Исследование онкологического центра Университета Колорадо, представленное на Ежегодном собрании Американской ассоциации исследований рака в 2016 г., показывает, что стволовые клетки рака груди выделяют молекулы, которые позволяют соседним, иначе закрепленным клеткам метастазировать. Работа также предполагает, что сигнальный путь hedgehog является важным каналом для этой информации, подразумевая, что вмешательство в этот путь может снизить метастатический потенциал болезни.
"Опухоль – это не одно. Существует неоднородность – многие виды раковых клеток действуют по-разному. Мы показываем, что внутри опухоли груди клетки, которые претерпели переход, который делает их подобными стволу, секретируют факторы транскрипции, которые влияют на поведение окружающих клеток, делая эти клетки способными отделяться от места опухоли и перемещаться по телу к семенам. места метастазирования," говорит Хайде Форд, доктор философии, исследователь онкологического центра CU и доцент кафедры акушерства и гинекологии Медицинской школы CU.
Переход, описанный Фордом, известен как эпителиально-мезенхимальный переход или ЭМП. В нем клетки, которые дифференцировались, чтобы стать эпителиальной тканью (один из четырех видов специализированных тканей в организме человека), теряют эту дифференцировку, чтобы восстановить характеристики и способности мезенхимальных стволовых клеток.
Эти раковые клетки, которые подверглись EMT, чтобы стать мезенхимально-подобными клетками, были вовлечены в метастазирование рака – когда эпителиальные клетки отделяются от своей субстратной ткани, они подвергаются запрограммированной клеточной смерти, известной как аноикис, что означает, что они не могут выжить, путешествуя через кровь к другим возможным участкам опухоли. Однако мезенхимальные клетки могут пережить эту отслойку и путешествовать. Таким образом, именно эти клетки с характеристиками мезенхимальных стволовых клеток наиболее ответственны за распространение рака по организму.
"Наша работа показывает, что помимо этих клеток, подвергшихся ЭМП, это могут быть соседние клетки, на которые влияют те клетки ЭМП, которые способны метастазировать," Форд говорит.
EMT индуцируется факторами транскрипции, которые влияют на экспрессию генов клетки. Предыдущая работа в лаборатории Ford и в других местах показала, что эти факторы транскрипции включают Twist1, Snail1 и Six1. В текущем исследовании лаборатория Форда совместно с первым автором Хенгбо Чжоу, доктором философии, представила клетки ЕМТ, экспрессирующие эти факторы транскрипции, в культуры эпителиальных клеток рака молочной железы, не экспрессирующие эти факторы транскрипции.
"Добавление клеток, экспрессирующих Snail1 и Twist1, увеличивало миграцию и инвазию этих в противном случае фиксированных эпителиальных клеток рака молочной железы," Форд говорит. Важно отметить, что даже добавление материала, в котором были выращены клетки ЕМТ, но без самих клеток, делало культуры эпителиальных клеток рака молочной железы более инвазивными.
"Не наличие клеток EMT создает инвазивные характеристики эпителиальных клеток," Форд говорит. "Это наличие этих факторов транскрипции, созданных клетками ЕМТ."
Работа также показывает, что эти факторы транскрипции зависят от другого актора для выполнения своей работы, а именно от передачи сигналов через хорошо изученный путь hedgehog.
"Условия, которые приводят к секреции этих факторов транскрипции, различны в разных контекстах, но в конечном итоге все это проходит через hedgehog," Форд говорит. "Вы можете попытаться разорвать эту сигнальную цепочку в любой момент, но мы показываем, что разрыв цепи над hedgehog может не иметь большого эффекта – клетки ЕМТ могут по-прежнему влиять на эпителиальные клетки через другие каналы. Но поскольку все эти сигналы проходят через hedgehog, нижестоящие ингибиторы могут быть эффективными при лечении метастатического прогрессирования рака груди."