Проверено Эмили Хендерсон, бакалавр наук 30 октября 2020 г.

Ученые раскрыли молекулярный механизм, регулирующий перемещение лизосом, который увеличивает инвазивность радиорезистентных раковых клеток после лучевой терапии.

Лучевая терапия – это эффективное и широко используемое лечение рака. Однако есть разновидности рака, которые становятся устойчивыми к этим методам лечения, и в некоторых случаях эти радиорезистентные виды рака могут стать более инвазивными после лечения, ухудшая прогноз для пациента.

Ученые из Глобального центра биомедицинских наук и инженерии, созданного в сотрудничестве между Университетом Хоккайдо, Япония, и Стэнфордским университетом, США, выявили механизм, с помощью которого молекулы под названием Arl8b и BORC вызывают повышенную инвазивность и метастазирование в радиорезистентных раковых клетках после лучевой терапии . Их результаты были опубликованы в журнале Communications Biology .

Предыдущая работа показала, что перемещение пузырьков внутри клеток играет важную роль в инвазивности раковых клеток. Тип пузырьков, называемых лизосомами, особенно важен.

Лизосомы известны как везикулы, ответственные за деградацию молекул, но они также участвуют в секреции молекул, которые работают на адгезию клеток, инвазию опухолей и метастазирование.

В текущей работе ученые исследовали молекулярную основу этих ролей в радиорезистентном раке груди.

Они впервые подтвердили, что трафик лизосом активизировался в раковых клетках после лучевой терапии, увеличивая секрецию ферментов, разрушающих соединительный материал, окружающий их, и, следовательно, увеличивая инвазивность раковых клеток.

Они дополнительно исследовали молекулярные механизмы, лежащие в основе этой активности, и определили, что регуляторная молекула, Arl8b, в первую очередь ответственна за этот процесс.

Активная форма Arl8b обычно отвечает за транспортировку лизосом внутри клетки. Ученые заметили, что в радиорезистентных раковых клетках активная форма Arl8b увеличивается после лучевой терапии, что позволяет ему взаимодействовать с другими молекулами для увеличения трафика лизосом.

Далее, нокдаун Arl8b, ученые показали, что эта молекула необходима для увеличения инвазивности и метастазирования.

Исследователи проанализировали данные о больных раком груди из Атласа генома рака (TCGA), чтобы определить другие молекулы, которые могут быть вовлечены. Они обнаружили, что, помимо уровней Arl8b, прогноз может коррелировать с уровнями группы белков, называемых комплексом BORC, который состоит из восьми субъединиц.

Высокие уровни Arl8b коррелировали с плохим прогнозом; кроме того, прогноз может быть стратифицирован на основе уровней различных субъединиц BORC. BORC требуется для ассоциации Arl8b и лизосом.

Ученые показали, что определенные субъединицы BORC необходимы для повышенной инвазивности радиорезистентных раковых клеток, опосредованной Arl8b; кроме того, лучевая терапия также активирует гены, ответственные за экспрессию определенных субъединиц BORC.

В этом исследовании ученые раскрыли влияние лучевой терапии на лизосомный трафик и некоторые молекулы, контролирующие этот процесс.

Выяснив молекулярную основу этого механизма, необходимо проанализировать более крупный набор данных о больных раком человека, чтобы подтвердить результаты. Кроме того, необходимо разработать препараты, нацеленные на этот механизм, и оценить их как средства лечения рака.