Funnene, basert på eksperimenter i mennesker og museceller og publisert i mai -utgaven av Gastroenterologi , kan føre til nye måter å forhindre spredning, eller metastase, av disse kreftformene samt for å behandle den ekstreme smerten som ofte følger med dem.
Bukspyttkjertelen duktalt adenokarsinom (PDA) påvirker anslagsvis 57, 000 amerikanere årlig og dreper rundt 45, 000, ifølge American Cancer Society, gjør den til den fjerde ledende årsaken til kreftdød i USA. Det er fem år gammelt, stadiumskombinert overlevelsesrate på 9% er lavere enn for alle andre kreftformer i landet, forklarer studieleder Lei Zheng, M.D., Ph.D., førsteamanuensis i onkologi og meddirektør ved Johns Hopkins Precision Medicine Center of Excellence for Pancreatic Cancer. Hovedårsaken til kreftets dårlige prognose er metastaser, prosessen der kreft vokser og sprer seg til fjerne organer. Mange pasienter har allerede metastatisk sykdom ved diagnosen; de som fortsatt ikke vanligvis dør av metastatisk sykdom, selv etter at lokal sykdom tilsynelatende har blitt kontrollert av kirurgi og stråling.
De fleste tilfeller av PDA er også preget av en prosess som kalles perineural invasjon (PNI), hvor svulster vokser til nerver i nærheten. Selv om det er godt etablert at PNI er et nøyaktig tegn på dårlig prognose og redusert overlevelse, hvorfor det oppstår og om det er forbundet med metastase har vært uklart.
For å undersøke disse spørsmålene, Zheng og hans kolleger brukte cellelinjer fra mennesker og mus for å se nøye på aksonveiledningsproteiner, en familie av biokjemiske molekyler som ofte er genetisk endret i PDA. De fokuserte videre på to av disse proteinene:SEMA3D og målet, PLXND1. Begge er involvert i å vokse de lange forlengelsene av nerveceller, kalt axoner. Zhengs egen laboratorieforskning har vist at PDA -celler ofte produserer SEMA3D i overflod.
Eksperimenter med humane kreftceller i bukspyttkjertelen vokst i laboratoriet deres viste at når forskerne brukte genetiske tweaks for å slå ned mengden SEMA3D som kreftceller produserte, disse cellene mistet omtrent 30% av sin evne til å invadere nerver i nærheten sammenlignet med kreftceller som produserte den normale mengden av disse proteinmolekylene.
Da forskerne injiserte de endrede humane kreftcellene i bukspyttkjertelen i mus, de fant en firedobling av nerver som vokste inn i svulstene.
Zheng og hans kolleger gjorde lignende funn da de blokkerte PLXND1, reseptoren for SEMA3D, på nerveceller i laboratoriemodeller av kreftceller i bukspyttkjertelen. Kreftcellene var ganske enkelt ikke så tiltrukket av nervene, sier Noelle Jurcak, den første forfatteren. I tillegg, da forskerne genetisk endret mus for å redusere mengden PLXND1 som nervene deres produserte, de gjorde det de sa var et fantastisk funn:Ikke bare vokste færre nerver rundt tumorceller, men også dyrene viste en kraftig nedgang i metastaser, antyder at PNI er kritisk for metastatisk PDA -vekst.
Forskerne bekreftet den kritiske rollen til disse molekylene i humane PDA -celler. I kreft i bukspyttkjertelen vevsprøver tatt fra pasienter, forskerne fant at svulster og nerver i nærheten som uttrykte lave mengder SEMA3D og PLXND1 var 10 ganger mer sannsynlig å være plassert lenger fra hverandre, og at de med store mengder av disse proteinene var assosiert med høye nivåer av PNI.
Som helhet, Zheng bemerker, funnene tyder på at SEMA3D og PLXND1 spiller avgjørende roller i PNI- og PDA -metastaser. Etter hvert, forskerne sier, de kan være i stand til å utvikle medisiner som er rettet mot disse to molekylene for å dempe kreftrelaterte smerter ved å holde PNI i sjakk. Målretting mot SEMA3D og PLXND1 kan også bidra til å forhindre eller bremse metastaser, han legger til.
Zheng advarer om at det fremdeles er uklart nøyaktig hvordan disse molekylene er involvert i kreftspredning, men sier en mulig forklaring er at kreft i bukspyttkjertelen skjuler seg i nerver i nærheten, selv etter at den primære svulsten er fjernet. I så fall, nye kirurgiske strategier eller medisiner kan bidra til å bremse spredningen av PDA og relaterte kreftformer, forbedre deres lave overlevelsesrate.
Vårt neste trinn er å se om vi kan demonstrere at nerver blir en nisje for å være vert for invaderte svulstceller. Hvis svulstceller gjemmer seg der, som kan bli en kilde til gjentakelse. "
Lei Zheng, M.D., Ph.D., førsteamanuensis i onkologi og meddirektør, Johns Hopkins Precision Medicine Center of Excellence for kreft i bukspyttkjertelen