Конкретный белок как катализатор колоректального рака. И как цель в лечении

Исследователи обнаружили, как определенный белок влияет на рост и распространение рака толстой кишки у людей. Исследование не только улучшает понимание того, почему этот тип рака может быть агрессивным у некоторых людей, но и предлагает потенциальную цель терапии.

Раковые клетки производят конкретные молекулы, уровень которых может быть как повышен, так и понижен. Концентрация этих молекул влияет на рост и распространение заболевания. В свою очередь, понимание принципов распространения этих молекул, путей, которые контролируют их синтез и выброс, а также методы устранения этих молекул – ключ не только к лучшему пониманию рака, но и к разработке эффективного лечения.

Белок вызывающий рак

Исследователи из Медицинской школы имени Йонг Лу Линя при Национальном университете Сингапура (НУС) сделали открытие ^[1], которое может изменить принципы лечения колоректального рака (КРР), также называемого раком толстой кишки. Основную роль в развитии заболевания играет белок DUSP6, который содействует распространению третьего по частоте раку в мире.

При колоректальном раке более высокие уровни DUSP6 были обнаружены в опухолях, где он помогает раковым клеткам расти быстрее, легче распространяться и приводит к худшим результатам для пациентов. Эта неожиданное открытие стало причиной, по которой DUSP6 теперь рассматривается как возможная цель для новых методов лечения.

Доцент Чжан Юнлян из отделения микробиологии и иммунологии Медицинского центра NUS и автор-корреспондент исследования. 

Итак, связь между DUSP6 (фосфатазой двойной специфичности 6) и различными типами рака не является чем-то новым, но её роль кране сложна. Влияние белка на рост рака потребует некоторых объяснений.

Белок DUSP6 и его роль в распространении рака

Важный путь, который определяет роль и поведение клеток – это путь митоген-активируемой протеинкиназы (МАРК), который играет важную роль в интеграции внешних сигналов для управления клеточным поведением, включая рост и пролиферацию, дифференциацию, выживание и смерть клеток. DUSP6 регулирует путь МАРК, в частности внеклеточные сигнал-регулируемые киназы 1 и 2 (ERK1/2). Вот как это работает в нормальных условиях:

• Будучи фосфатазой, DUSP6 удаляет фосфатные группы ERK1/2, отключая сигнальный путь. Это отключает действие пути, защищая его от чрезмерной стимуляции.

• Благодаря дефосфорилированию DUSP6 помогает контролировать продолжительность и интенсивность сигнала ERK, что критически важно для предотвращения чрезмерной или длительной активации. Ведь такая активация может привести к неконтролируемому росту клеток или другому их вредному поведению

• Однако уровни экспрессии DUSP6 и его активность различаются в зависимости от конкретных сигнальных контекстов. Что касается рака, то функции DUSP6 меняются в зависимости от типа рака.

Исследования показали, что при раке легких и носоглотки, а также меланоме рост DUSP6 подавляет опухоль. Также, как и экстракт каннабиса ^[2] замедляет рост меланомы. В то время как при других типах рака — раке желудка, шейки матки, яичников и глиобластомах — рост DUSP6 усиливает рост опухоли. Однако роль DUSP6 в колоректальном раке была неясна, что и стало причиной исследования.

Как исследовалась причина колоректального рака

Исследователи создали клетки рака толстой кишки, которые сверхэкспрессировали DUSP6, и клетки, в которых ген DUSP6, отвечающий за синтез одноименного белка, был отключен. Клетки, продуцирующие более высокие уровни DUSP6, показали повышенную пролиферацию, и их рост оставался значительно выше, чем клеток контрольной группы.

Напротив, снижение DUSP6 привело к значительному снижению роста клеток. Клетки со сверхэкспрессией показали сниженную активацию ERK1/2, тогда как ее активация была повышена в клетках без DUSP6. Кроме того, клетки мигрировали на 60% быстрее в клетках со сверхэкспрессией DUSP6 по сравнению с контрольной группой. Тогда как миграция была снижена на 60% в клетках с отключенным DUSP6. В тестах in vitro измерение миграции клеток дает информацию об инвазии рака и метастазах.

Затем исследователи проанализировали экспрессию DUSP6 в первичных опухолях и прилегающих нормальных тканях у 81 пациента с КРР. Они обнаружили, что в целом экспрессия белка DUSP6 была выше в опухолевых тканях, чем в прилегающих тканях. Когда они сгруппировали пациентов в соответствии с уровнем экспрессии DUSP6 в опухоли, исследователи обнаружили, что высокая экспрессия DUSP6 была связана с общей худшей выживаемостью, чем при низкой экспрессии DUSP6.

Уровень выживаемости пациентов с высоким уровнем DUSP6 был примерно на 20% ниже чем у пациентов с низким уровнем DUSP6. Замер проводился на перспективе в 60 месяцев после первой диагностики КРР.

Наше исследование не только объясняет, почему некоторые виды рака толстой кишки настолько агрессивны, но и дает нам четкую цель для разработки новых методов лечения.

Доцент Чжан Юнлян из отделения микробиологии и иммунологии Медицинского центра NUS и автор-корреспондент исследования. 

Больше материалов про биотехнологии, тонкости использования разных видов терапии, про клетки, рецепторы, сознание человека и прочие сферы, на грани науки и научной фантастики – вы найдете в сообществе Neural Hack ^[3]. Подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие статьи!