Исследование, проведенное в Институте Вистар, привело к выявлению медленно пролиферирующей и высокоинвазивной субпопуляции клеток меланомы, для которых характерно производство белка, связанного с инвазивным поведением. Исследование опубликовано в журнале Онкоген.
Характер метастатической диссеминации при запущенной меланоме непредсказуем из-за биологической и генетической гетерогенности, которая характерна для клеток меланомы. В частности, они различаются по скорости распространения, способности проникать в другие ткани и взаимодействию с окружающей микросредой.
"Понимание биологических событий, происходящих в отдаленных от первичной опухоли участках, имеет решающее значение для предотвращения или замедления метастазирования," сказал ведущий исследователь Минхард Херлин, D.V.M., D.Sc., Каспар Вистар, профессор исследования меланомы и директор Исследовательского центра меланомы Института Вистар. "Наши новые результаты предполагают, что нам необходимо скорректировать наши стратегии лечения для раннего заболевания и нацелить на человека, диссеминировавшего опухолевые клетки, которые, вероятно, отсутствуют с текущими диагностическими методами."
Предыдущие исследования в лаборатории Херлина показали существование медленно размножающейся популяции клеток меланомы, которая необходима для поддержания опухоли. В новом исследовании Херлин и его коллеги охарактеризовали инвазивные свойства этой медленно растущей популяции, продемонстрировав ее способность покидать первичную опухоль и быстро распространяться в отдаленные места.
Клетки отслеживали на основе их способности удерживать флуоресцентный краситель. После флюоресцентного мечения всей популяции клеток интенсивность флуоресценции уменьшается наполовину при каждом делении клеток и становится более слабой и исчезает в быстро делящихся клетках, тогда как сигнал сохраняется дольше в спящих или медленно делящихся клетках. Используя этот метод, исследователи смогли определить, что медленно пролиферирующие клетки меланомы обладают высокоинвазивным поведением in vivo. После инъекции мышам с ослабленным иммунитетом флуоресценция первичной опухоли быстро исчезает и появляется на удаленных участках. Важно отметить, что некоторые из медленно пролиферирующих клеток сохраняют флуоресцентную метку долгое время после колонизации других тканей, что указывает на то, что они могут оставаться в спящем состоянии в течение длительных периодов времени и восстанавливать пролиферативную способность на более поздней стадии, что в конечном итоге приводит к метастазам.
Не было обнаружено корреляции между низким пролиферативным, высокоинвазивным состоянием и наиболее распространенными генетическими изменениями, вызывающими меланому, что указывает на то, что медленно размножающаяся популяция является генетически гетерогенной. Однако с помощью протеомного анализа Херлин и его коллеги обнаружили, что медленно пролиферирующие клетки экспрессируют более высокие уровни белка SerpinE2, который играет проинвазивную роль в других типах рака. Они также продемонстрировали, что SerpinE2 имеет решающее значение для инвазии меланомы, и уровни его экспрессии у пациентов с меланомой коррелируют с прогрессированием опухоли.
"SerpinE2 экспрессируется клетками меланомы, а не нормальными клетками кожи," сказала Микела Перего, доктор философии.D., младший научный сотрудник Wistar и первый автор исследования. "Следовательно, это может быть потенциально полезным инструментом для раннего обнаружения изолированных злокачественных клеток, которые покинули первичную опухоль и колонизировали отдаленные органы, и, возможно, новой мишенью для предотвращения или ограничения распространения меланомы."
"Эта концепция может показаться нелогичной, потому что мы привыкли к мысли о высокой пролиферации раковых клеток," добавил Херлин, также профессор программы Wistar по молекулярному и клеточному онкогенезу. "Однако медленно пролиферирующие клетки меланомы более агрессивны и, следовательно, наиболее опасны."