Опухоли рака поджелудочной железы используют несколько механизмов, чтобы избежать голодания: новая цель для лечения?

В новых результатах, опубликованных в Интернете 18 марта 2021 г. в журнале Раковая клетка, международная группа исследователей, возглавляемая учеными из Медицинской школы Сан-Диего Калифорнийского университета и Онкологического центра Мура, описывают, как раковые клетки поджелудочной железы используют альтернативный метод для поиска необходимых питательных веществ, игнорируя существующие методы лечения, чтобы помочь им расти и распространяться.


На рак поджелудочной железы приходится примерно 3 процента всех онкологических заболеваний в Соединенных Штатах, но он является одним из самых агрессивных и смертоносных, ежегодно вызывая 7 процентов всех случаев смерти от рака. Рак поджелудочной железы особенно опасен, когда он дает метастазы: количество людей, живущих пятью годами позже, сократилось с 37 процентов до всего 3 процентов.

Все раковые клетки требуют постоянного поступления питательных веществ. Некоторые виды рака достигают этого за счет создания собственных сосудистых сетей, которые поглощают питательные вещества из крови хозяина. Но другие виды рака, особенно аденокарцинома протока поджелудочной железы, окружены толстым слоем соединительной ткани и внеклеточных молекул (так называемой опухолевой стромой), которые действуют не только как своего рода разделительная линия между злокачественными клетками и нормальными тканями хозяина, но и как препятствие для получения раковых клеток достаточных ресурсов, в том числе кровоснабжения.

В результате при раке поджелудочной железы и других злокачественных новообразованиях, подверженных стрессу, связанных с питанием, используется ряд адаптивных механизмов, позволяющих избежать смерти от голода, а риск особенно высок при быстрорастущих опухолях. Один из таких механизмов – аутофагия или самопоедание. Аутофагия позволяет злокачественным опухолям, подвергшимся стрессу, переваривать внутриклеточные , особенно денатурированные или поврежденные белки, и использовать высвободившиеся строительные блоки аминокислот в качестве источника энергии для своего метаболизма.

Предыдущие исследования, показывающие, что аутофагия повышается при раке поджелудочной железы, породили идею о том, что подавление самостоятельного питания может быть использовано для голодания опухолей. Тем не менее, по словам Майкла Карина, доктора философии, заслуженного профессора фармакологии и патологии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего, многочисленные клинические испытания с использованием соединений, которые ингибируют деградацию аутофагического белка в сочетании с традиционной химиотерапией, не принесли каких-либо дополнительных терапевтических преимуществ по сравнению с одной химиотерапией.

В новом исследовании Хуа Су, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Карин и первый автор исследования, и его сотрудники выяснили, почему рак поджелудочной железы выживает при аутофагии и, на самом деле, кажется, процветает. Они обнаружили, что ингибирование аутофагии приводит к быстрой активации или увеличению активности другого пути снабжения питательными веществами, называемого макропиноцитозом, происходящим от греческого слова «большое питье или глотание».

Макропиноцитоз позволяет раковым клеткам с нарушенной аутофагией и недостаточным питанием поглощать экзогенные белки (находящиеся вне клетки), переваривать их и использовать свои для выработки энергии. «Это объясняет, почему ингибиторы аутофагии не могут уничтожить рак поджелудочной железы и не могут вызвать его регресс», – сказал Су. «Как только аутофагия подавляется, раковые клетки просто прибегают к другому механизму, чтобы питаться».

В экспериментах с использованием моделей рака у мышей и рака поджелудочной железы человека, выращенного на мышах, Су и его коллеги обнаружили, что комбинация ингибиторов аутофагии и макропиноцитоза приводит к быстрой и почти полной регрессии опухоли.

«Эти результаты являются еще одним примером пластической природы метаболизма рака поджелудочной железы», – сказала старший автор исследования Карин. «Это также показывает, что комбинированное ингибирование двух основных путей снабжения питательными веществами может привести к успешной блокаде энергоснабжения, приводящей к голоданию опухоли и последующему уменьшению ее размеров».

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments