Redovisning för projektet under 2009-2011 03: Under gånga projektperioden (2009-2011) följande artiklar blev publicerade: 1. Elsheikh E, Sylvén C, Ericzon BG, Palmblad J, Mints M. Cyclic variability of stromal cell-derived factor-1 and endothelial progenitor cells during the menstrual cycle.int J Mol Med. 2011 Feb;27(2):221-6. 2. Kouzmina N, Palmblad J, Mints M. Predictive factors for the occurrence of idiopathic menorrhagia. Evidence for a hereditary trait. Accepted in Molecular Medicine Reports 2011 03 25 3. Lomnytska MI, Becker S, Hellman K, Hellström AC, Souchelnytskyi S, Mints M, Hellman U, Andersson S, Auer G. Diagnostic protein marker patterns in squamous cervical cancer. Proteomics Clin Appl. 2010 Jan;4(1):17-31 4. Karen L. Belkic, Miri Cohen, Marcela Ma rquez, Miriam Mints, Brigitte Wilczek, Anne H. Berman, Enrique Castellanos, Martha Castellanos Screening of high-risk groups for breast and ovarian cancer in Europe: a focus on the Jewish population. Oncol Rev (2010) 4:233 26 5. Lomnytska MI, Becker S, Bodin I, Olsson A, Hellman K, Hellström AC, Mints M, Hellman U, Auer G, Andersson S. Differential expression of ANXA6, HSP27, PRDX2, NCF2, and TPM4 during uterine cervix carcinogenesis: diagnostic and prognostic value. Br J Cancer. 2011 Jan 4;104(1):110-9. 6. Lomnytska MI, Becker S, Gemoll T, Lundgren C, Habermann J, Hellman U, Engström U, Hellman U,, Hellman K Hellström AC, Andersson S, Mints M, Auer G Impact of genomic stability on protein expression in endometrioid endometrial cancer: marker protein patterns of atypical hyperplasia. Submitted to British Journal of cancer. 1
Arbete i manuskript 1. Sonia Andersson, Anna Lindblom, Jakob Bergström, Miriam Mints. Endometrial polyps in women with and without symptoms 2. Elzafir Elsheikh, Christer Sylvén, Bo-Göran Ericzon, M.D, Jan Palmblad, and Miriam Mints. Stromal cell-derived factor-1 in women with idiopathic menorrhagia. 3. Andersson E, Palmblad J, Mints M Pericytes in women with idiopathic menorrhagia. Gruppen som är involverad i projektet har utvidgats avsevärt med flera medarbetare: Elzafir Elsheikh disputerade 2010, fortsätter som postdoc. Under 2010 registrerades tre doktorander inom projektet: HT 2010: Gerasimos Tzortzatos, specialist läkare vid KK Karolinska Universitetssjukhuset; Sanaz Attarha, molekylär biolog; VT 2011: Ofra Castro, ST läkare vid KK, Karolinska Universitetssjukhuset Vetenskaplig redovisning Rikliga menstruationsblödningar, menorragi, utgör ett folkhälsoproblem: 20 % av alla öppenvårdspatienter hos gynekologer är kvinnor med menorragi. Idiopatisk menorragi (IM); dvs. där orsaken till menorragi ej kan påvisas, t ex myom, står för 50 % av fallen. Dagens farmakologiska terapi är o tillräcklig och hysterektomi har klara komplikationer. Därför är projektet inriktat på att öka kunskapen om menorragi för att finna ny behandling. Stora mensblödningar utan känd orsak, uppvisar intensiv angiogenes (kärlnybildning), inte bara den mest intensiva som noterats inom gynekologi, utan faktiskt även vid någon sjukdom. Mekanismerna för angiogenes är strikt reglerade och innefattar många såväl pro- som antiangiogena substanser. VEGF (vascular endothelial growth factor) är en av de viktigaste pro-angiogena tillväxtfaktorerna. Tillsammans med angiopoetiner (Ang1 och -2) styr de utväxt och tillbakabildande av blodkärl, samt om kärlen ska vara stabila eller instabila och läckande. Uppnådda resultat. I endometrie-(em)-biopsier från kvinnor med IM fann vi att mer än dubbelt så många av IM-kärlen uttrycker tillväxtfaktorn för EC, VEGF-A, och dess receptorer, VEGFR-1,-2 jämfört med kontrollers [1]. En hög signifikant korrelation mellan antalet VEGF-A positiva och antalet VEGFR-1/-2-positiva kapillärer noterades (P<0.01)[1]. Signalkedjan för VEGF är förstärkt vid IM. Vi har påvisat också att blodkärlen I endometriet 2
är vidare än normalt och uttrycker VEGFR3, en markör för prolifererande kärl [2]. Under sen mens-fas är fler IM-kärl i EM positiva för angiopoetin-1 (ANG1) än kontrollerna, vilket passar med andras fynd av skörare blodkärl vid ett obalanserat VEGF/ANG1-uttryck [3]. Mycket intressant var att IM-kärlens väggar har stora hål, gaps, där PC täcker hålen i st f EC. Dessutom är IM-patienternas gaps mycket större än kontrollernas (P=0.000002), och signifikant relaterade till överuttrycket av VEGF-A, VEGFR1 och 2 (p<0.0001)[4]. Denna typ av gaps har aldrig tidigare beskrivits i människans kärl. Vi såg även att IM-kärl dilaterades mer på ett NO-beroende sätt, men uttryckte mindre av vattentransportören aquaporin-1 [5,6]. Vi visar även att EC-progenitorer (ECP) från benmärgen (BM) omvandlas till EC i EM hos en fertil kvinna som genomgått BM-transplantation [7]. I arbete 1 har vi studerat frågan är om angiogenes i endometriet sker från befintliga EC-stamceller i EM eller om ECP importeras från benmärgen. Vi har nu följt tio friska kvinnor med blodprover fyra gånger under en mens-cykel. Efter infärgning av blodceller för CD34, VEGFR2 och AC133 (ECP-markörer) har vi tittat med flödescytometri om det finns en ökad halt av progenitorer. Därefter har vi isolerat ECP och odlat ut för att verifiera att de bildar EC. Vi har även analyserat tio manliga kontroller. Vi har kunnat påvisa att en av pro-angiogenes faktorer, SDF-1 (stromal derived factor-1), varierar under menstruationscykel och stimulerar tillväxt av blodkärl efter menstruation. Arbete är publicerat. I arbete 2 har vi studerat huruvida ärftliga faktorer bidrar till abnorm angiogenes vid IM. Utifrån våra fynd av abnormt stora gaps i EM-kärlen hos IMpatienter frågar vi om IM är exempel på en genetiskt betingad anomali. Vi har skickat ut en enkät till patienter med rikliga menstruationsblödningar och kontroller. I enkäten har vi frågat efter förekomst av IM hos familjemedlemmar, blödningsbenägenhet, förekomst av andra kärl- och missbildningar hos patienter och i familjen. Vi har svar från 160 kvinnor med IM och 100 friska kontroller. Det har visat sig att i patientgruppen signifikant högre andel kvinnor vars nära släktingar (mamma, syster) har haft rikliga blödningar. Arbetet publicerat. Vi har studerat vidare frågan är om pro-angiogenetisk faktor, SDF-1 i endometriet hos kvinnor med menorragi. Vi har nu följt tio kvinnor med IM med blodprover på samma sätt som i arbete 1, fyra gånger under en mens-cykel. Efter 3
infärgning av blodceller för CD34, VEGFR2 och AC133 (ECP-markörer) har vi tittat med flödescytometri om det finns en ökad halt av progenitorer. Därefter har vi isolerat ECP och odlat ut för att verifiera att de bildar EC. Därefter har vi jämfört vara resultat med kontroll gruppen. Vi har påvisat att SDF-1 är signifikant lägre hos kvinnor med IM. Dessutom har vi visat att IM-patienters endothelcellprogenitorer (ECP) uttrycker samma VEGF-förändringar som de mogna kärlen i EM. Sammantaget leder fynden till en ny hypotes: IM har en ärftlig komponent som med-för förändrad VEGF-signalering i ECP, sannolikt redan i BM. När dessa ECP etablerar kärl i EM medför deras fenotyp att kärlen får stora gaps och blir större och skörare, med större blödningar som följd. Arbete är i manuskript. Vi har också studerat huruvida pericyter (PC) i gaps leder till kärlinstabilitet och större blödningar? Hypotesen är att de stora mensblödningarna beror på att de under proliferationsfasen nybildade blodkärlen är instabila för att de PC-liknande cellerna inte deltar i blodstillandet. Har PC rekryterats eller fäst på EC på ett abnormt sätt eller har de anti-koagulativa egenskap? Metod: Vi identifierat och kvantiterar PC med hjälp av dubbelfärgning för - -receptorn) och för EC (CD34). Resultat bearbetning pågår. Identifiering av tidiga molekylära markörer för diagnostik av livmodercancer. I våra tidigare arbeten har vi analyserat idiopatisk menorragi, dvs. underlivsblödningar utan något känd orsak. Frågeställningen är om dessa blödningar kan vara tidigt symtom på livmodercancer. För närvarande finns det inga tidiga markörer för att urskilja benigna från maligna förändringar i livmodern. Vid tidig upptäckt kan man behandla dessa kvinnor enbart kirurgiskt med borttagning av livmoder och äggstockar. Vid längre gången cancer behöver man komplettera kirurgisk behandling med cytostatika och strålning, vilket är förenat med svåra biverkningar. I arbete 6 har vi analyserat proteinprofiler i 15 fall av EC, 15 fall av atypisk hyperplasi (precarcinös förändring i endometriet) och jämfört med 15 kontroller. Vi har kunnat påvisa att uttrycket av proteiner CLIC1, EIF4A1 och PRDX6 var signifikant högre i friskt endometriet jämförande med atypisk hyperplasi. Däremot var uttrycket av proteiner EMD, Ku70, ENO1, ANXA4 signifikant högre hos patienter med atypisk hyperplasi jämfört med kontroller. Beträffande EC, då var uttrycket av 4
proteiner EMD, Ku70 och ANXA4 signifikant lägre hos patienter med EC jämfört med kontroller. Arbete är inskickat till Br J Cancer. Populärvetenskapliga sammanfattningen Det är viktigt att understryka att detta forskningsprojekt är inriktat på kvinnornas hälsa och det mångåriga problem som svår menstruationsrubbning med blödningar (menorragi) innebär: menorragi förekommer hos drygt 10 % av svenska kvinnor i fertil ålder. Dessa kvinnor blir långvarigt hämmade av sin blödning och är ofta anemiska. Menorragi utgör ett folkhälsoproblem. Bakgrund. Vid alla sjukdomstyper (cancer, inflammation, etc.) ny- eller ombyggs kärlen. Därför kan sjukdomsprocesser styras genom att angiogenes (kärltillväxt) regleras, t ex minska den för att strypa processen. Målsättningen med projektet är att se om abnorm angiogenes bidrar till en sjukdom utan specifik behandling idag: idiopatisk menorragi. Vi har funnit att tillväxtfaktorn för kärlendotel, VEGF, och dess receptorer är överuttryckta i livmoderslemhinnan vid idiopatisk menorragi (IM), att IM-blodkärlen har hål (gaps) som inte täcks av endotel. Vi tror att gaps gör kärlen sköra, vilket leder till stora mensblödningar. Vi har studerat andra tillväxtfaktorer som styr kärtillväxten vid idiopatisk menorragi, hur kärlen byggs om, orsaken till gaps, om menorragi är ärftligt. Våra resultat tyder på att en störd kärltillväxt eller ökad fragilitet hos blodkärlen är möjliga orsaker till menorragi. Våra resultat är bland de första som beskriver mekanismerna för normal och abnorm angiogenes i livmodersslemhinna. Våra fynd bildar en bas för ett nytt synsätt på diagnostiken (t ex är gaps en diagnostisk markör menorragi) och behandlingen av menorragi. Utifrån detta nya synsätt kan även behandling med angiostatiska läkemedel representera ett nytt alternativ för kvinnor med rikliga menstruationsblödningar. Referenser 1. Mints M, Blomgren B, Falconer C, Fianu-Jonason A, Palmblad J. Microvascular density, vascular endothelial growth factor-a, and its receptors in endometrial blood vessels in patients with menorrhagia. Fert Steril 2005;84:692-700. 2. Mints M et al. Int J Mol Med. 2007;19:909-13 3. Mints M et al. Fertil Steril. 2010;94:701-7. 4. Mints M, et al. Fertil Steril. 2007;88:691-7 5. Mints M, et al: Am J Obstet Gynecol. 2008;199:646.e1-5 6. Hildenbrand A, Stavreus-Evers A, Lalitkumar PG, Nielsen S, Mints M, Gemzell-Danielsson K. Aquaporin 1 is expressed in the human endometrium during normal cycle and increases after mifepristone treatment. Int J Mol Med. 2008;22:49-53 7. Mints M, et al.. Hum Reprod. 2008;23:139-43 5