Раковые клетки поджелудочной железы распространяются путем "образования" опухолевой среды

Новое исследование на мышах выявило «ранее неизвестные» молекулы, которые раковые клетки поджелудочной железы используют для своего распространения и формирования окружающей среды вокруг опухолей.

Рак поджелудочной железы является одной из наиболее агрессивных форм рака.

К тому моменту, когда врачи диагностируют его, в большинстве случаев состояние уже переходит в продвинутую стадию.

По некоторым оценкам, средняя 5-летняя выживаемость при раке поджелудочной железы составляет около 8%.

Часто рак незаметно распространяется на другие органы до его обнаружения, что может снизить выживаемость до 3%.

Однако не все виды рака поджелудочной железы метастазируют. Новое исследование было направлено на выяснение того, почему некоторые опухоли поджелудочной железы распространяются, а другие остаются в поджелудочной железе.

Пол Тимпсон — руководитель Лаборатории инвазии и метастазирования в Институте медицинских исследований Гарвана в Дарлингхерсте, Австралия — возглавил новое исследование вместе с Томасом Коксом, который является руководителем группы по матрице и метастазированию в том же институте.

Тимпсон и Кокс намеревались сравнить ткани вокруг опухолей при раке поджелудочной железы, которые метастазировали, с опухолями без метастазов. Эта ткань носит название «матрикс», и ее роль состоит в том, чтобы удерживать различные клетки вместе.

Используя мышиную модель, исследователи изучили подтипы фибробластов, связанных с раком, и то, как они взаимодействуют с клетками рака поджелудочной железы. Фибробласты создают коллаген и являются ключевой частью построения внеклеточного матрикса.

Тимпсон, Кокс и их коллеги изучили раковые клетки, которые имели разные мутации в гене TP53. Это ген, который кодирует белок-супрессор опухолей р53.

Они опубликовали результаты своего расследования в журнале Nature Communications.

Перлекан «обучает» опухолевую среду

Команда использовала масс-спектрометрический анализ для изучения молекулярных взаимодействий между метастатическими опухолевыми фибробластами и раковыми клетками поджелудочной железы и взаимодействия между неметастатическими фибробластами и раковыми клетками.

«Мы обнаружили ранее неизвестный набор матричных молекул, которые агрессивные раковые клетки поджелудочной железы используют для формирования тканей вокруг них, чтобы защитить их от химиотерапии и облегчить разбег по телу», — говорит Кокс.

Исследование показало, что «ключевым компонентом этой прометастатической среды» является белок, называемый перлекан. Перлекан связывает несколько факторов роста, а также компонентов матрицы, включая коллаген, вместе.

Чтобы дополнительно выяснить роль перлекана в содействии распространению опухоли, исследователи использовали мышиную модель агрессивного рака поджелудочной железы и отредактировали гены грызунов, чтобы у них было меньше перлекана.

Истощение перлекана сделало опухоли более уязвимыми для химиотерапии и остановило распространение опухолей. Это продлило выживание мышей.

Кроме того, исследователи считают, что раковые фибробласты используют перлекан, чтобы «обучить» окружающую их среду, помогая раковым клеткам быстрее распространяться.

Автор первого исследования Клэр Веннин, научный сотрудник, далее объясняет выводы:

«Наши результаты показывают, что некоторые раковые клетки поджелудочной железы могут «образовывать» фибробласты внутри и вокруг опухоли. Это позволяет фибробластам реконструировать матрицу и взаимодействовать с другими, менее агрессивными раковыми клетками таким образом, чтобы поддерживать способность раковых клеток распространяться», — Клэр Веннин

«Это означает, что в растущей опухоли даже небольшое количество агрессивных метастатических клеток может помочь увеличить распространение других, менее агрессивных раковых клеток».

Таким образом, авторы исследования предполагают, что перлекан и среда, окружающая опухоль, являются действительными целями в борьбе с опухолями поджелудочной железы.

«Большинство методов лечения рака сегодня нацелены на сами раковые клетки. Окружающая среда опухолей — это потенциальный неиспользованный ресурс для терапии рака, который мы намерены изучить дальше», — говорит Тимпсон.

«Мы полагаем, что было бы важным преимущественно воздействовать на фибробласты опухоли в сочетании с воздействием на сами раковые клетки с помощью химиотерапии», — добавляет Веннин.

«Если мы сможем целенаправленно воздействовать на агрессивные фибробласты людей, у которых есть точные генетические изменения, мы сможем сделать их более восприимчивыми к нашему одобренному в настоящее время лечению, что значительно изменило бы наши методы лечения этого агрессивного рака», — заключает она.