Теперь ученые из Sanford Burnham Prebys определили сигнальный путь, который регулирует макропиноцитоз, нутритивный сигнал, запускающий этот процесс, и ключевые метаболические различия между опухолями, открыв новые направления для разработки лекарств и лечения пациентов. Результаты были опубликованы в Developmental Cell.
«Чтобы найти метаболическую ахиллесову пятку рака поджелудочной железы, нам необходимо более глубокое понимание того, как эти опухоли получают питательные вещества», – говорит Козимо Коммиссо, доктор философии.D., старший автор статьи и доцент онкологического центра Сэнфорда Бернхэма Пребиса, назначенного NCI. "Наше исследование показывает, что, как и у людей, метаболизм рака поджелудочной железы разнообразен.
Некоторые опухоли поджелудочной железы могут «набирать» или «снижать» макропиноцитоз в зависимости от доступности глутамина – аминокислоты, которая играет ключевую роль в метаболизме быстрорастущих клеток. Другие опухоли имеют естественный высокий уровень «постоянно активного» макропиноцитоза.
Мы также определили молекулярные регуляторы этого процесса, которые в конечном итоге могут привести к индивидуальному лечению."
Рак поджелудочной железы смертельно опасен. Спустя пять лет в живых осталось менее 10 процентов людей, больных раком. По данным Американского онкологического общества, в 2019 году диагноз поставят более 56000 американцев, и эта цифра продолжает расти.
Новые исследования связывают военную службу с повышенным риском рака поджелудочной железы, возможно, из-за воздействия гербицидов, таких как Agent Orange.
В исследовании Комиссо и его команда проанализировали клеточные линии, полученные от людей с протоковой аденокарциномой поджелудочной железы (PDAC) – наиболее распространенным типом рака поджелудочной железы – и использовали мышиную модель рака поджелудочной железы человека.
Примерно в половине клеточных линий удаление глутамина вызывало ускорение макропиноцитоза."Остальные клеточные линии поддерживали более высокий, чем обычно, уровень макропиноцитоза независимо от присутствия или отсутствия глутамина. В клетках, расположенных внутри опухолей, где мало глутамина, активность макропиноцитоза повышается. Важно отметить, что они продемонстрировали, что два хорошо известных сигнальных пути рака, EGFR и Pak, вызывают глютамин-чувствительный макропиноцитоз, что дает новые идеи при разработке лекарств.
«Помимо рака поджелудочной железы, макропиноцитоз распространен и при других типах рака, включая опухоли легких, простаты, мочевого пузыря и груди», – говорит Коммиссо. "Я надеюсь, что выводы, которые мы почерпнули из нашего исследования рака поджелудочной железы, применимы к другим типам опухолей."
Затем Комиссо и его команда исследуют, как голодные опухолевые клетки поджелудочной железы определяют уровень глютамина – аналогично тому, как автомобиль измеряет уровень бензина с помощью датчика уровня топлива. Если бы этот механизм чувствительности к глутамину можно было бы обнаружить и подавить, способность опухоли поджелудочной железы включать макропиноцитоз была бы заблокирована – и она стала бы голодать.