Uuring näitab vähirakkude ja veresoonte mikroskoopilist koostoimet kasvaja moodustumisel

Uuring näitab vähirakkude ja veresoonte mikroskoopilist koostoimet kasvaja moodustumisel
Uuring näitab vähirakkude ja veresoonte mikroskoopilist koostoimet kasvaja moodustumisel
Anonim

DURHAM, N.C. – Duke'i ülikooli meditsiinikeskuse ja Duke Comprehensive Cancer Centeri teadlased on esimest korda dokumenteerinud vähirakkude kasvajateks organiseerumise kõige varasemad etapid hiirtel ja rottidel. Leiud tugevdavad praeguseid lähenemisviise vähi leviku pidurdamiseks.

Uuring, mis jäljendab kasvajate moodustumist haiguse algsest kohast kaugel, näitab, et kasvav kasvaja moodustab uusi veresooni, kui esineb vaid sadu – mitte miljoneid, nagu varem arvati – vähirakke.Uute veresoonte moodustumise spetsiifilise blokeerija, nn angiogeneesi inhibiitori lisamisega näitasid teadlased ka, et vähirakkude suhtlemine lähedalasuvate veresoontega ja nende poole liikumine on vajalik vähirakkude esialgseks ellujäämiseks, isegi enne, kui need looge aktiivselt uusi laevu.

Teadlaste tähelepanekud viitavad sellele, et angiogeneesi inhibiitorid võivad olla kasulikud kasvaja arengu varases staadiumis, toetades nende kasutamist vähi kordumise ja leviku ärahoidmiseks, ütles juhtiv autor Chuan-Yuan Li, kiiritusonkoloogia dotsent. Lisaks võivad pärast vähioperatsiooni sageli kasutatavad kemoterapeutilised ained jõuda metastaatiliste kasvajateni vaid murdosa sellest, kui varem arvati, et see oli kättesaadav.

Teadlased usuvad üldiselt, et primaarsed kasvajad, mis tärkavad pärast teatud muutusi rakus, moodustavad esm alt umbes nõelapea suuruse tüki, mis lakkab kasvamast, kui hapnikutase muutub liiga madalaks.Selline olukord, mida nimetatakse hüpoksiaks, stimuleerib seejärel uute veresoonte moodustumist, võimaldades esialgsel miljonil kuni 10 miljonil rakul kasvada.

Kuigi paljud teadlased eeldasid, et sama angiogeneesi protsess toimub metastaatiliste kasvajate puhul, mis tekivad primaarse vähiraku põgenemisel ja mujale asumisel, tahtsid Li ja tema kolleegid selles ise veenduda. Nende loommudel jäljendab metastaase, kuna vähirakud siirdatakse piirkonda, kus nad alguses ei moodustuks.

"Kui teil on vähirakud peamisest asukohast kaugel, võivad angiogeneesi mehhanismid olla samad või erinevad," ütles Li. Selle tulemusena jälgisid teadlased tähelepanelikult, kuidas siirdatud vähirakud organiseerusid kasvaja alguseks.

Kasvajate tekke visualiseerimiseks panid teadlased vähirakud särama, muutes neid rohelise fluorestsentsvalguna tuntud molekuli ekspresseerimiseks.Seejärel süstiti hõõguvad rakud iga närilise nahal olevasse spetsiaalsesse aknakambrisse, mis võimaldab kasvajarakkudel saada vajalikke toitaineid ja teadlastel jälgida kasvaja kasvu ilma looma ohverdamata.

Teadlased nägid, et kolm või neli siirdatud vähirakku, mis ellu jäid esimesed paar päeva, joondusid tegelikult ja jõudsid paljunedes lähedalasuvate veresoonte poole. Kaheksandaks päevaks olid vähirakud, mida praegu on 100–300, loonud nähtavad, täielikult funktsioneerivad uued veresooned, ütles juhtivteadur Mark Dewhirst, kiiritusonkoloogia professor.

Kuigi kasvava kasvaja jaoks kulus uute veresoonte moodustamiseks kuni kaheksa päeva, näitas teine ​​katse, et implanteeritud vähirakkude ellujäämiseks peavad olemasolevad veresooned ja vähirakud suutma kuidagi suhelda. Kui koos vähirakkudega süstiti spetsiifilise angiogeneesi raja inhibiitorit, surid kõik rakud olemasolevate veresoonte poole jõudmata.Ilma inhibiitorita jäid vähem alt mõned rakud alati ellu, et alustada kasvaja moodustumist.

Inhibiitor oli veresoonte endoteeli kasvufaktori ehk VEGF-i valguretseptori lühendatud, inaktiveeritud versioon, veresoonte laienemises ja muudes protsessides osalev molekul. Inaktiivne retseptor sidus põhimõtteliselt VEGF-i, takistades selle seondumist aktiivsete rakuliste retseptoritega. Kuigi kasvaja ellujäämiseks vajalik VEGF-i raja oluline samm pole teada, oli kogu raja blokeerimise mõju silmatorkav, ütlesid teadlased.

"See, mida me oma uuringus nägime, oli vastastikune külgetõmme kasvava kasvaja ja lähedalasuvate veresoonte vahel," ütles Dewhirst. "Nüüd peame kindlaks tegema, mis on atraktandid ja see võib anda meile ravi jaoks uusi sihtmärke."

Kuigi nende katses kasutatud vähirakuliin ekspresseerib teadaolev alt suurel määral VEGF-i, näitab uuring, et angiogeneesi inhibiitori kasutamine võib takistada vähirakkude juurdumist.Kuigi mitmed angiogeneesi inhibiitorid on praegu kliinilistes uuringutes, et hinnata nende võimet vältida vähi kordumist, on käesolev uuring esimene, mis näitab, et need võivad toimida, takistades rakkude esialgset ellujäämist, samuti takistades veresoonte teket, mis on vajalik väljakujunenud kasvaja säilimiseks. kasvab.

Dewhirst ja tema kolleegid, sealhulgas teadur ja uuringu kaasautor Siqing Shan, on pikka aega kasutanud aknakambri mudelit. Hiljuti lisati roheline fluorestsentsvalk, et uurida kasvaja varase arengu erinevaid aspekte. Teadlased ütlesid, et kasvajat on võimatu tuvastada, kui see koosneb mõnest teisest loommudelist vaid mõnest rakust.

Teised uuringu kaasautorid olid Qian Huang, Rod Braun, Jennifer Lanzen, Kang Hu ja Pengnian Lin, kõik Duke'ist.

Populaarne teema