eRapport

Single cell transcriptome analysis of breast cancer cells in the sentinel lymph node

Prosjekt
Prosjektnummer
HNF1585-21
Ansvarlig person
Erik Knutsen
Institusjon
UiT Norges arktiske universitet
Prosjektkategori
Forskerstipend
Helsekategori
Cancer and neoplasms
Forskningsaktivitet
1. Underpinning, 4. Detection and Diagnosis
Rapporter
2023 - sluttrapport
Målet med forskningsprosjektet var å undersøke hvordan mikromiljøet til lymfeknutene kan påvirke brystkreftcellene og om det finnes kreftceller i lymfeknutene med ulike potensiale for videre spredning og resistens. For å nå målet skulle det samles inn prøver fra brystkreftpasienter med spredning til lymfeknutene som skulle analyseres ved bruk av enkeltcellesekvensering. Prosjektet har i løpet av prosjektperioden oppnådd målsetningene som var beskrevet i prosjektbeskrivelsen, og prosjektet ble også utvidet til å inkludere flere prøver per pasient pga tilslag på ekstern finansiering. Prosjektet har etablert og fått godkjenninger for innsamling av pasientprøver fra pasienter ved Brystdiagnostisk senter, utviklet protokoller for å prosessere prøvene til enkeltcellesuspensjoner og gjennomført enkeltcellesekvensering av innsamlede prøver. Protokoller for dataanalyse av enkeltcellesekvenseringsprøver har blitt etablert, og prosjektet har også innsamlet offentlig tilgjengelig data fra tilsvarende studier og analysert disse. Videre har det blitt utviklet en EMT (epitelial til mesenkymal transisjon) score, for å kunne score brystkrefttumorer for deres fenotype. EMT scoren er nylig blitt publisert. Prosjektet har også publisert en artikkel, med påfølgende review, på hvordan et spesifikk gen, serglycin, er viktig i EMT, og kan dermed være med i reguleringen av spredningsmekanismen eller behandlingsrespons i brystkreft. Data generert fra enkeltcellesekvenseringen er ikke enda publisert, men flere preliminære funn peker på at kreftcellene endres ved overgangen fra primærtumoren til lymfeknutene, og at disse mekanismene kan ha betydningen for videre spredningspotensiale. Da finansieringen til forskningsprosjektet kun dekte et pilotforsøk, avventes publisering av disse resultatene til dataen har blitt validert i flere pasienter. I løpet av prosjektperioden har prosjektet blitt presenter internt (UiT og UNN), lokalt (TemaMamma), nasjonal (UiO, Norwegian Breast Cancer Group og Nettverk for Brystkreftforskning), og internasjonalt (Uppsala Universitet). Prosjektet har også deltatt aktivt i populærvitenskapelig kommunikasjon. Funnene som er gjort i dette forskningsprosjektet vil kunne ha konsekvenser for primærdiagnostikken for brystkreftpasienter i framtiden. Lymfeknutediagnostikken er kjent for å ha store variasjoner mellom sykehusene i Norge og dermed er det et stort behov for å forbedre metoden. Dette prosjektet legger grunnlaget for å jobbe videre med å få på plass en mer raffinert metode som ikke bare tar for seg tilstedeværelsen av kreftceller i lymfeknutene, men som også vil ha potensiale for å si noe om aggressiviteten til kreftcellene.

Prosjektgruppen har samarbeid med brukerrepresentant Hege N. Pedersen som bistår i planlegging av nye prosjekter, søknader til REK og forsknings finansiering og populærvitenskapelig kommunikasjon. Brukerrepresentanter er også med på den årlige nasjonal konferanse for Nettverk for brystkreftforskning. Prosjektet er medlem av dette nettverket og deltar på den årlige konferansen og presenterer forskningen.

2022
Tumormikromiljøets rolle er meget aktuelt å studere for å forstå hvordan kreftcellene responderer på behandling og hvordan endringer i mikromiljøet kan påvirke aggressiviteten til cellene. Immunceller og ekstracellulære matriks molekyler er viktige deler av mikromiljøet, og kreftcellene påvirkes av endringer i tilstedeværelsen/fravær av disse.I foregående år har vi publisert at Serglcyin er et ekstracellulært matriks molekyl som er viktig i den biologiske prosessen epitelial mesenkymal transisjon (EMT). EMT er kjent for å være assosiert med resistens mot kjemoterapi og metastase. Disse funnene har blitt publisert i en vitenskapelig artikkel samt at det er skrevet en reveiw på temaet. Vi har jobbet videre med dette proteinet og har identifisert at Serglycin produseres av innfiltrerende immunceller som kan stimulere brystkreftcellene til å bli mer aggressive. Den molekylære mekanismen bak denne interaksjonen har vi jobbet med i 2022 og vi vil fortsette med å undersøke disse mekanismene i 2023. Ved brukt av enkeltcellesekvenseringsdata har vi også funnet at denne prosessen kan skje i lymfeknutene. Denne oppdagelsen kan brukes for å forstå hva som skjer med kreftcellene etter at de inntar det nye mikromiljøet til lymfeknutene. Resultatene fra de siste forsøkene er forventet å bli publisert i 2023. Vi har videre i løpet av året utviklet en EMT-signatur for brystepitelceller, som vi har vist at kan skille mellom ulike undergrupper av brystkreftpasienter. Disse funnene vil bli publisert i første kvartal av 2023. Vi har samtidig jobbet med å lage en tilsvarende signatur for enkeltcellesekvenseringsdata. Denne signaturen bruker vi nå for å kunne påvise at EMT prosessen blir påvirket av lymfeknutene. Prosjektet har presentert på flere nasjonale konferanser og samlinger: NBCG i Oslo, TemaMamma i Tromsø, Nasjonal nettverk for brystkreftforskning i Tromsø, og Fagdag UiO i Oslo. Prosjektet er inviter til å presente i Trondheim og Uppsala i 2023.

I året som har vært har det vært gjennomført brukermøte med brukerrepresentant. Her har prosjektet og progresjonen av prosjektet blitt presentert. Brukerrepresentanten har også vært involvert i utarbeidelse av nye søknader til prosjektet.

2021
Prosjektet skal studere spredning av brystkreftceller til de regionale lymfeknutene ved bruk av enkeltcellesekvensering som metode. Metoden vil gi et bilde av hvordan kreftcellene blir endret når de møter det nye mikromiljøet til lymfeknutene, og denne endringen vil bli brukt for å undersøke om den kan assosieres til behandlingsrespons/spredning.Prosjektet hadde oppstart i mars 2021, og har i sitt første år fått på plass REK godkjenning for innsamling av biologisk materiale og pasient data, etablert en protokoll for innsamling av finnålsaspirasjonscytologiprøver på Brystdiagnostisk senter på UNN, utviklet og testet en metode for å lage enkeltcellesuspensjon av prøvematerialet, og har validert metoden med bruk av FACS. Seks pasienter har inngått i metodeutviklingen, de fleste rekruttert i andre kvartal av 2021. Tredje kvartal av 2021 har blitt brukt på å gjennomføre enkeltcellesekvensering av HMLE brystepitelialceller som har blitt behandlet med TGF-beta. Analysering av dataen startet i fjerde kvartal hvor målet er å lage en epitelial-mesenkymal score som skal brukes i analysen av kreftcellene som er lokalisert i de regionale lymfeknutene til de rekrutterte pasientene. Prosjektet har i løpet av første år blitt tildelt finansiering til en PhD stilling (UiT finansiert), samt mer driftsmidler (Odd Berg og NCMM/UiT). På nåværende tidspunkt planlegges det for en utvidelse av prosjektet med inklusjon av prøver fra primærtumor fra samme pasienter. Søknad om REK godkjenning for denne utvidelsen blir sendt i første kvartal i 2022. Prosjektet har blitt invitert til å holde en presentasjon to ganger i 2021; på en lokal brystkreftkonferanse og for avdeling for patologi på UNN. Prosjektet er også invitert til å presentere på den nasjonale Mamma konferansen, men denne er blitt usatt til 2022 pga Covid-19. Første publikasjon på prosjektet blir sendt til peer review i januar 2022.

Møte med brukerrepresentant Hege N Pedersen ble avholdt 1. august 2021. Pedersen har også vært med i prosessen med å søke om REK godkjenning av prosjektet, hvor hun har hatt fokus på informasjonsskrivet/samtykkeskjemaet som skal gis til pasientene. Pedersen har i tillegg bidratt til gjennomlesning av søknader for utvidelse av prosjektet, da med spesielt fokus på populærvitenskapelige sammendrag.

Vitenskapelige artikler
Knutsen E, Das Sajib S, Fiskaa T, Lorens J, Gudjonsson T, Mælandsmo GM, Johansen SD, Seternes OM, Perander M

Identification of a core EMT signature that separates basal-like breast cancers into partial- and post-EMT subtypes.

Front Oncol 2023;13():1249895. Epub 2023 des 4

PMID: 38111531

Tellez-Gabriel M, Tekpli X, Reine TM, Hegge B, Nielsen SR, Chen M, Moi L, Normann LS, Busund LR, Calin GA, Mælandsmo GM, Perander M, Theocharis AD, Kolset SO, Knutsen E

Serglycin Is Involved in TGF-β Induced Epithelial-Mesenchymal Transition and Is Highly Expressed by Immune Cells in Breast Cancer Tissue.

Front Oncol 2022;12():868868. Epub 2022 apr 14

PMID: 35494005

Karagiorgou Z, Fountas PN, Manou D, Knutsen E, Theocharis AD

Proteoglycans Determine the Dynamic Landscape of EMT and Cancer Cell Stemness.

Cancers (Basel) 2022 Oct 29;14(21). Epub 2022 okt 29

PMID: 36358747

Deltagere
  • Marieke Kuijjer Prosjektdeltaker
  • Åse Florholmen-Kjær Prosjektdeltaker
  • Saikat Das Sajib Doktorgradsstipendiat
  • Rica Mortensen Prosjektdeltaker
  • George A Calin Prosjektdeltaker
  • Xavier Tekpli Prosjektdeltaker
  • Bård Ove Karlsen Prosjektdeltaker
  • Elin Synnøve Mortensen Prosjektdeltaker
  • Vegard Brun Prosjektdeltaker
  • Erik Knutsen Prosjektleder

eRapport er utarbeidet av Sølvi Lerfald og Reidar Thorstensen, Regionalt kompetansesenter for klinisk forskning, Helse Vest RHF, og videreutvikles av de fire RHF-ene i fellesskap, med støtte fra Helse Vest IKT

Alle henvendelser rettes til eRapport, Helse Nord

Personvern  -  Informasjonskapsler