Исследователи Джона Хопкинса определили белок, участвующий в пролиферации клеток и развитии новых кровеносных сосудов, которые могли бы служить маркером для раннего выявления колоректального рака.

В лабораторных исследованиях исследователи обнаружили, что экспрессия белка, называемого бета-1,4-галактозилтрансферазой-V (бета-1,4-GalT-V), была повышена в опухолевых клетках колоректального рака человека по сравнению с нормальной тканью. Они также наблюдали увеличение активности этого белка и его продукта, лактозилцерамида, жира, который может производить супероксиды, что приводит к увеличению новых клеток и кровеносных сосудов, которые рак может использовать для распространения. Ингибирование белка и его побочных продуктов останавливало пролиферацию раковых клеток ободочной и прямой кишки . Эти результаты были опубликованы онлайн в выпуске журнала « Biochemical and Biophysical Research Communications» от 28 ноября.

Результаты показывают, что и лактозилцерамид может быть добавлен к растущему списку биомаркеров, таких как NMT1, APC и TP53, в анализах крови на колоректальный или потенциально другие виды рака, чтобы повысить их успех при раннем обнаружении заболевания, говорит ведущий автор исследования Суброто Б. Чаттерджи, MS, M.Sc., Ph.D., профессор педиатрии и специалист по биологии сосудов в Медицинской школе Университета Джона Хопкинса.

«Мы знаем, что бета-1,4GalT-V высоко и специфически обогащен на эндотелиальных клетках в слизистой оболочке кровеносных сосудов , в раковой ткани», — говорит Чаттерджи. «Если вы обработаете эти клетки препаратом, который нацелен на бета-1,4GalT-V, он пойдет и атакует эндотелиальные клетки, которые содержат этот белок, и, надеюсь, нейтрализует их активность».

Авторы отмечают, что колоректальный рак поражает более 1,4 миллиона человек во всем мире, вызывает более 690 000 смертей и является третьим по распространенности среди всех типов рака. Как говорит Чаттерджи, скрининговые колоноскопии обычно не начинаются, пока человеку не исполнится 50 лет. Один из наиболее распространенных скрининговых тестов — это анализ кала на колоректальный рак, основанный на технологии ДНК. Результаты таких анализов должны сопровождаться колоноскопией. «Таким образом, существует большая потребность в надежных биомаркерах для ранней диагностики колоректального рака», — добавляет Чаттерджи.

Для этого исследования Чаттерджи и его коллеги провели ряд лабораторных экспериментов для изучения. Сначала они приобрели 24 образца тканиархивирован в Johns Hopkins от пациентов с колоректальным раком, чтобы проверить реакцию образцов на антитела против бета-1,4GalT-V, обнаружив сильную реактивность. ELISA-тест (иммуноферментный анализ) для выявления и измерения антител в 21 из этих образцов выявил примерно 6,5-кратное увеличение бета-1,4GalT-V в тканях колоректального рака по сравнению с видимыми нормальными участками в тех же образцах. Исследователи также отметили увеличение активности лактозилцерамидсинтазы в образцах колоректального рака в 2,25 раза по сравнению с нормальными клетками толстой кишки. Дополнительное тестирование обнаружило повышенную экспрессию нескольких генов, ранее связанных с колоректальным раком, таких как APC, TP53 и NMT1, в образцах.

Более раннее исследование группы Чаттерджи, опубликованное в 2013 году в журнале PLoS One, продемонстрировало, что ежедневное лечение D-PDMP (D-трео-1-фенли-2-деканоиламино-3-морфолино-1-пропанолом), ингибитором, направленным на пути рака В течение четырех недель вдвое уменьшали размер опухолей почек у мышей, ингибируя активность и массу бета-1,4GalT-V. Поэтому исследователи также проверили выращенные в лаборатории клетки колоректального рака человека, называемые клетками HCT-116, и обработали их D-PDMP. Они обнаружили, что в течение от 24 до 96 часов клетки, обработанные D-PDMP, показали заметное снижение уровня бета-1,4GalT-V (по сравнению с необработанными клетками, используемыми в качестве компаратора) и увеличение гибели клеток.

«Это свидетельствует о том, что бета-1,4GalT-V является мишенью для клеточной пролиферации и что мы можем блокировать цикл клеточной пролиферации с помощью этого соединения D-PDMP, по крайней мере, в клеточном тестировании», — говорит Чаттерджи. «Это показывает потенциал для применения этого соединения при, возможно, нескольких типах рака».