Penilaian hubungan ketegaran tisu dan pengaktifan tapak jalan Rho-Associated Kinase (rock) dalam karsinoma sel skuamus paru-paru mencit

Abstract

Kajian terdahulu mendapati bahawa peningkatan ketegaran tisu dapat mengaktifkan tapak jalan Rho-associated kinase (ROCK) dalam menggalakkan pertumbuhan kanser. Walau bagaimanapun, hubungan antara ketegaran tisu dan pengaktifan tapak jalan ROCK di dalam kanser karsinoma sel skuamus (SCC) paru-paru masih kurang dikaji. Oleh itu, kajian ini dijalankan bagi menilai hubungan antara ketegaran tisu dan tapak jalan ROCK dalam dua peringkat karsinogenesis SCC bagi meningkatkan pemahaman mengenai penyakit ini. Mencit BALB/c betina dibahagikan kepada dua kumpulan; benigna dan malignan yang masing-masing menerima rawatan selama 15 dan 30 minggu. Seterusnya, mencit setiap kumpulan dibahagikan kepada tiga kumpulan (n= 8): kawalan, kawalan pelarut, dan tumor benigna/kanser malignan yang masingmasing menerima 0.9% salin normal, 70% aseton, dan 0.04M N-nitroso-trischloroethylurea (NTCU). Rawatan diberikan dua kali seminggu melalui calitan kulit pada bahagian dorsal mencit. Selepas mencit dikorbankan, pewarnaan hematoksilin dan eosin (H&E) dan imunohistokimia (IHC) untuk protein Ki67 dan SK 5/6 dilakukan untuk mengesahkan pembentukan kanser SCC. Ketegaran tisu ditentukan dengan menggunakan pewarnaan sirius merah, pewarnaan IHC untuk protein TNC, dan mikroskop berdaya atom. Pengaktifan tapak jalan ROCK ditentukan dengan menggunakan qRT-PCR untuk ekspresi gen ROCK1 dan ROCK2, serta pewarnaan IHC dan pemblotan western untuk ekspresi protein pFAK, RhoABC, ROCK1, ROCK2 dan pMLC. Hubung kait antara parameter ketegaran tisu dan kesemua protein yang terlibat dengan tapak jalan ROCK dinilai dengan menggunakan korelasi Pearson. Akhir sekali, penjujukan RNA dan analisis bioinformatik dilakukan bagi pengenalpastian profil transkriptomik SCC pada model mencit dan manusia. Rawatan NTCU selama 15 dan 30 minggu, masing-masing berjaya mengaruh SCC peringkat benigna dan malignan di dalam model mencit. Kumpulan kanser malignan menunjukkan ekspresi positif SK 5/6 yang mengesahkan subjenis SCC. Kajian ini juga mendapati ketebalan epitelium dan aktiviti proliferasi yang lebih tinggi (p<0.05) bagi kumpulan kanser, terutamanya pada peringkat malignan, yang mengesahkan kemerosotan lesi pulmonari sepanjang karsinogenesis. Tisu SCC didapati menjadi lebih tegar apabila kanser berkembang, seperti yang ditunjukkan melalui peningkatan signifikan (p<0.05) kandungan dan ketegaran kolagen, serta ekspresi TNC pada kumpulan kanser, terutamanya pada peringkat malignan. Ekspresi protein pFAK, RhoABC, ROCK1, ROCK2, dan pMLC juga meningkat dengan signifikan (p<0.05) pada kumpulan kanser, terutamanya pada peringkat malignan yang menunjukkan pengaktifan tapak jalan ROCK. Korelasi Pearson mendedahkan terdapat korelasi yang positif dan signifikan (p<0.05) antara ketegaran tisu dengan tapak jalan ROCK ketika kanser berkembang. Penjujukan RNA mendedahkan Orm1, Esm1, dan Kit sebagai gen yang paling signifikan diekspres (padj<0.05) pada SCC mencit. Analisis ontologi gen menunjukkan angiogenesis, penyembuhan luka, dan migrasi sel sebagai proses biologi utama yang diperkayakan. Selain itu, komponen sel, fungsi molekul, dan tapak jalan yang berkaitan dengan matriks ekstrasel (ECM) juga didapati diperkayakan dengan signifikan (padj<0.05) pada SCC model mencit dan manusia. Kesimpulannya, kajian ini membuktikan peningkatan ketegaran tisu mampu menggalakkan karsinogenesis SCC, yang diperantara tapak jalan ROCK. Maka, faktor yang menyumbang kepada peningkatan ketegaran tisu dan tapak jalan ROCK wajar untuk dikaji dengan lebih lanjut sebagai sasaran terapeutik novel untuk merawat SCC dengan lebih berkesan