Плоскоклеточный рак оказался «сладкоежкой» — Naked Science
7 минут
Редакция

Плоскоклеточный рак оказался «сладкоежкой»

Группа ученых из США, Японии и Кореи впервые показала, что плоскоклеточный рак легкого в значительной степени более зависим от анаэробного гликолиза, чем другие формы немелкоклеточного рака.

untitled-1
©Wikipedia

Метаболизм и пролиферация раковых, как и нормальных, клеток зависят, в том числе, от глюкозы. Ключевая роль анаэробного гликолиза (окисления глюкозы с выделением аденозинтрифосфата, АТФ) в развитии тканей позволяет предположить, что нарушение этого механизма может лечь в основу методов замедления роста опухолей. Поэтому ученые стремятся уточнить специфику гликолиза различных типов рака. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), наиболее летальным является рак легких, в частности немелкоклеточный рак. В зависимости от гистологии и путей метастазирования, он подразделяется на два подтипа: аденокарциному (ADC) и плоскоклеточный рак (SqCC). До сих пор считалось, что уровень глюкозы в клетках этих форм идентичен.

 

Авторы новой работы проверили эту гипотезу. На первом этапе они сравнили профили экспрессии генов в клетках SqCC и ADC с помощью базы The Cancer Genome Atlas (TCGA) на основе результатов секвенирования матричных РНК (мРНК). Анализ показал, что по сравнению с ADC в клетках плоскоклеточного рака наблюдалась десятикратная гиперэкспрессия белка-переносчика глюкозы GLUT1 (у человека кодируется геном SLC2A1). Согласно прошлым исследованиям, именно эта изоформа белка чаще других участвует в улучшении метаболизма опухолей и регулируется рядом онкогенных факторов транскрипции, например c-Myc. При этом рост GLUT1 не коррелировал с маркерами пролиферации (антигенами) Ki67 и PCNA, но оказался связан с плоскоклеточным раком легкого фенотипически.

 

Экспрессия GLUT1 в разных клеточных линиях аденокарциномы и плоскоклеточного рака легкого / ©Justin Goodwin et al., Nature Communications, 2017

 

Схожая тенденция была обнаружена в рамках иммуногистохимического анализа образцов пациентов, тканевых матриц, а также мышей, на которых моделировали разные формы немелкоклеточного рака: в подавляющем большинстве случаев гиперэкспрессия белка была характерна для SqCC, но почти отсутствовала при аденокарциноме. Опыты с клеточными линиями позволили обнаружить, что GLUT1, концентрируясь на мембране клеток SqCC, резко ускоряет поглощение ими глюкозы, тогда как нокдаун белка, за счет снижения АТФ, приводит к гибели клеток даже в среде с высоким содержанием моносахарида. Причем подавление экспрессии GLUT1 оказалось некритичным для ADC: несмотря на нехватку переносчика, ее линии продолжали пролиферировать. Это подтвердили эксперименты на мышах in vivo.

 

Наконец, чтобы выяснить, может ли замедлить рост опухоли SqCC обычное ингибирование, ученые смоделировали разные формы рака у мышей и ввели некоторым 2-дезокси-D-глюкозу. Спустя несколько дней после инъекции пролиферация клеток SqCC замедлилась на 60 процентных пунктов: как и в случае клеточных линий, эффект опосредовался их гибелью. К аналогичным выводам привел ингибитор GLUT1 WZB117: в зависимости от гистологической формы, рост опухолей снизился на 40–41 процентный пункт. Дополнительно авторы оценили вклад в гликолиз генетических факторов. Изучение аннотаций TCGA показало, что клеткам SqCC свойственны рост числа копий и гиперэкспрессия онкогена PIK3CA, а при мутациях гена PTEN экспрессия GLUT1 достигает пика.

 

По словам исследователей, эти данные впервые указывают на принципиальную разницу между аденокарциномой и плоскоклеточным раком легкого. В будущем работа может помочь в создании более эффективных ингибиторов переносчика глюкозы и, как следствие, специфических противоопухолевых препаратов. Стоит также отметить, что употребление сахаросодержащих продуктов не связано с риском SqCC.

 

Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 18:20
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

Вчера, 15:24
9 минут
Мария Азарова

По числу одобривших его использование стран российский препарат обогнал даже так называемого фаворита Запада — вакцину от Pfizer и BioNTech.

Позавчера, 18:50
7 минут
Василий Парфенов

С момента появления систем автономного вождения многие задавались вопросом: а как они будут выглядеть в идентичных условия? К счастью, у нас наконец-то появилась возможность сравнить два самых известных автомобильных автопилота: системы разработки Tesla и Waymo — дочерней структуры Alphabet, владеющей Google. Машины проехали по одному маршруту, но сделали это совершенно по-разному, что весьма удивляет.

Позавчера, 18:20
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно решению Арбитражного суда Амурской области, строительство стартового комплекса «Ангара» на Восточном должны приостановить. Напомним, стартовый стол создают под тяжелую ракету «Ангара-А5», которую хотят применить для испытаний космического корабля нового поколения.

Вчера, 15:24
9 минут
Мария Азарова

По числу одобривших его использование стран российский препарат обогнал даже так называемого фаворита Запада — вакцину от Pfizer и BioNTech.

Вчера, 10:55
31 минута
Василий Парфенов

Минувшая неделя озарилась одним из самых впечатляющих достижений человечества — успешной посадкой сложнейшего робота весом более тонны на поверхность другой планеты. Более того, этот процесс впервые снимали на видео сразу несколько камер в высоком разрешении. Опубликованный NASA ролик оказался не только занимательным зрелищем, но и самой настоящей научно-детективной короткометражкой.

26 февраля
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: