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, 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 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. Подписывайтесь, чтобы не пропустить свежие статьи!