Μελέτη των επιπέδων έκφρασης των κυτοχρωμάτων P450 CYP1A1 και CYP1B1 σε ιστούς από καρκίνο του παχέος εντέρου

Abstract

The cytochrome P450 CYP1A1 and CYP1B1 enzymes are involved in carcinogenesis via activation of pro-carcinogenic compounds to carcinogenic metabolites. CYP1A1 and CYP1B1 have shown elevated levels in human tumors as determined by qRT-PCR and immunohistochemical studies. However studies that have examined CYP1 expression by enzyme activity assays are limited. In the current study the expression of CYP1A1 and CYP1B1 was investigated in a panel of human tumors of colorectal origin by qRT-PCR and enzyme activity assays. The results demonstrated that 35% (7/20) of colon tumors overexpressed active CYP1 enzymes. CYP1B1 mRNA was overexpressed 60% of colon tumors, whereas CYP1A1 was overexpressed in 80% of colon tumors. Mean mRNA levels of CYP1B1 and CYP1A1 along with mean CYP1 activity were higher in colon tumors compared to normal tissues (p<0.05). Statistical analysis revealed CYP1 expression levels to be independent of TNM status. Moreover, incubation of tumor microsomal protein in 3 colon samples with a CYP1B1 specific antibody revealed a large reduction (71.8 ± 7.2 %) in catalytic activity, indicating that the activity was mainly attributed to CYP1B1 expression. The study reveals active CYP1 overexpression in human tumors and uncovers the potential use of CYP1 enzymes and mainly CYP1B1 as targets for colorectal cancer therapy.

Τα κυτοχρώματα P450 CYP1A1 και CYP1B1 είναι ένζυμα που συμμετέχουν στην καρκινογένεση μέσω της ενεργοποίησης των προ-καρκινογόνων ενώσεων σε καρκινογόνους ενδιάμεσους μεταβολίτες. Τα CYP1A1 και CYP1B1 έχουν επιδείξει αυξημένη έκφραση σε ανθρώπινους όγκους μέσω ανίχνευσης με μεθόδους qRT-PCR και ανοσοϊστοχημείας. Ωστόσο οι μελέτες που έχουν εξετάσει την έκφραση των ανωτέρω κυτοχρωμάτων σε επίπεδο ενζυματικής δραστηριότητας είναι πολύ περιορισμένες. Στην παρούσα μελέτη η έκφραση των κυτοχρωμάτων CYP1A1 και CYP1B1 εξετάσθηκε σε μια σειρά όγκων από καρκίνο του παχέος εντέρου με μεθόδους qRT-PCR και ενζυματικής δραστηριότητας. Τα αποτελέσματα απέδειξαν ότι 35% (7/20) των όγκων είχαν αυξημένη έκφραση κυτοχρωμάτων P450 CYP1A1 και CYP1B1 σε επίπεδο ενζυματικής δραστηριότητας ενώ σε επίπεδο μεταγραφικής έκφρασης το CYP1A1 παρουσίασε υπερέκφραση σε ποσοστό 80% και το CYP1B1 σε ποσοστό 60%. Η μέση τιμή των επιπέδων μεταγραφής των CYP1A1 και CYP1B1 καθώς και η μέση τιμή των επιπέδων ενζυματικής δραστηριότητας ήταν αυξημένη σε δείγματα που προέρχονταν από καρκίνο του παχέος εντέρου σε σχέση με τα φυσιολογικά δείγματα (p < 0,05). Η στατιστική ανάλυση απέδειξε ότι τα επίπεδα έκφρασης των κυτοχρωμάτων ήταν ανεξάρτητα από το δείκτη νεοπλασματικής διήθησης. Επιπρόσθετα η επώαση 3 δειγμάτων από όγκο του παχέος εντέρου με ένα εξειδικευμένο CYP1B1 αντίσωμα απέδειξε μια μεγάλη μείωση στα επίπεδα ενεργότητας (71.8 ± 7.2%) η οποία ήταν ενδεικτική ενζυματικής δραστηριότητας του CYP1B1. Η μελέτη αποκαλύπτει για πρώτη φορά υπερέκφραση των κυτοχρωμάτων CYP1 σε επίπεδο ενζυματικής δραστηριότητας και εστιάζει στη χρήση των κυτοχρωμάτων CYP1 και κυρίως CYP1B1 στην αντικαρκινική θεραπεία.