Krūties vėžyje pagrindinės mutacijos kaupiasi priešvėžinėje būsenoje • Viačeslavas Kalininas • Mokslo naujienos apie "Elementus" • Onkologija

Krūties vėžyje pagrindinės mutacijos kaupiasi priešvėžinėje būsenoje.

Pav. 1. Atskirų ląstelių raida krūties vėžio vystyme. Neinvazinė krūties kanalų karcinoma in situ (DCIS) kilęs iš vieno langelio ir jo palikuonių. Kai kuriose iš šių ląstelių atsiranda mutacijos, vėliau jos sudaro skirtingas populiacijas (klonus, pažymėtus raudona, geltona ir Alyva) DCIS gali tapti invazine krūtinės ląstelių karcinoma (IDC). Aptariamo tyrimo autoriai nustatė, kad IDC gali kilti iš skirtingų DCIS ląstelių klonų. Paveikslėlis iš populiarios santraukos prie aptariamo straipsnio

Amerikos mokslininkai sėkmingai sujungė keletą gerai žinomų technologijų ir įgijo naują požiūrį į atskirų gyvųjų audinių ląstelių tyrimą. Jos panaudojo analizuoti priešsteningą krūties būklę (kraujagyslių karcinomos in situ) ir jo perėjimas į vėžį (invazinė duktinė karcinoma). 1293 ląstelių iš 10 pacientų tyrimas parodė, kad pagrindinės mutacijos kaupiasi jau priešstenginant. Sukurtas metodas gali būti naudojamas išsamiam kitų ląstelių ir vėžio tipų evoliucijos tyrimui.

Krūties vėžys yra dažniausias moterų vėžys. Apie 10% moterų anksčiau ar vėliau pradeda vystytis tokio tipo vėžys.Vyrams taip pat atsitinka, tačiau labai retai. Dažniausiai krūties vėžys yra pieno liaukos kanalo ląstelių piktybinės degeneracijos ar ląstelinės karcinomos ląstelių išnykimo rezultatas, iš viso yra 18 šio vėžio formų.

Krūties vėžys išsivysčiusiose šalyse yra dažnesnis. Tai visų pirma pasireiškia dėl šių šalių būdingų mažų šeimos vaikų skaičiaus, mažėjančio žindymo laikotarpio naujagimių (arba jo atsisakymo), vidutinės gyvenimo trukmės padidėjimo (ligos atvejų moterims, vyresnėms nei 65 m., Yra 5,8 karto didesnės, negu 65 metai ir beveik 150 kartų daugiau nei 30 metų). Pasak PSO, pasaulyje kasmet registruojama daugiau kaip 1,5 milijono naujų krūties vėžio atvejų ir daugiau kaip 500 tūkstančių mirčių. Tuo pačiu metu šiuolaikinė medicina jau gana gerai sugeba susidoroti su ja: išsivysčiusiose šalyse mirtingumas nuo šio vėžio per 5 metus po diagnozės yra ne daugiau kaip 10-20% (skurdesnėse šalyse, deja, mirtingumas yra daug didesnis). Tačiau moksliniai tyrimai tęsiasi.

Labiausiai paplitęs (tai sudaro apie 80% visų atvejų) ir gerai ištirta krūties vėžio forma yra duklinė karcinoma.Labai dažnai, nors ir ne visada, pieno liaukų kanalų karcinoma prieš vėžį. in situ (ductalinė karcinoma in situ, DCIS), kuris laikomas išankstiniu susirgimu arba ankstyvuoju vėžio etapu. Paprastai tai aptinka mamografija, standartinė krūties tyrimo procedūra. DCIS vadinama ikivėžine būsena, nes ji yra piktybinių ląstelių grupė, kuri nėra linkusi į kaimyninių audinių invaziją.

Su 10-30% tikimybe, DCIS virsta tikru vėžiu, invazine ductaline karcinoma (invazine ductaline karcinoma, IDC), kurios ląstelės jau gali išsivystyti į aplinkinius audinius ir formuotis metastazėmis. DCIS daugelį metų gali būti paslėpta. Neįmanoma tiksliai numatyti jos pabudimo ir transformacijos į invazines karcinomas, todėl pacientams rekomenduojama atlikti prevencinę chirurginę operaciją, po kurios tęsiama spindulinė terapija.

Anksčiau buvo pateikti du scenarijai šiai transformacijai (2 pav.). Pagal pirmąjį scenarijų, DCIS ir IDC vystosi lygiagrečiai iš įprastų ląstelių, kurios nepriklausomai vienas nuo kito virsta piktybinėmis ląstelėmis, turinčiomis skirtingas savybes. Šis scenarijus yra pagrįstas tyrimais, kai DCIS ir IDC buvo rasti skirtingi molekuliniai žymekliai (žr., Pavyzdžiui, A.Miron ir kt., 2010. PIK3CA mutacijos In situ ir invazinės krūties karcinomos). Pagal antrąjį scenarijų, DCIS sudaro skirtingas piktybinių ląstelių klonų populiacijas, tačiau tik vienas iš jų eina per silpnąsias vietas – įveikia bazinę membraną ir sukelia IDC (C. F. Cowell ir kt., 2013 m.). Progresavimas iš duktinės karcinomos in situ Invazinis krūties vėžys: persvarstytas). Šis scenarijus yra pagrįstas genomikos tyrimais, kurie parodė panašias DCIS ir IDC ląstelių mutacijas. Tačiau vis dar neaišku, kaip tiksliai keičia kanalo karcinoma. in situ į invazinę karcinomą. Vėžio centro mokslininkai. M. D. Anderson bandė išsiaiškinti.

Pav. 2 Trys neinvazinio karcinomos perėjimo scenarijai in situ (DCIS) prie invazijos (IDC) krūties vėžiu. A – nepriklausoma DCIS ir IDC kilmė lygiagrečiai nuo įvairių piktybinių šaltinių ląstelių (N1 ir N2 yra normalios ląstelės, kurios tapo vėžiu). B – evoliucinis "butelio kakliuko" modelis: skirtingos pieno liaukų kanalo ląstelės sudaro besivystančias klonų populiacijas, tačiau tik vienas iš jų gali įveikti bazinę membraną ir sukelti invazinę karcinomą. C – multikloninis invazija: nesveikų ląstelių genomų evoliucija vyksta pieno liaukos kanale, dėl to susidaro kelios klonai, dėl kurių gali atsirasti invazinė karcinoma. Paveikslėlis iš aptariamo straipsnio Ląstelė

DCIS yra palyginti mažai ląstelių, o IDC yra nevienalytė (tai yra, jos ląstelių mutacijos yra pernelyg heterogeninės), todėl žinomi metodai DCIS ir IDC savybių palyginimui nebuvo tinkami. Aptariamo darbo autoriai modifikavo, patobulino ir susirinko keletą jau žinomų metodų. Rezultatas yra naujas metodas, vadinamas topografinių vienetinių sekų sekos nustatymu (TSCS). Su jo pagalba buvo galima atsekti, kokie pokyčiai įvyksta atskirų ląstelių genomose, kai DCIS kyla iš įprastų ląstelių ir kai DCIS transformuojasi į IDC.

Mokslininkai paėmė audinių mėginius iš pacientų, vartojančių DCIS ir IDC, ir histologiniuose skyriuose nustatė šių ligų ląstelių lokalizaciją morfologiniais skirtumais nuo įprastų ląstelių. Taip pat nustatytos sritys su normalaus audinio. Tada atskiri ląsteliai buvo išpjaunami iš šių sričių su lazeriu, o lazerio pagalba jie buvo perkelti į atskirus vamzdelius (3 pav.). Tai sumažino užteršimo tikimybę užsienio medžiagomis. Po to mokslininkai pradėjo genominius tyrimus. Ląstelės buvo lizuotos ir amplifikuotos DNR, naudojant PCR su degeneraciniais pradmenimis (degeneracinė oligonukleotido gruntuota PCR).

Pav. 3 Schemos atskirų ląstelių topografinė sekvencija. A – hematoksilino ir eozino dėmių audinių skyrius. B, Su – atskiras ląsteles pjaunama lazeriu ir perduodama į mėgintuvėlius. D – ląstelių paruošimas genomo tyrimams (WHA). Paveikslėlis iš aptariamo straipsnio Ląstelė

Gauta medžiaga buvo analizuojama naudojant labai efektyvias naujos kartos seką. Taigi buvo apibūdinti 1293 naviko ląstelės, gautos iš 10 pacientų, sergančių krūties vėžiu. Labai efektyvus sekvenavimas leidžia ne tik nustatyti DNR nukleotidų seką, bet ir įvertinti genomų skirtingų DNR sekų skaičių. Kaip rezultatas, buvo nustatyta, kad tiek DCIS ląstelėse, tiek IDC ląstelėse žymiai skiriasi genų kopijų skaičius (4 pav.).

Pav. 4 Aukščiau – pavyzdys, kad pagal genomą pasiskirsto nenormalus įvairių IDC (invazinių) ir DCIS ląstelių (in situ), lyginant su normaliomis ląstelėmis. Žemyn žemyn – anomalinis genomo regionų kopijų pasiskirstymas trijuose vieno iš pacientų vėžio ląstelių klonuose ir tam tikrų genų lokalizacija, susijusi su vėžio inicijavimu ir progresavimu. Skaičiai viršutinėje eilutėje žymi chromosomų skaičių. Paveikslai iš aptariamo straipsnio Ląstelė

Visų genomo praradimas ar amplifikavimas paprastai būdingas vėžio ląstelėms. Autoriai pasinaudojo šia galimybe ir, palyginus skirtingų genų kopijų skaičiaus variantus, nustatė perėjimą iš įprastų ląstelių į DCIS ir IDC. Tai lėmė tai, kad daugelis genomo regionų, kuriuose buvo pastebėta kopijų skaičiaus pasikeitimas, yra susiję su navikų formavimu ir progresavimu.

Keturiuose pacientuose IDC pasirodė iš vieno DCIS ląstelių klonų palikuonyse, o kitose šešiose – skirtingų (iš dviejų iki penkių) skirtingų DCIS ląstelių klonų palikuonys. Tačiau visais atvejais DCIS ir IDC ląstelės kilo iš vienos patronuojančios normalios ląstelės (1 pav.) Ir toliau genomo anomalijos skirtinguose klonuose, sukauptų dėl genetinės sklaidos. Gauti rezultatai yra patikimi, nes buvo ištirti daugiau nei tūkstančiai atskirų ląstelių iš 10 pacientų.

Tada, norint palyginti "vėžinių" mutacijų punktų rinkinius, autoriai atliko išsamų genų kodavimo baltymų sekvenavimą. Tiek DCIS, tiek IDC ląstelėse nustatyta vidutiniškai 23 mutacijos, kurios gali būti susijusios su vėžio inicijavimu ir progresavimu.Visų pirma, genetuose buvo nustatytos mutacijos TP53, PIK3CA, NCOA2, ABL2, PDE4DIP, AHNAK, RUNX1. Tačiau IDC ląstelėse nebuvo statistiškai reikšmingo naujų mutacijų kaupimosi, palyginti su DCIS. Vadinasi, beveik visi "piktybiniai požymiai" kilo jau DCIS formavimo metu.

Taigi autoriai sukūrė naują integruotą požiūrį į atskirų ląstelių DNR seką ir panaudojo jį analizuoti vėžio ląstelių genomo evoliuciją krūties vėžio ankstyvojoje stadijoje. Pasirodo, kad pagrindiniai evoliucijos įvykiai – ląstelės genomo reorganizavimas ir vėžiui būdingų mutacijų kaupimas – jau vyksta ankstyvosios būklės sukūrimo metu (DCIS), ty prieš tai, kai ląstelės įgijo invazinio augimo galimybę (pats vėžys, invazinė kanalų karcinoma – IDC) . Atrodo, kad visi išankstinės ir vėžinės ląstelės klonai kilę iš vienos normalios tėvų ląstelės. Tiek vienas, tiek keli DCIS ląstelių klonai gali įgyti invazinio augimo galimybę. Šis modelis, vadinamas "daugelio klonų invazija", žymiai skiriasi nuo anksčiau pasiūlytų nepriklausomos evoliucijos ir evoliucinės "silpnosios vietos" modelių.

Tačiau svarbūs klausimai lieka neišspręsti.Nors nėra atsakymo į pagrindinį klausimą: kas inicijuoja atrodo neužkrečiamos ikivėžinės būklės (DCIS) perėjimą prie agresyvios karcinomos IDC? Kadangi šis perėjimas ne visada vyksta, galbūt yra dvi DCIS formos: maža ir didelė pertvarkymo rizika į IDC. Būtina nustatyti smulkius skirtumus tarp jų. Gali būti įmanoma juos rasti tam tikrų genų ekspresijos lygiu arba chromatimo epigenetinių skirtumų lygiu, pavyzdžiui, DNR metilinimas arba histonai, kurie veikia tam tikrų genų ekspresiją. Be to, Amerikos atokologų pasiūlytas požiūris į svarstomą darbą turėtų ne tik padėti tolesniems šios temos moksliniams tyrimams, bet ir sėkmingai pritaikyti ląstelių tyrimui bei jų evoliucijai kitose onkologinėse ligose. Neatsitiktinai šis juvelyrikos darbas buvo paskelbtas labiausiai autoritetingame žurnale apie molekulines biologija.

Šaltiniai:

1) A. K. Casasent ir kt. Daugiasluoksnė invazija krūties navikuose, identifikuojama topografinių vienetinių sekų nustatymu // Ląstelė 2018. DOI: 10.1016 / j.cell.2017.12.007.
2) D. S. Mikalizzi, S. Maheswaran. Dėl invazinių ląstelių krūties vėžio tako // Gamta. 2018. (Populiari apžvalga aptariamame straipsnyje).

Вячеслав Калинин


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: