Белок помогает предотвратить метастазирование рака молочной железы

Хотя лучший скрининг и улучшенное лечение приводят к лучшим результатам для пациентов с раком молочной железы, 90% смертей от рака молочной железы являются результатом метастазирования или роста рака и распространения на другие части тела.

Исследователи онкологического центра Университета Цинциннати в лаборатории Цзюнь-Лин Гуана, доктора философии, идентифицировали новый белок, который помогает предотвратить метастазирование подвида, называемого HER2-положительным раком молочной железы. Около 20% пациентов имеют HER2-положительный рак молочной железы, и этот рак, как правило, более агрессивен, чем другие типы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Отчеты по ячейкам.

Фон аутофагии

Лаборатория Гуана сосредоточилась на том, как аутофагия, или функция «переработки» клеток, влияет на метастазы рака.

«Аутофагию можно сравнить с механизмом самоочищения внутри клеток», — сказал Минган Хао, доктор философии, первый автор исследования и научный сотрудник лаборатории Гуана. «Это позволяет им устранять нежелательные или вредные компоненты и становиться сильнее и невредимыми. В контексте рака дисфункциональная аутофагия связана с развитием и прогрессированием опухолей».

Исследование, опубликованное в 2021 году под руководством Хао, показало, что блокирование аутофагии в HER2-положительных клетках рака молочной железы помогает предотвратить развитие рака на животной модели заболевания.

Однако неясно, ингибирует ли блокада аутофагии также процесс метастазирования рака, поскольку отсутствие метастазов могло быть связано с устранением роста первичной опухоли в модели.

Очень немногие исследования в этой области напрямую изучали роль аутофагии в метастазировании, и большинство исследований были сосредоточены на генах, которые, как считается, играют роль только в аутофагии (так называемые «основные» гены аутофагии).

«В дополнение к этим первичным генам аутофагии, которые были в центре внимания исследований развития и прогрессирования рака, существует множество других белков, которые регулируют аутофагию внутри клеток», — сказал Хао.

Генетическая библиотека

Используя технологию редактирования генов CRISPR, Хао и его коллеги создали специализированную генетическую библиотеку, нацеленную на 171 различный ген, участвующий в регуляции аутофагии. «Отключив» каждый ген, исследователи стремились идентифицировать конкретные гены, которые предотвращали распространение клеток рака молочной железы.

Используя этот метод, Хао сказал, что они идентифицировали белок под названием p47, который предотвращает метастазирование рака молочной железы.

«Он делает это, воздействуя на различные клеточные пути, которые имеют решающее значение для движения опухолевых клеток», — сказал Хао. «Эти результаты помогают нам лучше понять механизмы метастазирования рака и могут в конечном итоге привести к разработке новых стратегий предотвращения или лечения распространения рака молочной железы».

В образцах рака молочной железы человека более низкая экспрессия р47 коррелировала с более высокой метастазами рака молочной железы.

«Это одно из первых исследований, которое связывает конкретный ген, регулирующий аутофагию, с метастазами рака с четкими механизмами, которые потенциально могут привести к разработке новых методов лечения», — сказал Гуан, профессор и бывший заведующий кафедрой биологии рака в колледже Калифорнийского университета. медицины.

«Я рассматриваю это как одно из самых важных результатов моей лаборатории и кульминацию большого количества исследовательских знаний, а также уникальных реагентов, которые мы создали за эти годы».

Гуань сказал, что лекарства от рака часто разрабатываются для ингибирования гена, который помогает раковым клеткам расти, но в случае с p47 потенциальная терапия будет направлена ​​​​на усиление функций белка, чтобы он мог предотвратить метастазирование.

«Я бы сказал, что это более эффективно, чем ингибирование чего-либо», — сказал он, отметив, что популярный иммунотерапевтический препарат пембролизумаб аналогичным образом действует, усиливая путь, который организм использует для борьбы с раком.

В дальнейшем исследовательская группа будет стремиться узнать больше о механизме действия p47 и его потенциале для разработки в качестве терапевтического средства. Исследователи определили дополнительные гены, участвующие в аутофагии, которые, по-видимому, влияют на метастазирование и могут стать дальнейшими мишенями для новых методов лечения.

Генная библиотека, разработанная Хао специально для этого исследования, также доступна другим исследователям из Онкологического центра и других учреждений, которые они могут использовать для выявления потенциальных мишеней при других видах рака.

Хао начал это направление исследований в 2018 году и сказал, что терпение, время, усилия и искренний интерес к вашей работе необходимы для исследователей рака.

Гуань сказал, что многие исследователи сосредотачиваются на одном белке или гене одновременно, но для проведения систематических и эффективных исследований множества генов одновременно требуются специальные знания.

«Предыдущая работа Мингана заложила основу для этого, так что это что-то очень уникальное, что не многие лаборатории смогут выполнить», — сказал Гуань. «Когда я завербовал его, я надеялся, что он сможет сделать именно это».