Ung thư vú ba âm tính (TNBC) là một loại phụ tích cực liên quan đến tái phát di căn sớm và kết quả bệnh nhân xấu hơn. Khối u biểu hiện các dấu hiệu phân tử của quá trình chuyển đổi biểu mô-trung mô, nhưng yêu cầu của nó trong quá trình di căn TNBC tự phát in vivo vẫn chưa được hiểu đầy đủ.
Các nhà khoa học từ Y học Johns Hopkins đã xác định được các biến thể phân tử đáng kể giữa các tế bào ung thư bám vào khối u ban đầu và những tế bào di căn ra ngoài để tạo thành các khối u ở xa.
Andrew Ewald, Tiến sĩ, Giáo sư Virginia DeAcetis về Nghiên cứu Khoa học Cơ bản và Giám đốc, Khoa Sinh học Tế bào tại Trường Y Đại học Johns Hopkins, cho biết, “Chúng tôi từ lâu đã cần các mục tiêu điều trị mới và các lựa chọn cho vú ba âm tính ung thư. Những bệnh ung thư này thường tái phát trong vòng ba năm kể từ khi được chẩn đoán và các phương pháp điều trị được sử dụng cho các bệnh ung thư vú khác thường không có tác dụng đối với âm tính ba lần ”.
Các nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu trên mô hình chuột và mô người. Dạng ung thư này đặc biệt gây chết người vì nó thiếu các tín hiệu phân tử trên bề mặt liên kết với các hormone progesterone và estrogen, cũng như protein thúc đẩy ung thư Her2-neu. Phần lớn ung thư vú Các phương pháp điều trị ngày nay nhắm vào những dấu hiệu đó, làm cho chúng không hiệu quả đối với những người có khối u âm tính ba lần.
Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã quan sát kỹ lưỡng sự khác biệt về phân tử giữa các vị trí ung thư vú ban đầu hoặc nguyên phát, ba âm tính và các khu vực mà nó lây lan hoặc các vị trí di căn, giữa ba loại tế bào khác nhau: mô hình chuột, ung thư ở người được cấy vào chuột và các mẫu của cả mô nguyên phát và mô di căn được lấy từ tám bệnh nhân.
Sử dụng các kỹ thuật như học máy, hình ảnh tế bào và phân tích sinh hóa, các nhà khoa học đã xác định được sự khác biệt giữa các kiểu biểu hiện gen của ung thư nguyên phát và di căn.
Ewald nói, “Tin xấu từ nghiên cứu của chúng tôi là các tế bào từ các vị trí di căn siêu tối ưu hóa cho việc di chuyển và chống lại điều trị. Tin tốt là chúng tôi đã xác định được một số protein được gọi là yếu tố phiên mã mà các tế bào này yêu cầu để xử lý những thách thức của việc di cư và phát triển tại các vị trí di căn. Chúng tôi có thể thiết kế các liệu pháp mới nhằm vào các yếu tố phiên mã này ”.
Các nhà khoa học nhận thấy một số đặc điểm khác biệt trong tế bào của những con chuột được cấy ghép các khối u ung thư vú âm tính của người hoặc những con chuột được sửa đổi để có phiên bản chuột của căn bệnh này. Quan trọng nhất, họ phát hiện ra rằng sự xâm nhập của các tế bào ung thư vú âm tính ba lần đến các mô khác trên một bộ phận khác của cơ thể, các tế bào có hai đặc tính tế bào: di chuyển và sống sót tốt hơn.
Để đạt được điều này, các tế bào ung thư vú thu nhận protein khung xương tế bào vimentin, giúp cải thiện khả năng của cái gọi là tế bào trung mô để di chuyển và tạo ra các tế bào mới. Tế bào trung mô là một loại tế bào thường được tìm thấy trong xương và tủy xương.
Việc sản xuất một loại protein gọi là cadherin mang lại lợi ích sống sót cho các tế bào ung thư vú âm tính gấp ba lần. Protein thường được tìm thấy trong các tế bào biểu mô lót các ống dẫn và lớp phủ của các cơ quan và thường xuyên tự đổi mới.
Các nhà khoa học phân loại trạng thái tế bào của chúng là tế bào được gọi là tế bào biểu mô-trung mô lai (EMT) khi các tế bào ung thư vú ba âm tính có được khả năng sống sót và di cư như vậy.
Với sự giúp đỡ của Tiến sĩ Elana Fertig, giám đốc bộ phận và phó giám đốc khoa học định lượng, đồng thời là đồng giám đốc của Viện Hội tụ tại Trung tâm Ung thư Johns Hopkins Kimmel, các nhà khoa học đã quan sát cẩn thận các phân tử liên quan đến các trạng thái EMT lai. Họ cũng theo dõi các mô hình phân tử của các tế bào riêng lẻ trong các xét nghiệm tế bào mô hình hóa sự xâm lấn ra khỏi khối u chính và sự hình thành của một khuẩn lạc ở vị trí di căn.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng các kỹ thuật học máy để xác định các mẫu trong biểu hiện của mỗi tế bào RNA, một họ hàng của DNA tham gia vào quá trình tổng hợp protein. Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng phần lớn các tế bào di căn chuyển thành trạng thái EMT lai, có khả năng di cư cao hơn và có khả năng phục hồi cao hơn. Sau đó, các nhà khoa học kiểm tra các khối u và mô nguyên phát từ các vị trí di căn của cùng một bệnh nhân để xác nhận các trạng thái tương tự trong các mẫu từ tám bệnh nhân có khối u ác tính âm tính ba âm tính.
Ở cấp độ phân tử, hầu hết các tế bào di căn tạo ra năm protein được gọi là các yếu tố phiên mã (Grhl2, Foxc2, Zeb1, Zeb2 và Ovol1) để thúc đẩy việc tạo ra các protein liên quan đến sự xâm nhập của tế bào ung thư hoặc hình thành khuẩn lạc.
Ewald nói, “Sự khác biệt về phân tử giữa khối u di căn và khối u nguyên phát có thể là lý do tại sao các tế bào khối u di căn rất kháng với các phương pháp điều trị hiện tại”.
Các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu các cách để ngăn chặn các gen của các yếu tố phiên mã hoặc các protein kết quả của chúng để ngăn chặn sự phát triển của ung thư di căn và liệu những thay đổi tế bào và phân tử tương tự có xảy ra trong các bệnh ung thư khác, chẳng hạn như ở ruột kết, tuyến thượng thận, dạ dày và ruột non hay không.
Tạp chí tham khảo:
- Eloise M. Grasset, Matthew Dunworth, et al. Di căn ung thư vú ba âm tính liên quan đến động lực chuyển đổi phức tạp của biểu mô-trung mô và cần vimentin. Science Translational Medicine. DOI: 10.1126 / scitranslmed.abn7571
