Плоскоклеточный рак оказался «сладкоежкой»
27.05.2017
7 минут
Редакция
525

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

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.
15 февраля
28 минут
Илья Ведмеденко

Идея объединить два наиболее смертоносных класса кораблей в единое целое родилась намного раньше, чем можно было подумать. И, по сути, в значительной мере уже успела себя изжить.

Вчера, 11:53
4 минуты
Сергей Васильев

Опрос более чем сотни молодых пар позволил выделить шесть тем, которые вызывают размолвки чаще всего, — начиная с нехватки внимания.

Вчера, 18:27
7 минут
Полина Гершберг

Мужчина, выглядящий легко поддающимся манипуляциям и давлению, не повышает вероятность того, что женщина выберет его в качестве сексуального партнера.

12 февраля
36 минут
Александр Березин

Сегодняшние удары турецкой армии в Сирии производят несколько шокирующее впечатление, но только до тех пор, пока мы не обратимся к истории. Напомним: главу Турции не так давно пытались ликвидировать в заговоре, поддерживаемом ЦРУ. И только информация из России позволила ему в последний момент спастись. У Анкары нет ни одного настоящего союзника на Западе. Фактически у нее вообще один заметный союзник: Москва. В этой ситуации Эрдоган внезапно бьет по сирийцам — другому партнеру России. Что это? Новый «удар в спину», как по Су-24 в 2015 году? Или как по Севастополю в 1914 году? Лавры Османской империи не дают покоя и тянут турок к внешнеполитическому самоубийству? Попробуем с точки зрения истории разобраться, зачем Турция сегодня, как и сто лет назад, принимает столь странные решения — и почему, на самом деле, они логичны.

13 февраля
5 минут
Полина Гершберг

Олигосахарид под названием 2’-фукозиллактоза оказался критически важным для когнитивных способностей детей.

14 февраля
4 минуты
Полина Гершберг

Болезнь подтверждена у 472 и подозревается более чем у полутора тысяч человек. Как минимум 70 уже скончались.

11 февраля
4 минуты
Сергей Васильев

Экспериментальные данные указали на виды физических нагрузок, которые стимулируют нейропластичность мозга.

28 января
25 минут
Александр Березин

Недавняя научная работа предрекла серьезную эпидемию коронавируса 2019-nCoV. Согласно ей, 95% зараженных еще не зарегистрированы властями, а значит, через пару недель в одной Ухани будут сотни тысяч заболевших. При наблюдаемой смертности от вируса в 2,36% — это многие тысячи погибших. На самом деле, новая работа скорее «ловит хайп» или, если угодно, пытается держать мир настороже, чем описывает реальную эпидемию. Последние данные по заразности коронавируса показывают: он действительно неблестяще передается от человека к человеку. Для эпидемии в Китае этого достаточно, но большое число жертв за пределами этой страны маловероятно. Выясняем почему.

28 января
3 минуты
Полина Гершберг

Ученые создали информационную панель, показывающую распространение китайского коронавируса по миру в режиме реального времени. Данные вносятся из подтвержденных источников — это поможет бороться с дезинформацией.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: