Один ген, который способствует начальному развитию наиболее распространенной формы рака легких и его смертельным метастазам, был идентифицирован исследователями из клиники Мэйо во Флориде. Их исследование предполагает, что другие формы рака также могут быть вызваны этим геном, матриксной металлопротеиназой-10 (MMP-10).
Исследование, опубликованное в журнале PLoS ONE 24 апреля, показывает, что MMP-10 является фактором роста, который секретируется, а затем используется раковыми стволовыми клетками для поддержания жизнедеятельности. Эти клетки затем вызывают рак легких и его распространение и, как известно, невосприимчивы к традиционному лечению.
Полученные данные вселяют надежду на возможное лечение немелкоклеточного рака легких, основной причины U.S. смерть от рака. Исследователи обнаружили, что при отключении MMP-10 стволовые клетки рака легких теряют способность к развитию опухолей. Когда ген возвращается клеткам, они могут снова образовывать опухоли.
«Сила этого гена необычайна», – говорит старший исследователь Алан Филдс, доктор философии.D., Моника Флинн Джейкоби, профессор исследований рака в отделении биологии рака в клинике Мэйо во Флориде.
"Наши данные свидетельствуют о том, что MMP-10 играет двойную роль в развитии рака. Он стимулирует рост раковых стволовых клеток и стимулирует их метастатический потенциал ”, – говорит он. "Это помогает объяснить наблюдение, которое наблюдалось в раковых стволовых клетках из многих типов опухолей, а именно, что раковые стволовые клетки, по-видимому, являются не только клетками, которые инициируют опухоли, но и клетками, которые вызывают метастазы."
Доктор. Филдс говорит, что результаты были неожиданными по нескольким причинам.
Во-первых, раковые стволовые клетки сами экспрессируют MMP-10 и используют его для собственного роста. По его словам, большинство известных членов генов матричной металлопротеиназы экспрессируются в микросреде опухоли, клетках и тканях, окружающих опухоль. Ферменты, продуцируемые этими генами, участвуют в разрушении микросреды, которая удерживает опухоль на месте, позволяя раковым клеткам распространяться, поэтому другие гены в этом семействе были связаны с метастазированием рака.
"Тот факт, что такой ген, как ММР-10, который кодирует матриксную металлопротеиназу, связанную с метастазированием, на самом деле необходим для роста и поддержания раковых стволовых клеток, очень удивителен. Никто бы не ожидал, что такой ген будет задействован в этом процессе," Доктор. Поля говорит.
Исследователи также не ожидали обнаружить, что раковые стволовые клетки производят намного больше MMP-10, чем остальные клетки, составляющие основную часть опухоли.
"MMP-10 поддерживает здоровье и самообновление этих раковых стволовых клеток, что также помогает объяснить, почему эти клетки избегают обычной химиотерапии, которая может разрушить остальную часть опухоли," Доктор. Поля говорит. "Вот почему рак легкого часто рецидивирует после лечения и почему его распространение на другие части легкого, а также на близлежащие лимфатические узлы, головной мозг, печень и спинной мозг невозможно остановить."
Исследователи говорят, что их исследование предполагает, что сверхэкспрессия MMP-10 также может иметь решающее значение для выживания других раковых стволовых клеток человека. Они наблюдали аналогичную связь между экспрессией MMP-10 и метастатическим поведением и стеблевыми свойствами колоректального рака человека, меланомы, рака груди, почек и простаты.
В настоящее время исследователи ищут механизм, с помощью которого MMP-10 стимулирует рост раковых стволовых клеток, и исследуют дизайн ингибиторов, которые можно было бы использовать для подавления активности MMP-10.
"Учитывая двойную роль в раковых стволовых клетках и метастазах, нацеливание на MMP-10 может быть особенно эффективным при лечении этих опухолей," Доктор. Поля говорит.