Исследователи онкологического центра Джонса Хопкинса Киммела из отдела радиационной онкологии и молекулярных радиационных наук определили липид-регулирующий белок, который передает то, что исследователи описывают как "сверхдержавы" на клетки рака простаты, вызывая их агрессивное распространение.
В исследованиях клеток рака предстательной железы и линий стромальных клеток, когда липид-регулирующий белок, называемый CAVIN1, был удален из стромальных клеток – клеток соединительной ткани в опухолях и вокруг них – клетки больше не использовали липиды. Вместо этого раковые клетки питались липидами окружающей среды, используя их в качестве топлива, в том числе для выработки гормонов, питающих рак.
Результаты были опубликованы 3 июня в журнале Molecular Cancer Research.
"Мы знаем, что агрессивное поведение опухолей, такое как быстрый рост и метастазирование, не происходит в одиночку, поэтому мы хотели выяснить роль микросреды опухоли, и в частности взаимодействие между опухолевыми клетками простаты и стромальными клетками, в увеличении роста рака," говорит Марикки Лайхо, M.D., Ph.D., директор Отделения молекулярных радиационных наук и профессор радиационной онкологии и молекулярных радиационных наук Медицинской школы Университета Джона Хопкинса и старший автор исследования.
В экспериментах с человеческими клеточными линиями, когда исследователи удалили CAVIN1 из стромальных клеток, называемых фибробластами, стромальные клетки больше не использовали липиды, но липиды остались в окружающей среде, и, к удивлению исследователей, они стали шведским столом для рака. клетки. В каждой протестированной клеточной линии рака простаты опухолевые клетки повсеместно проявляли аппетит к липидам, используя их для стимулирования роста, укрепления защитной мембраны вокруг клетки, синтеза белков и выработки тестостерона для поддержки роста рака, – говорит Джин-Йи Лоу, доктор философии.D., первый автор и научный сотрудник отделения радиационной онкологии и молекулярных радиационных наук.
Чтобы подтвердить свои выводы, исследователи провели аналогичные эксперименты на моделях мышей, имплантируя клетки рака простаты и стромальные клетки в простату мышей и сравнивая поведение опухолей с функцией CAVIN1 в стромальных клетках и без нее. Хотя присутствие или потеря CAVIN1 не влияло на скорость роста опухоли, отсутствие CAVIN1 приводило к распространению рака. У всех мышей с опухолями, не экспрессирующими CAVIN1, метастазирование увеличивалось в два-пять раз. В опухолях также было от 40 до 100 раз больше липидов и воспалительных клеток.
Лайхо называет результаты поразительными. "Мы подозревали, что CAVIN1 важен, но не осознавали, насколько он важен," она говорит. "Имеет значение микросреда и количество липидов. Простое преобразование клеток с низкого уровня липидов на высокий уровень липидов создало ситуацию безудержного метастазирования."
Исследователи говорят, что потеря CAVIN1 в опухолевых клетках потенциально может использоваться в качестве биомаркера, предупреждающего врачей о риске метастазирования. Вмешательства изучаются, но сложно, потому что все клетки нуждаются в липидах. Любое лечение, направленное на ингибирование липидов, должно быть конкретно нацелено на раковые клетки. Текущие исследования направлены на лучшее понимание воспалительного процесса и способов остановить его способность способствовать распространению рака. Например, исследователи хотят понять, почему воспаление притягивает клетки, называемые макрофагами, которые еще больше усугубляют воспалительный процесс, но не привлекают полезные Т-клетки, которые могут атаковать рак, и могут ли липидные клетки посылать сигналы, влияющие на иммунные контрольные точки, которые включаются и выключаются выключатели иммунной системы.
CAVIN1 был впервые обнаружен при синдроме липодистрофии человека, заболевании, которое препятствует усвоению липидов и лишает пораженных людей возможности производить жировые клетки, что подвергает их риску заболеваний, включая сердечно-сосудистые заболевания и диабет.