Iniuugnay ng pag-aaral ang protina na itinago ng mga daluyan ng dugo sa cancer na lumalaban sa droga

Ang kanser ay isa sa mga nangungunang sanhi ng kamatayan sa buong mundo. Isa sa mga pangunahing dahilan kung bakit ang kanser ay isang nakamamatay na sakit ay ang kakayahan ng mga selula ng kanser na maging lumalaban sa mga gamot.

Pagkatapos ng mga dekada ng medikal na pananaliksik, naunawaan ng mga siyentipiko na ang mga malignant na tumor ay kadalasang naglalaman ng isang espesyal na populasyon ng mga selula na tinatawag na mga cancer stem cell (CSCs). Tulad ng mga normal na stem cell, ang mga CSC ay maaaring mag-self-replicate at mag-iba sa iba't ibang uri ng cell sa loob ng tumor, na gumaganap ng mahahalagang tungkulin hindi lamang sa paglaki ng tumor at metastasis kundi pati na rin sa pagbuo ng paglaban sa droga.

Sa kasamaang palad, ang pagbuo ng mga therapy na direktang nagta-target sa mga CSC ay napatunayang mahirap dahil sa kanilang kakayahang umangkop at muling maglagay. Kaya ang ilang mga mananaliksik ay ibinaling ang kanilang pansin sa mga daluyan ng dugo sa loob ng tissue ng tumor.

Sa nakalipas na ilang taon, natuklasan ng mga siyentipiko na ang ilang mga subpopulasyon ng mga endothelial cell (ang mga cell na naglinya sa mga daluyan ng dugo) ay naglalabas ng mga angiocrine factor na kumokontrol sa paglaganap at pagkahinog ng stem cell. Ang pag-unawa kung aling mga cell ang gumagawa ng mga salik na ito at kung ano ang kanilang mga function sa tumor microenvironment ay maaaring, sa turn, ay humantong sa pagbuo ng mga bagong therapy sa kanser.

Laban sa background na ito, isang research team mula sa Japan, kasama sina Propesor Hiroyasu Kidoya at Dr. Yumiko Hayashi mula sa Department of Integrative Vascular Biology, Faculty of Health Sciences, University of Fukui, ay nagsagawa ng pag-aaral sa secreted frizzled-related protein 1 (Sfrp1), isang angiocrine factor, upang linawin ang papel nito sa mga tissue ng tumor.

Ang kanilang mga resulta ay nai-publish online sa journal In Vitro Cellular & Developmental Biology.

"Habang ang mga daluyan ng dugo ay karaniwang isinasaalang-alang lamang bilang mga ruta para sa oxygen at nutrients, ang aming pag-aaral ay nakatuon sa isang ganap na naiibang pag-andar ng mga daluyan ng dugo, lalo na ang produksyon ng mga kadahilanan ng angiocrine. Isinagawa namin ang pag-aaral na ito na may ideya na ang mga kadahilanan ng angiocrine ay maaari ding kasangkot sa pag-unlad ng tumor at hinahangad na malaman kung ang Sfrp1 ay nakakaapekto sa pagpapanatili ng mga CSC at tumor tissue sa pangkalahatan, "paliwanag ni Propesor Kidoya.

Upang linawin ang mga tanong na ito, lumikha ang mga mananaliksik ng Sfrp1 knockout (Sfrp1-KO) na mga daga gamit ang pag-edit ng gene ng CRISPR-Cas9. Pagkatapos ay inilipat nila ang mga tumor ng lung carcinoma sa Sfrp1-KO at wild-type na mga daga at naobserbahan ang mga epekto ng Sfrp1 (o kakulangan nito) gamit ang mga karaniwang pamamaraan tulad ng immunohistochemical staining, flow cytometry, at quantitative genetic expression analysis.

Ang mga paunang eksperimento ay nagpakita na ang Sfrp1 ay ginawa ng isang maliit na subset ng mga vascular endothelial cells sa tumor tissue at na ang presensya nito ay mahalaga para sa paglaki ng tumor. Ang paglaki ng tumor ay pinigilan sa mga daga ng Sfrp1-KO, at ang mga transplanted na mga cell ng tumor na labis na nagpapahayag ng Sfrp1 ay nagresulta sa mas mabilis na paglaki ng tumor.

Kapansin-pansin, natuklasan ng mga mananaliksik na ang mga tumor na kulang sa Sfrp1 ay hindi nakasuporta sa mga makabuluhang populasyon ng CSC sa mga huling yugto ng paglaki ng tumor, sa kabila ng mga tumor na ito na may mas mataas na paunang porsyento ng mga CSC. Ang paghahanap na ito ay partikular na mahalaga dahil ito ay tumuturo sa isa sa mga biological na tungkulin ng Sfrp1 sa tumor microenvironment at ang paglahok nito sa patolohiya ng cancer.

"Ang ilang mga CSC sa mga tisyu ng tumor ay nasa isang estado ng pag-aresto sa paglaganap ng cell, at ang kanilang presensya ay nagtataguyod ng paglaki ng tumor at paglaban sa mga gamot na anticancer," paliwanag ni Propesor Kidoya. "Ang aming mga resulta ay nagpapahiwatig na ang Sfrp1 ay maaaring mag-regulate ng CSC self-reproduction at lumilipas na malignant na paglaki, pati na rin mapanatili ang dormancy."

Ang mga karagdagang resulta ay nagpakita na ang Sfrp1 ay hindi nakakaapekto sa istraktura ng mga daluyan ng dugo sa loob ng tumor, na nagmumungkahi na ang mga naobserbahang epekto sa paglaki ng tumor ay hindi nauugnay sa vasculature. Sa halip, ang pagsusuri ng genetic expression ay nagsiwalat na ang Sfrp1 ay nagtataguyod ng pagpapanatili ng CSC sa pamamagitan ng modulate ng well-conserved Wnt signaling pathway (isang evolutionarily conserved pathway na kinokontrol ang mahahalagang aspeto ng cell fate determination, cell migration, at organogenesis sa panahon ng embryonic development).

Sa pangkalahatan, ang bagong kaalaman na ibinigay ng pag-aaral na ito ay maaaring magbigay daan para sa pagbuo ng mga bagong therapy sa kanser na nagta-target sa mga mekanismo na tumutulong sa pagpapanatili ng mga CSC.

"Ang pag-target sa mga dalubhasang vascular endothelial cells na kasangkot sa paggawa ng mga angiocrine factor ay maaaring makatulong sa pag-abala sa CSC niche, na nagsisilbing isang potensyal na diskarte sa pagpigil sa paglaki ng tumor na may kaunting side effect," pagtatapos ni Propesor Kidoya.

"Naniniwala ako na ito ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga paggamot para sa mga pasyente na may mahirap na gamutin na kanser na ang mga tumor ay lumalaban sa mga anti-cancer na gamot, pati na rin ang mga therapeutics upang sugpuin ang pag-ulit ng kanser at metastasis."

Ang karagdagang pananaliksik batay sa mga natuklasan na ito ay magsisilbing isang hakbang sa mabisang paggamot para sa cancer na lumalaban sa droga.