Ученые из Института молекулярной и клеточной биологии A*STAR (A*STAR IMCB) выявили конкретные клетки, ответственные за склонность рака желудка к рецидиву после лечения. Исследование также показало, что устранение этих клеток останавливает рост опухолей, даже на поздних стадиях заболевания, распространившихся на другие органы.
Исследование, опубликованное в журнале Science, показало, что белок под названием аквапорин-5 (AQP5) является маркером этих клеток. Когда исследователи избирательно удаляли клетки, экспрессирующие AQP5, в лабораторных условиях, опухоли уменьшались в размерах и не появлялись снова.
Проблема рецидива рака желудка
Рак желудка остается серьезной проблемой здравоохранения в Сингапуре и по всей Азии, где показатели заболеваемости одни из самых высоких в мире. Более двух третей пациентов получают диагноз на поздних стадиях, что приводит к низким показателям выживаемости.
Одна из самых больших проблем заключается в том, что болезнь часто рецидивирует. Пациент может перенести операцию или химиотерапию и не проявлять никаких признаков остаточной болезни, но рак может появиться снова через несколько месяцев или лет, часто распространившись на такие органы, как печень или легкие.
Ученые давно предполагали, что небольшая популяция клеток выживает после лечения и способствует регенерации опухоли. Считается, что эти «раковые стволовые клетки» устойчивы к традиционным методам лечения, что позволяет болезни вернуться даже после удаления видимой опухоли.
Предыдущие попытки идентифицировать стволовые клетки рака желудка с использованием других белковых маркеров, таких как CD44 или CD133, дали противоречивые результаты. Эти маркеры часто обнаруживались также на здоровых клетках или не в полной мере объясняли поведение опухоли.
Выявление и уничтожение раковых стволовых клеток
Команда A*STAR обнаружила, что AQP5 надежно маркирует раковые стволовые клетки в опухолях желудка. Аквапорины — это белки, которые образуют каналы в клеточных мембранах, контролируя движение воды внутрь и наружу клеток. Хотя ранее было известно, что AQP5 маркирует стволовые клетки в здоровой ткани желудка, это исследование показывает, что он также идентифицирует конкретные клетки, ответственные за рост, распространение и рецидив опухоли.
Важно отметить, что AQP5 не просто помечает эти клетки; он активно способствует их агрессивному поведению.
Исследователи обнаружили, что клетки, экспрессирующие AQP5, способны образовывать новые опухоли, в то время как клетки без AQP5 делают это крайне редко. Что особенно важно, при использовании целенаправленного метода, направленного на уничтожение только клеток, экспрессирующих AQP5, рост опухолей прекращался или они полностью уменьшались и не рецидивировали. Это подтвердилось даже в случае рака, распространившегося на другие органы.
«Высокая частота рецидивов рака желудка долгое время представляла собой проблему для врачей», — сказал профессор Ник Баркер, старший ведущий научный сотрудник A*STAR IMCB. «Эти результаты дают нам четкую цель для дальнейших исследований. Сейчас мы работаем над разработкой методов лечения, направленных против клеток, экспрессирующих AQP5, которые могли бы дать пациентам больше шансов на длительную ремиссию».
На пути к разработке таргетных методов лечения рака желудка
Это открытие основано на исследовании профессора Баркера 2020 года, опубликованном в журнале Nature , в котором AQP5 был идентифицирован как маркер стволовых клеток в здоровой ткани желудка. Эти нормальные стволовые клетки отвечают за непрерывное обновление слизистой оболочки желудка. Настоящее исследование показывает, что когда эти стволовые клетки становятся раковыми, они сохраняют AQP5, что делает его надежным способом идентификации клеток, которые стимулируют рост опухоли.
Полученные результаты указывают на AQP5 как на потенциальную мишень для новых методов лечения рака желудка. В настоящее время исследовательская группа разрабатывает специфические антитела к AQP5 и оценивает кандидаты в лекарственные препараты с целью проведения доклинических исследований. Любая терапия должна быть протестирована в клинических испытаниях, прежде чем ее можно будет применять у пациентов. Этот процесс обычно занимает много лет.
Исследование возглавил профессор Ник Баркер, старший главный научный сотрудник A*STAR IMCB, а соавторами, разделившими первое место, выступили доктор Грейс Лим и Свати Яда.
