eRapport

Biologiske aspekter av intracellulær matrix metalloprotease 2 i homeostase og kreft.

Prosjekt
Prosjektnummer
SFP1033-12
Ansvarlig person
Lars Uhlin-Hansen
Institusjon
UiT Norges arktiske universitet
Prosjektkategori
Ph.d.-stipend
Helsekategori
Cancer and neoplasms, Inflammatory and immune system
Forskningsaktivitet
1. Underpinning
Rapporter
2018 - sluttrapport
Man har lenge visst at Matrix metalloproteinaser har betydning for kreftcellers evne til infiltrerende vekst og metastasering. Det har imidlertid vist seg at disse enzymene har en langt mer kompleks rolle i kreftutvikling enn tidligere antatt. Matrix metalloproteinaser (MMPer) er en gruppe enzymer kjent for sin funksjon i den ekstracellulære matriks hvor de har evne til å bryte ned nesten alle typer bindevevsmolekyler. Man trodde lenge at MMPer frigjort fra kreftceller førte til at kreftcellene kunne bryte ned det omkringliggende vevet og metastasere til andre organer. Internasjonalt ble det utført en rekke kliniske studier hvor man benyttet stoffer som hemmet MMPene. Disse studiene var i hovedsak mislykkede og nyere studier har vist at MMPene har en langt mer kompleks rolle i kroppen enn tidligere antatt. Vi og andre har nylig vist at ett av disse enzymene, matrix metalloprotease 2 (MMP-2), også har aktivitet inne i celler. MMP-2 er, i motsetning til de fleste andre MMPer, konstitutivt uttrykt i en rekke type celler. Lite er kjent angående enzymets intracellulære aktiviteter. Prosjektet går ut på å frembringe ny kunnskap om intracellulær lokalisering og aktivitet av MMP-2. Økt kunnskap om de ulike MMPenes lokalisering og funksjoner er viktig for å kunne utvikle spesifikke og forutsigbare MMP-hemmere. For å forstå betydningen av MMP-2 i kreftceller er det viktig først å forstå rollen av MMP-2 i normale celler. Prosjektet har så langt resultert i 2 publiserte artikler. Artikkel 1 omhandler intracellulær forekomst av MMP-2 i et utvalg normale vev, samt intracellulær lokalisering av enzymet på cellenivå. I artikkel 2 har vi sett nærmere på intracellulær MMP-2 i skjelettmuskel og om uttrykk og aktivitet påvirkes av fysisk aktivitet. På bakgrunn av våre funn i artikkel 2, har vi fremmet en hypotese om at MMP-2 har en rolle i glukosemetabolismen, noe som også vil kunne ha stor betydning for kreftcellers evne til å vokse. Stipendiaten har jobbet videre med å undersøke en potensiell rolle for intracellulær MMP-2 i glukosemetabolisme. Hun har også undersøkt forekomst av en nylig rapportert intracellulær MMP-2 variant og hvorvidt utrykk av denne er endret ved sykdom. Ann Iren Solli leverte avhandlingen sin i februar 2016, og disputerte i mai 2016 med det siste arbeidet som et upublisert manuskript. Etter avlagt doktorgrad har Solli vært ansatt som førsteamanuensis på Det helsevitenskapelige fakultet og har hatt som hovedoppgave å gi undervisning for bioingeniørstudentene. Dette har dessverre tatt så mye tid at hun ikke har fått gjort klart det siste manuskriptet for publisering enda. Ann Iren Solli er utdannet bioingeniør og har i tillegg mastergrad. Tildelingen til PhD-prosjektet "Biologiske aspekter av intracellulær Matrix metalloprotease 2 i homeostase og kreft" har medført at hun har gjennomført et forskningsprosjekt hvor hun har benyttet metodikk og fått innsikt i problemstillinger som er viktig for hennes undervisningsoppgaver for bioingeniørstudentene ved Det helsevitenskapelige fakultet, UiT. Prosjektet medførte at hun har fått en PhD-grad, noe som var nødvendig å få fast stilling som førsteamanuensis ved UiT. Det er mangel på bioingeniører som har vitenskapelig kompetanse slik at de er kvalifisert for stilling på bioingeniørutdanningen. Utdanningen av bioingeniører er avhengig av at deler av undervisningen gis av bioingeniører som både har høy teoretisk/vitenskapelig kompetanse, samt praktisk bakgrunn fra helsesektoren. Tildelingen har gjort dette mulig for Ann Iren Solli, noe som vil medvirke til å sikre høy kvalitet på bioingeniører som utdannes ved UiT.

Det har ikke vært samarbeid med brukerrepresentant det siste året.

2017
Man har lenge visst at Matrix metalloproteinaser har betydning for kreftcellers evne til infiltrerende vekst og metastasering. Det har imidlertid vist seg at disse enzymene har en langt mer kompleks rolle i kreftutvikling enn tidligere antatt.Matrix metalloproteinaser (MMPer) er en gruppe enzymer kjent for sin funksjon i den ekstracellulære matriks hvor de har evne til å bryte ned nesten alle typer bindevevsmolekyler. Man trodde lenge at MMPer frigjort fra kreftceller førte til at kreftcellene kunne bryte ned det omkringliggende vevet og metastasere til andre organer. Internasjonalt ble det utført en rekke kliniske studier hvor man benyttet stoffer som hemmet MMPene. Disse studiene var i hovedsak mislykkede og nyere studier har vist at MMPene har en langt mer kompleks rolle i kroppen enn tidligere antatt. Vi og andre har nylig vist at ett av disse enzymene, matrix metalloprotease 2 (MMP-2), også har aktivitet inne i celler. MMP-2 er, i motsetning til de fleste andre MMPer, konstitutivt uttrykt i en rekke type celler. Lite er kjent angående enzymets intracellulære aktiviteter. Prosjektet går ut på å frembringe ny kunnskap om intracellulær lokalisering og aktivitet av MMP-2. Økt kunnskap om de ulike MMPenes lokalisering og funksjoner er viktig for å kunne utvikle spesifikke og forutsigbare MMP-hemmere. For å forstå betydningen av MMP-2 i kreftceller er det viktig først å forstå rollen av MMP-2 i normale celler. Prosjektet har så langt resultert i 2 publiserte artikler. Artikkel 1 omhandler intracellulær forekomst av MMP-2 i et utvalg normale vev, samt intracellulær lokalisering av enzymet på cellenivå. I artikkel 2 har vi sett nærmere på intracellulær MMP-2 i skjelettmuskel og om uttrykk og aktivitet påvirkes av fysisk aktivitet. På bakgrunn av våre funn i artikkel 2, har vi fremmet en hypotese om at MMP-2 har en rolle i glukosemetabolismen, noe som også vil kunne ha stor betydning for kreftcellers evne til å vokse. Stipendiaten har jobbet videre med å undersøke en potensiell rolle for intracellulær MMP-2 i glukosemetabolisme. Hun har også undersøkt forekomst av en nylig rapportert intracellulær MMP-2 variant og hvorvidt utrykk av denne er endret ved sykdom. Ann Iren Solli leverte avhandlingen sin i februar 2016, og disputerte i mai 2016 med det siste arbeidet som et upublisert manuskript. Etter innlevering har Solli vært engasjert i annet arbeid og er nå i barselpermisjon, slik at ferdigstilling av manuskript har tatt lenger tid enn planlagt. En bachelorstudent har jobbet med prosjektet, men det gjenstår fortsatt noen analyser før siste manuskript er klart til innsending. Vi regner med å få manuskriptet publisert i løpet av 2018.
2016
Man har lenge visst at Matrix metalloproteinaser har betydning for kreftcellers evne til infiltrerende vekst og metastasering. Det har imidlertid vist seg at disse enzymene har en langt mer kompleks rolle i kreftutvikling enn tidligere antatt.Matrix metalloproteinaser (MMPer) er en gruppe enzymer kjent for sin funksjon i den ekstracellulære matriks hvor de har evne til å bryte ned nesten alle typer bindevevsmolekyler. Man trodde lenge at MMPer frigjort fra kreftceller førte til at kreftcellene kunne bryte ned det omkringliggende vevet og metastasere til andre organer. Internasjonalt ble det utført en rekke kliniske studier hvor man benyttet stoffer som hemmet MMPene. Disse studiene var i hovedsak mislykkede og nyere studier har vist at MMPene har en langt mer kompleks rolle i kroppen enn tidligere antatt. Vi og andre har nylig vist at ett av disse enzymene, matrix metalloprotease 2 (MMP-2), også har aktivitet inne i celler. MMP-2 er, i motsetning til de fleste andre MMPer, konstitutivt uttrykt i en rekke type celler. Lite er kjent angående enzymets intracellulære aktiviteter. Prosjektet går ut på å frembringe ny kunnskap om intracellulær lokalisering og aktivitet av MMP-2. Økt kunnskap om de ulike MMPenes lokalisering og funksjoner er viktig for å kunne utvikle spesifikke og forutsigbare MMP-hemmere. For å forstå betydningen av MMP-2 i kreftceller er det viktig først å forstå rollen av MMP-2 i normale celler. Prosjektet har så langt resultert i 2 publiserte artikler. Artikkel 1 omhandler intracellulær forekomst av MMP-2 i et utvalg normale vev, samt intracellulær lokalisering av enzymet på cellenivå. I artikkel 2 har vi sett nærmere på intracellulær MMP-2 i skjelettmuskel og om uttrykk og aktivitet påvirkes av fysisk aktivitet. På bakgrunn av våre funn i artikkel 2, har vi fremmet en hypotese om at MMP-2 har en rolle i glukosemetabolismen, noe som også vil kunne ha stor betydning for kreftcellers evne til å vokse. Stipendiaten har jobbet videre med å undersøke en potensiell rolle for intracellulær MMP-2 i glukosemetabolisme. Hun har også undersøkt forekomst av en nylig rapportert intracellulær MMP-2 variant og hvorvidt utrykk av denne er endret ved sykdom. Ann Iren Solli leverte avhandlingen sin i februar 2016, og disputerte i mai 2016 med det siste arbeidet som et upublisert manuskript. Etter innlevering har hun vert engasjert i annet arbeid, slik at det ikke har vært mye progresjon i prosjektet dette året. I høst har en bachelorstudent jobbet med å sluttføre analysene til det siste manuskripptet. Vi planlegger å avslutte alle analyser i løpet av våren 2017, slik at vi kan sende manuskriptet til publisering før sommeren 2017.
2015
Man har lenge visst at Matrix metalloproteinaser har betydning for kreftcellers evne til infiltrerende vekst og metastasering. Det har imidlertid vist seg at disse enzymene har en langt mer kompleks rolle i kreftutvikling enn tidligere antatt.Matrix metalloproteinaser (MMPer) er en gruppe enzymer kjent for sin funksjon i den ekstracellulære matriks hvor de har evne til å bryte ned nesten alle typer bindevevsmolekyler. Man trodde lenge at MMPer frigjort fra kreftceller førte til at kreftcellene kunne bryte ned det omkringliggende vevet og metastasere til andre organer. Internasjonalt ble det utført en rekke kliniske studier hvor man benyttet stoffer som hemmet MMPene. Disse studiene var i hovedsak mislykkede og nyere studier har vist at MMPene har en langt mer kompleks rolle i kroppen enn tidligere antatt. Vi og andre har nylig vist at ett av disse enzymene, matrix metalloprotease 2 (MMP-2), også har aktivitet inne i celler. MMP-2 er, i motsetning til de fleste andre MMPer, konstitutivt uttrykt i en rekke type celler. Lite er kjent angående enzymets intracellulære aktiviteter. Prosjektet går ut på å frembringe ny kunnskap om intracellulær lokalisering og aktivitet av MMP-2. Økt kunnskap om de ulike MMPenes lokalisering og funksjoner er viktig for å kunne utvikle spesifikke og forutsigbare MMP-hemmere. For å forstå betydningen av MMP-2 i kreftceller er det viktig først å forstå rollen av MMP-2 i normale celler. Prosjektet har så langt resultert i 2 publiserte artikler. Artikkel 1 omhandler intracellulær forekomst av MMP-2 i et utvalg normale vev, samt intracellulær lokalisering av enzymet på cellenivå. I artikkel 2 har vi sett nærmere på intracellulær MMP-2 i skjelettmuskel og om uttrykk og aktivitet påvirkes av fysisk aktivitet. Doktorgradsstipendiat Ann Iren Solli kom tilbake fra svangerskapspermisjon/ferie i januar 2015. På bakgrunn av våre funn i artikkel 2, har vi fremmet en hypotese om at MMP-2 har en rolle i glukosemetabolismen, noe som også vil kunne ha stor betydning for kreftcellers evne til å vokse. Stipendiaten har jobbet videre med å undersøke en potensiell rolle for intracellulær MMP-2 i glukosemetabolisme. Hun har også undersøkt forekomst av en nylig rapportert intracellulær MMP-2 variant og hvorvidt utrykk av denne er endret ved sykdom. Dette arbeidet har gitt grunnlag for manus nummer 3 som nå er i sluttfasen og planlegges publisert i løpet av våren 2016. Doktorgradsavhandlingen planlegges levert 21. februar, innenfor normert tid korrigert for svangerskapspermisjon, og disputas er satt til 3. mai 2016.
2014
Matrix metalloproteinaser er kjent for å være enzymer som har sin funksjon i den ekstracellulære matriks hvor de har evne til å bryte ned neste alle typer bindevevsmolekyler. Vi har nylig vist at ett av disse enzymene, matrix metalloprotease 2 (MMP2), også har aktivitet inne i cellene.Matrix metalloprotease 2 (MMP2) tilhører en stor familie av proteolytiske enzymer. MMP2 er, i motsetning til de fleste MMPer, kostitutivt uttrykt i en rekke type celler. Vi har nylig vist at MMP2 har aktivitet inne i cellene. Prosjektet går ut på å kartlegge hvilken funksjonen dette enzymet har inne i cellene. For å undersøke om lokalisering og aktivitet av MMP2 er forskjellig i kreftceller i forhold til normale celler, studerer vi også forekomst og aktivitet av enzymene i et stort spekter av normale celler. Dette genererer ny kunnskap som i neste omgang kan være nyttig for utvikling av spesifikke hemmere av MMPer. Disse studiene har gitt en rekke interessante resultater. To artikler er allerede publisert, hvorav den ene i 2015 (derfor ikke med i denne rapporten). Det arbeides nå med et tredje manus der vi ser på intracellulær lokalisering og aktivitet av MMP2 i orale kreftcellelinjer og i svulster som er etablert av disse kreftcellene i tungen på mus. Parallelt med arbeidet på kreftceller undersøker vi intracellulær MMP2 i muskler fra menneske og mus. I disse forsøkene undersøker vi om uttrykk og aktivitet påvirkes av fysisk aktivitet og av diabetes mellitus. Doktorgradsstipendiat Ann Iren Solli har hatt svangerskapspermisjon fra mars 2014 og resten av året. Dette har medført at det i denne tidsperioden har vært lite aktivitet i prosjektet. Hun er nå tilbake på jobb igjen og prosjektet har nå god fremdrift. Alt tyder på at hun vil kunne levere doktoravhandlingen innen utgangen av prosjektperioden, februar 2016 (korrigert for svangerskapspermisjon).
2013
Det aktuelle prosjekt inngår et større prosjekt der det langsiktige målet er å utvikle nye hemmere for en gruppe proteolytisk enzymer kalt matrix metalloproteaser (MMPer), til bruk i kreftbehandling. Disse enzymene har en sentral rolle i kreftutvikling der de både kan fremme og hemme tumor progresjon.Det er kjent at MMPer spiller en viktig rolle i kreftutvikling. Til tross for lovende resultater fra in vitro studier og dyremodeller, har kliniske forsøk med hemmere av disse enzymene (MPIer) til nå i stor grad vært mislykkede. Dette skyldes trolig at inhibitorene som så langt har vært utprøvd har vært bredspektrede og ikke tatt hensyn til den komplekse rollen denne enzymgruppen har i kreftutvikling. Vi er nå i startgropen for en ny æra innefor MPI-forskning der man vil designe nye, spesifikke inhibitorer rettet mot enkelt-MMPer eller prosessering av spesifikke substrater for en gitt MMP. Man antar at mer spesifikke MPIer har et mye større potensial for å lykkes i individtilpasset kreftbehandling. Målet med dette phd-prosjektet var å finne lovende MPIkandidater i ulike in vitro studier som grunnlag for initiering av forsøk i musemodeller og kliniske studier. I det første året av prosjektperioden undersøkte kandidaten en lang rekke potensielle hemmere som vi har fått fra våre samarbeidspartnere. Det har imidlertid vist seg at ingen av disse stoffene hadde den effekten som innledende studier hadde tydet på. Vi har derfor måttet justere litt på målsettingen og kandidaten arbeider nå med å kartlegge intracellulær lokalisering og aktivering av MMPer i kreftceller. Søknad om endring av prosjekt er sendt til Helse Nord. For å undersøke om lokalisering og aktivitet av MMPer er forskjellig i kreftceller i forhold til normale celler, studerer vi også forekomst og aktivitet av enzymene i et stort spekter av normale celler. Dette genererer ny kunnskap som i neste omgang kan være nyttig for utvikling av speifikke hemmere av MMPer. Disse studiene har gitt en rekke interessante resultater. En artikkel er publisert på dette arbeidet, og en annen er sendt inn. Det arbeides nå med et tredje manus der vi ser på intracellulær lokalisering og aktivitet av MMPer i orale kreftcellelinjer, der vi har funnet interessante resultater som indikerer helt nye funksjoner for disse enzymene. Resultatene fra studien ble presentert på Goredon Research Conference on MMPs i Italia i mai 2013. Kandidaten vil ikke ha problemer med å gjøre ferdig sitt PhD-prosjekt innen normert tid.
2012
Det aktuelle prosjekt inngår et større prosjekt der det langsiktige målet er å utvikle nye hemmere for en gruppe proteolytisk enzymer kalt matrix metalloproteaser (MMPer), til bruk i kreftbehandling. Disse enzymene har en sentral rolle i kreftutvikling der de både kan fremme og hemme tumor progresjon.Det er kjent at MMPer spiller en viktig rolle i kreftutvikling. Til tross for lovende resultater fra in vitro studier og dyremodeller, har kliniske forsøk med hemmere av disse enzymene (MPIer) til nå i stor grad vært mislykkede. Dette skyldes trolig at inhibitorene som så langt har vært utprøvd har vært bredspektrede og ikke tatt hensyn til den komplekse rollen denne enzymgruppen har i kreftutvikling. Vi er nå i startgropen for en ny æra innefor MPI-forskning der man vil designe nye, spesifikke inhibitorer rettet mot enkelt-MMPer eller prosessering av spesifikke substrater for en gitt MMP. Man antar at mer spesifikke MPIer har et mye større potensial for å lykkes i individtilpasset kreftbehandling. Målet med dette phd-prosjektet var å finne lovende MPIkandidater i ulike in vitro studier som grunnlag for initiering av forsøk i musemodeller og kliniske studier. I dette første året av prosjektperioden har kandidaten undersøkt en lang rekke potensielle hemmere som vi har fått fra våre samarbeidspartnere. Det har imidlertid vist seg at ingen av disse stoffene hadde den effekten vi hadde håpet på. Vi har derfor måttet justere litt på målsettingen og kandidaten arbeider nå med å kartlegge intracellulær lokalisering og aktivering av MMPer i kreftceller. For å undersøke om lokalisering og aktivitet av disse enzymene er forskjellig i kreftceller i forhold til normale celler, studerer vi også forekomst og aktivitet av enzymene i et stort spekter av normale celler. Dette genererer ny kunnskap som i neste omgang kan være nyttig for utvikling av speifikke hemmere av MMPer. Disse studiene har gitt en rekke interessante resultater og 2 manuskriper er nå klar for innsending. Kandidaten vil dermed neppe ha problemer med å gjøre ferdig sitt PhD-prosjekt innen normert tid.
Vitenskapelige artikler
Hadler-Olsen E, Solli AI, Hafstad A, Winberg JO, Uhlin-Hansen L

Intracellular MMP-2 activity in skeletal muscle is associated with type II fibers.

J Cell Physiol 2015 Jan;230(1):160-9.

PMID: 24905939 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Solli Ann Iren, Fadnes Bodil, Winberg Jan-Olof, Uhlin-Hansen Lars, Hadler-Olsen Elin

Tissue- and cell-specific co-localization of intracellular gelatinolytic activity and matrix metalloproteinase 2.

J Histochem Cytochem 2013 Jun;61(6):444-61. Epub 2013 mar 12

PMID: 23482328 - Inngår i doktorgradsavhandlingen

Hafstad Anne D, Lund Jim, Hadler-Olsen Elin, Höper Anje C, Larsen Terje S, Aasum Ellen

High- and moderate-intensity training normalizes ventricular function and mechanoenergetics in mice with diet-induced obesity.

Diabetes 2013 Jul;62(7):2287-94. Epub 2013 mar 14

PMID: 23493573

Hadler-Olsen Elin, Winberg Jan-Olof, Uhlin-Hansen Lars

Matrix metalloproteinases in cancer: their value as diagnostic and prognostic markers and therapeutic targets.

Tumour Biol 2013 Aug;34(4):2041-51. Epub 2013 mai 17

PMID: 23681802

Doktorgrader
Ann Iren Solli

Intracellular MMP-2 - A study of tissue distribution, localization and potential role in skeletal muscle

Disputert:
januar 2017
Hovedveileder:
Elin Synnøve Hadler-Olsen
Ann Iren Solli

Intracellular MMP-2. A study of tissue distribution, localization and potential role in skeletal muscle.

Disputert:
mai 2016
Hovedveileder:
Elin Synnøve Hadler-Olsen
Deltagere
  • Ann Iren Solli Doktorgradsstipendiat
  • Anna Maria Wirsing Prosjektdeltaker
  • Gunbjørg Svineng Prosjektdeltaker
  • Jan-Olof Winberg Prosjektdeltaker
  • Elin Synnøve Hadler-Olsen Forskningsgruppeleder
  • Lars Uhlin-Hansen 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