Исследователи из онкологического центра Джона Хопкинса Киммела (Johns Hopkins Kimmel Cancer Center) обнаружили, что белок клеточной адгезии, Е-кадгерин, позволяет клеткам рака молочной железы выживать, когда они проходят через организм и образуют новые опухоли, процесс, называемый метастазированием. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature.
Введение
Выводы, полученные в результате лабораторных экспериментов и на мышиной модели, помогают объяснить, как метастазирование работает при самой распространенной форме рака молочной железы, инвазивной протоковой карциноме. Е-кадгерин, по-видимому, ограничивает молекулярный стресс в раковых клетках и позволяет им выживать достаточно долго для образования новых опухолей. Открытие поможет разработать новые методы профилактики рецидива рака молочной железы у пациентов.
«Ранее исследователи считали, что раковым клеткам необходимо избавляться от Е-кадгерина для метастазирования», – объясняет автор исследования Эндрю Эвальд (Andrew Ewald). «Это было трудно согласовать с тем фактом, что опухоли молочной железы у пациентов обычно продолжают экспрессировать Е-кадгерин. Наше исследование было разработано для проверки роли этого белка во время метастазирования».
Актуальность проблемы
Подавляющее большинство случаев смерти от рака молочной железы и других заболеваний вызвано метастазированием; следовательно, предотвращение метастазирования является важной целью исследования рака. С научной точки зрения, метастазирование характеризуется многими отдельными стадиями, в том числе, когда раковые клетки проникают в здоровую ткань молочной железы, выходят из первичной опухоли, проникают и выживают в кровеносных сосудах, проникают в новые органы, затем выживают и образуют новую опухоль в отдаленном органе, таком как легкие.
Материалы и методы обследования
Ученые изучили роль E-кадгерина в трех экспериментальных моделях инвазивного протокового рака, которые представляют общие подтипы рака молочной железы человека: люминальный, базальный и тройной негативный рак молочной железы. Эти подтипы имеют разные паттерны экспрессии генов и разные средние результаты у пациентов. Ученые проверили роль Е-кадгерина во время инвазии рака.
Результаты научной работы
Раковые клетки высвобождаются из первичной опухоли в начале метастазирования, и ученые были сосредоточены на том, как раковые клетки слипаются на молекулярном уровне через белок Е-кадгерин.
При некоторых раковых заболеваниях, таких как форма рака молочной железы, известная как инвазивная дольковая карцинома, генетические мутации, которые устраняют E-кадгерин, по-видимому, имеют ключевое значение для возникновения метастазирования.
Однако другие виды рака, такие как инвазивная протоковая карцинома, наиболее распространенная форма рака молочной железы, ответственная за более чем 80% всех диагнозов рака молочной железы, сохраняют этот белок или даже экспрессируют его, – несоответствие, которое ученые не могли объяснить.
Во всех трех моделях потеря гена Е-кадгерина значительно увеличила способность раковых клеток проникать в здоровые ткани. Однако потеря Е-кадгерина саботировала каждую другую биологическую стадию метастазирования во всех трех моделях рака молочной железы, как в лабораторных экспериментах, так и на моделях на животных. Клетки без Е-кадгерина терялись во время миграции и гибли в большом количестве на каждом этапе после выхода из первичной опухоли. Эвальд сообщает, что те немногие, кому удалось мигрировать и выжить, не размножались в новых органах и редко образовывали новые опухоли. Исследования показывают, что около 99% клеток, которые покидают первичные опухоли, умирают и никогда не образуют новые опухоли. Результаты исследования показывают, что раковые клетки молочной железы нуждаются в адгезивных соединениях, чтобы в конечном итоге выжить.
«Наше будущее исследование направлено на то, чтобы понять, как нацеливаться на сигналы выживания, связанные с E-кадгерином, и предотвращать образование метастазов, тем самым спасая жизни пациентов», – резюмирует Эвальд.
Авторы другого исследования утверждают, что возраст влияет на эффективность иммунотерапии при раке молочной железы.
