obesity: an update. Nutr Cancer 2003;45(1):1-16.

34. Protani M, Coory M, Martin JH. Effect of obesity on survival of women with breast cancer:       systematic review and meta-analysis. Breast Cancer Res Treat 2010;123(3):627-35.

35. Jarde T, Perrier S, Vasson MP, Caldefie-Chezet F. Molecular mechanisms of leptin and       adiponectin in breast cancer. Eur J Cancer 2011;47(1):33-43.

36. Dawood S, Broglio K, Gonzalez-Angulo AM, Kau SW, Islam R, Hortobagyi GN, et al. Prognostic       value of body mass index in locally advanced breast cancer. Clin Cancer Res 2008;14(6):1718-25.

37. Carmichael AR. Obesity as a risk factor for development and poor prognosis of breast cancer.       BJOG 2006;113(10):1160-6.

38. Carmichael AR, Bates T. Obesity and breast cancer: a review of the literature. Breast       2004;13(2):85-92.

39. Calle EE, Kaaks R. Overweight, obesity and cancer: epidemiological evidence and proposed       mechanisms. Nat Rev Cancer 2004;4(8):579-91.

40. Vona-Davis L, Rose DP. Adipokines as endocrine, paracrine, and autocrine factors in breast       cancer risk and progression. Endocr Relat Cancer 2007;14(2):189-206.

41. Harvie M, Hooper L, Howell AH. Central obesity and breast cancer risk: a systematic review.       Obes Rev 2003;4(3):157-73.

42. Ray A, Cleary MP. Obesity and breast cancer: a clinical biochemistry perspective. Clin Biochem       2012;45(3):189-97.

43. Yu H, Rohan T. Role of the insulin-like growth factor family in cancer development and        progression. J Natl Cancer Inst 2000;92(18):1472-89.

44. Godsland IF. Insulin resistance and hyperinsulinaemia in the development and progression of       cancer. Clin Sci 2010;118(5):315-32.

45. LeRoith D, Helman L. The new kid on the block(ade) of the IGF-1 receptor. Cancer Cell 2004;       5(3):201-2.

46. Celis JE, Moreira JM, Cabezon T, Gromov P, Friis E, Rank F, et al. Identification of extracellular       and intracellular signaling components of the mammary adipose tissue and its interstitial fluid in       high risk breast cancer patients: toward dissecting the molecular circuitry of epithelial-adipocyte       stromal cell interactions. Mol Cell Proteomics 2005;4(4):492-522.

47. Ailhaud G. Adipose tissue as a secretory organ: from adipogenesis to the metabolic syndrome. C R       Biol 2006;329(8):570-7.

48. Housa D, Housova J, Vernerova Z, Haluzik M. Adipocytokines and cancer. Physiol Res 2006;          55(3):233-44.

49. Caldefie-Chezet F, Damez M, de Latour M, Konska G, Mishellani F, Fusillier C, et al. Leptin: a       proliferative factor for breast cancer? Study on human ductal carcinoma. Biochem Biophys Res       Commun 2005;334(3):737-41.

50. Rose DP, Komninou D, Stephenson GD. Obesity, adipocytokines, and insulin resistance in       breastcancer. Obes Rev 2004;5(3):153-65.

51. Harvie M, Howell A. Energy balance adiposity and breast cancer - energy restriction strategies for       breast cancer prevention. Obes Rev 2006;7(1):33-47.

52. American Type Culture Collection. Cell Line Designation: T-47D. Opgehaald op 18 februari 2012,       van http://www.atcc.org/attachments/17436.pdf

53. Cell Biolabs Inc. Product data sheet: T47D/GFP Cell Line. Opgehaald op 18 februari 2012, van       http://www.cellbiolabs.com/sites/default/files/AKR-208-gfp-t47d-cell-li…

54. Active Motif. Technical data sheet: MDA-MB-231 nuclear extract. Opgehaald op 18 februari 2012,      van http://www.activemotif.com/documents/tds/36080.pdf

55. American Type Culture Collection. Cell Line Designation: MDA-MB-231. Opgehaald op 1 mei 2012,       van http://www.atcc.org/attachments/17400.pdf

56. Biotek. Quantifying Cytotoxicity of Thiostrepton on Mesothelioma Cells using MTT Assay and        the Epoch™ Microplate Spectrophotometer. Online 2009. Opgehaald op 14 maart 2012, van       http://www.biotek.com/resources/articles/quontification-cell-viability-…

57. De Wever O, Hendrix A, De Boeck A, Westbroek W, Braems G, Emami S, et al. Modeling and       quantification of cancer cell invasion through collagen type I matrices. Int J Dev Biol       2010;54(5):887-96.

58. Donovan J, Slingerland J. Transforming growth factor-beta and breast cancer: Cell cycle arrest by       transforming growth factor-beta and its disruption in cancer. Breast Cancer Res 2000;2(2):116-24.

59. Mullen P. PARP Cleavage as a Means of Assessing Apoptosis. In: Cancer Cell Culture: Methods       and Protocols, Langdon SP, editor. Humana Press Inc., Totawa, 2003;171-81.

60. Chun KH, Pfahl M, Lotan R. Induction of apoptosis by the synthetic retinoid MX3350-1 through       extrinsic and intrinsic pathways in head and neck squamous carcinoma cells. Oncogene          2005;24(22):3669-77.

61. Wozniak MA, Keely PJ. Use of three-dimensional collagen gels to study mechanotransduction in       T47D breast epithelial cells. Biol Proced Online 2005;7(1):144-61. doi:10.1251/bpo112.

62. Chamras H, Bagga D, Elstner E, Setoodeh K, Koeffler HP, Heber D. Preadipocytes stimulate          breast cancer cell growth. Nutr Cancer 1998;32(2):59-63.

63. Queen MM, Ryan RE, Holzer RG, Keller-Peck CR, Jorcyk CL. Breast cancer cells stimulate       neutrophils to produce oncostatin M: potential implications for tumor progression. Cancer Res       2005;65(19):8896-904.

64. Kim KY, Baek A, Park YS, Park MY, Kim JH, Lim JS, et al. Adipocyte culture medium       stimulates invasiveness of MDA-MB-231 cell via CCL20 production. Oncology Rep 2009;       22(6):1497-504.

65. Arihiro K, Oda H, Kaneko M, Inai K. Cytokines facilitate chemotactic motility of breast       carcinoma cells. Breast cancer 2000;7(3):221-30.

Universiteit of Hogeschool
Geneeskunde
Publicatiejaar
2013
Kernwoorden
Share this on: