A tudósok azonosítják az agy metasztázisát elősegítő fehérjét

A Weill Cornell Medicine és a New York-Presbyterian nyomozók által vezetett csoport azonosított egy fehérjét, amelyet az emlő-, tüdő- és más rákos megbetegedések elősegítik az agyba történő terjedésük - vagy áttétük - elősegítésére. A fehérje, a CEMIP, most az agyi áttétek előrejelzésére, megelőzésére és kezelésére irányul, amelyek a rákos megbetegedések gyakori okai.

agyi

A Nature Cell Biology-ban november 4-én megjelent tanulmányukban a tudósok megállapították, hogy a CEMIP arra ösztönzi az agyi ereket és rezidens immunsejteket, hogy gyulladásos molekulákat állítsanak elő, amelyek viszont támogatják a rákos sejtek túlélését és előrehaladását az agydaganatok kialakulásához. Laboratóriumi edények és állatmodell kísérletek során a CEMIP eltávolítása nagyban akadályozta ezt az agyi metasztázis folyamatot. Az emberi betegek emlő- és tüdődaganataiban végzett vizsgálatok során a kutatók a magas CEMIP-szintet az agy metasztázisának magas kockázatával kapcsolták össze.

"Eredményeink azt sugallják, hogy a CEMIP blokkolása jó stratégia lehet az agyi áttétek megelőzésében vagy kezelésében, és hogy a primer tumorokban a CEMIP-szint figyelemmel kísérése lehetővé teheti számunkra, hogy először megjósoljuk az agyi áttétek kockázatát" - mondta társ-vezető szerző Dr. David Lyden, a Stavros S. Niarchos gyermekkardiológiai professzor, valamint a gyermekgyógyászat, valamint a sejt- és fejlõdési biológia professzora a Weill Cornell Medicine-ben.

A rákos halálozások túlnyomó többségét nem a kialakuló elsődleges, elsődleges daganatok, hanem a létfontosságú szervek másodlagos, áttétes daganatai okozzák. Az agyi áttétek a leghalálosabbak ezek közül, és viszonylag gyakoriak is, és becslések szerint évente 150–200 000 rákos betegnél fordulnak elő az Egyesült Államokban. Nem volt jó módszer ezeknek az áttéteknek a megjóslására, nem is beszélve azok megelőzéséről vagy kezeléséről.

A tanulmányban a tudósok azt találták, hogy a CEMIP, amely korábban egyes rákos megbetegedésekhez kapcsolódott, nagy mennyiségben termelődik agyi metasztázisos emberi mell- és tüdőrákos sejtekben. A CEMIP különösen magas szinten koncentrálódik ezeknek a sejteknek az "exoszómáiban", apró kapszulákban, amelyeket a sejtek szekretálnak és keringhetnek a testben, és más sejtek felvehetik. Ezzel szemben a CEMIP-et viszonylag alacsony szinten szokták termelni azok a rákos sejtek, amelyek áttétet adnak a csontokra és más szervekre.

A csapat bizonyítékot talált arra, hogy az elsődleges emlő- és tüdődaganatokból származó CEMIP-tartalmú exoszómákat főleg az agy vérereit alkotó endoteliális sejtek és a közeli agyban rezidens immunsejtek, az úgynevezett mikroglia sejtek veszik fel. A fehérje változásokat vált ki ezekben a sejtekben, beleértve a gyulladásos molekulák fokozott termelését, amelyek korábban metasztázishoz kapcsolódtak.

"Még akkor is, amikor töröltük a CEMIP gént a rákos sejtekből, a CEMIP biztosítása exoszómák révén helyreállította az agyszövet molekuláris környezetét, amely lehetővé tette a rákos sejtek számára a szövet kolonizálását" - mondta az első szerző, Gonçalo Rodrigues, Ph.D. hallgató: Dr. Lyden és Dr. Maria de Sousa, a portugáliai portugál egyetem emerita professzora és a Weill Cornell Medicine gyermekgyógyászati ​​adjunktusa. Dr. de Sousa szintén a tanulmány egyik vezető szerzője.

CEMIP hiányában a tudósok azt találták, hogy az agyi metasztázisra hajlamos sejtek sejtjei a szövetkultúra-kísérletekben és az állatmodellekben nem tudták rendesen telepíteni az agyszövetet.

Dr. David Pisapia társszerző szerző, a Weill Cornell Medicine patológiájának és laboratóriumi orvosának adjunktusa és a New York-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center patológusa több mint 300 mintát vizsgált mell- és tüdőrákos betegek primer és metasztatikus daganataiból, és megállapította, hogy az agyi áttétekkel társuló primer tumorok általában sokkal magasabb CEMIP-szintet mutatnak, mint a csontokkal vagy más áttétekkel társított elsődleges tumorok, vagy nincsenek áttétek. A kutatók a primer tumor magasabb CEMIP-termelését az agyi áttétek gyorsabb előrehaladásához kapcsolták, míg az agyi áttétek magasabb CEMIP-termelése a betegek rövidebb túlélési idejével korrelált.

Az eredmények arra utalnak, hogy a CEMIP szintje a biopsziás tumorszövetben és az exoszómákban hasznos biomarker lehet az agy metasztázisának kockázatában. "Paradox módon a javított terápiák és az elhúzódó túlélési idők miatt a betegek egyre nagyobb hányadában alakul ki metasztázis az agyban, ahol a vér-agy gáttal védett tumorsejtek" elrejtőznek "a terápiák elől. Ezért nagyszerű lenne, ha egy eszköz azon betegek azonosítására, akiknél a rizikó van a legnagyobb kockázattal az agyi áttétek kialakulása után a szokásos kezelések után "- mondta Dr. Lyden, aki tagja a Sandra és Edward Meyer Rákközpontnak, valamint a Weill-i Gale and Ira Drukier Gyermekegészségügyi Intézetnek is. Cornell Medicine.

A tudósok most a Háromintézményi Terápiás Felfedező Intézettel, a Weill Cornell Medicine, a Rockefeller Egyetem és az Memorial Sloan Kettering Cancer Center közreműködésével működnek együtt a CEMIP szintek diagnosztikai tesztjének, valamint egy terápiás antitest fejlesztésének, amely elvileg késleltetné vagy megakadályozza az agyi áttétet a CEMIP blokkolásával.