Новости Центра медицинских исследований имени Джонса Хопкинса
Механизм, провоцирующий метастазирование при раке молочной железы
Проводя исследования на мышах, исследователи университета Johns Hopkins обнаружили химические сигналы, с помощью которых клетки некоторых видов РМЖ мобилизуют два типа здоровых клеток, необходимых для распространения опухоли. Описание этого открытия появилось в первом майском онлайн-издании Исследования Национальной академии наук.
«При блокировании одного из этих рекрутинговых сигналов в опухоли мыши метастазирование гораздо менее вероятно, – говорит Gregg Semenza, доктор медицинских наук, профессор и руководитель Программы сосудистой биологии (университет Джонса Хопкинса, Медицинский институт клеточной инженерии). – Если будет найден препарат, безопасно блокирующий тот же сигнал в организме человека, он может стать очень полезным дополнением в современном лечении рака молочной железы, в частности, у пациентов с опухолями, устойчивыми к химиотерапии».
Исследовательская группа профессора Semenza изучает химический сигнал под названием гипоксия-индуцируемый фактор 1 (HIF-1), выделяемый клетками для выживания в условиях с низким содержанием кислорода. Ранее исследовательская группа установила, что HIF-1 помогает клеткам рака молочной железы выжить в среде с низким содержанием кислорода, в которой они часто находятся, и распространяться к другим органам, например, в легкие. «При раке молочной железы пациентов убивает не первичная опухоль, а метастазы», – отмечает Semenza.
Кроме того, в предыдущем исследовании группа профессора Semenza обнаружила, что HIF-1 индуцируемые стволовые клетки взрослых, называемые мезенхимальные стволовые клетки, подают сигнал близлежащим раковым клеткам, что повышает возможность их распространения. Исследователи предположили, что эта связь может работать в обоих направлениях и что присутствие стволовых клеток также может помочь опухоли мобилизовать лейкоциты организма хозяина. Для метастазирования опухоли требуется поддержка нескольких типов клеток-хозяев, включая мезенхимальные стволовые клетки и определенный тип лейкоцитов, объясняет Semenza.
При изучении опухолевых клеток, выращенных в чашке Петри, команда Semenza использовала препараты, блокирующие функции различных белков, для картирования сети сигналов, перемещающихся между раковыми клетками, мезенхимальными стволовыми клетками и лейкоцитами. Одна петля положительной обратной связи сближает мезенхимальные стволовые клетки с клетками рака молочной железы. Отдельные пути сигналов между стволовыми клетками и раковыми клетками вызывают у раковых клеток выработку химического маяка, который привлекает лейкоциты. Концентрации всех сигналов в сети увеличивались при наличии HIF-1 и, в конечном счете, при низком содержании кислорода.
Далее с помощью методов генной инженерии исследователи уменьшали количество рекрутинговых сигналов в клетках рака молочной железы и имплантировали эти клетки самкам мышей. Semenza отмечает, что, по сравнению с неизмененными клетками рака молочной железы, клетки со сниженной уменьшенной рекрутинговой способностью вырастали до опухолей аналогичных размеров, но были гораздо менее склонны к метастазированию.
Все клетки рака молочной железы, используемые в исследовании, относились к т.н. трижды негативному раку, то есть они не имели рецепторов к эстрогену, прогестерону и эпидермальному фактору роста 2, так что они не отвечают на методы лечения, направленные на эти рецепторы. У людей с трижды негативным раком молочной железы также существует тенденция к повышенной смертности по сравнению с другими видами рака молочной железы, поскольку он содержит больше HIF-1, указывает Semenza. «Это исследование подтверждает, что ингибитор HIF-1 может быть эффективным дополнением к схемам химиотерапии, особенно при лечении трижды негативного рака молочной железы. В настоящее время ряд возможных препаратов такого класса находится на раннем этапе разработки», – отмечает он.
Соавторы: Pallavi Chaturvedi, Daniele M. Gilkes and Naoharu Takano (Медицинский институт клеточной инженерии при университете Johns Hopkins).
Источник: hopkinsmedicine.org
