Determine how estrogen and TNFα impact circadian clock genes in colorectal cancer (CRC) cells

Abstract: Kolorektalcancer är den tredje vanligaste cancerformen i världen. Hormonet östrogen har visat sig ha skyddande effekter och i tjocktarmen förmedlas dess effekt av östrogenreceptorn β (ERβ). Inflammation ökar utvecklingen av cancer och i kolorektalcancer har transkriptionsfaktorn och komplexet nukleär faktor kappa-B (NFκB) en viktig roll i utvecklingen av tumörer. NFκB kan aktiveras av den inflammatoriska cytokinen tumörnekrosfaktor α (TNF/TNFα). I de flesta levande organismer anpassas biologiska funktioner till rytmiska förändringar i omgivningen genom cirkadiska rytmer. Dessa regleras av molekylära cirkadiska klockor där självreglerande cykler skapar oscillerande uttryck av centrala klock-gener. Dysregulation av den circadiska klockan har kopplats till flera patogena tillstånd, inklusive många former av cancer. I tidigare studier har signalering genom ERβ och TNFα i kolorektalcancer visat sig påverka cirkadiska gener. ERβ har också visat sig påverka den inflammatoriska signaleringen av TNFα i tjocktarmen. I detta projekt undersöktes därför hur ERβ och TNFα reglerar circadiska klockgener i kolorektalcancer-cellinjerna SW480 och HT29 där uttryck av ERβ tidigare hade introducerats. Celler med och utan uttryck av ERβ odlades och behandlades med TNFa. Prover av cellerna togs sedan med regelbundna intervall under 30 timmar. Uttrycket av centrala cirkadiska genes mättes sedan med qPCR och normaliserades till referensgenerna RPL13a och β-aktin. I celler med ERβ påverkades uttrycksnivåerna av flera cirkadiska gener, BMAL1 hade högre uttryck och NPAS2 och PER2 hade lägre uttryck. Behandling med TNFα däremot inducerade förändringar i rytmiciteten hos flera gener. Genuttrycket ökade i amplitud för BMAL1, skiftade i fas för CLOCK och CRY1 och både ökade i amplitud och skiftade i fas för NPAS2 och REV-ERBα. När ERβ-uttryck och behandling med TNFα kombinerades gick det även att se att ERβ minskade effekten av TNFα. Detta kan vara ett sätt som ERβ skyddar mot kolorektalcancer.