Siktar på att hitta nya sätt att förebygga matstrupscancer, ett forskargrupp vid Baylor Scott &White Research Institute fick ett R01 -pris från National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases, ett av de 27 instituten och centra för National Institutes of Health (NIH), landets främsta medicinska forskningsbyrå, att studera de molekylära mekanismerna som kopplar GERD till Barretts matstrupe och cancer.
Särskilt, forskargruppen vill veta varför Barretts matstrupe ofta återkommer efter radiofrekvensablation, en minimalinvasiv endoskopisk behandling som använder värme för att förstöra dysplastiska celler. Svaret verkar ligga i bildandet av subkvamös tarmmetaplasi, där Barretts celler gräver sig under det normala skivepadfoder i matstrupen för att undvika ablation. De fann att syra- och gallkomponenterna i gastroesofageal reflux utlöser Barretts celler att genomgå epitel-mesenkymal övergång (EMT), en sårläkande händelse där cellerna förvärvar förmågan att migrera under skivplattan där de är dolda för endoskopister och skyddade från förstörelse genom radiofrekvensablation.
De antar att EMT också hjälper Barretts celler att överleva efter refluxinducerad oxidativ stress, en process som kan tillåta att onkogena mutationer ackumuleras. Att identifiera strategier för att förhindra EMT eller mildra dess cancerfrämjande effekter i Barretts celler kommer att vägleda utformningen av nya terapier för att förhindra matstrupscancer.
Barretts celler är disponerade för cancer men ingen vet riktigt exakt varför. Därför, vi tittar på vad som händer i matstrupen när återflöde orsakar cancerfrämjande skada på Barretts celler. "
Stuart Spechler, MD, chef för avdelningen för gastroenterologi vid Baylor University Medical Center, meddirektör för Center for Esophageal Research, och medhuvudutredare om R01-förslaget
Rhonda Souza, MD, meddirektör för Center for Esophageal Research och co-principal investigator på R01-förslaget, beskriver några av de data som inspirerade det aktuella förslaget. "Vi fann att ursodeoxikolsyra, ett giftfritt gallsalt som används för att behandla vissa leversjukdomar, kan öka DNA-reparationen i Barretts celler genom en signalväg som involverar P38 och APE1/Ref-1. Detta är en av flera spännande nya molekylära vägar som kan riktas mot förebyggande av mutationsackumuleringar i Barretts celler. "
Andra viktiga signalvägar som undersöks inkluderar hypoxia-inducerbara faktorer (HIF). Nobelpriset i fysiologi eller medicin 2019 delades ut för identifiering av hypoxia-inducerbara faktorer som multifunktionella faktorer som är inblandade i att känna av syrenivåer, inklusive oxidativ stress. Baylor Scott &White-forskargruppen upptäckte tidigare att HIF-2a förmedlar svaret på GERD i normala esofagusepitelceller. Det nya arbetet fokuserar på HIF-1a i Barretts celler. Forskarna har också bevis på att vägar som involverar transkriptionsfaktorn ZEB1 kopplar återflöde till initiering av EMT.
De planerar nu att förlänga dessa studier och identifiera nya läkemedelsmål både uppströms och nedströms EMT. Arbetet fram till detta förslag har publicerats i tidskrifter med stor genomslagskraft, inklusive Gastroenterology och Gut. Betydelsen av denna mekanistiska forskning visas tydligt i deras tidigare arbete med GERD själv. Enligt Dr Spechler, "Vi kunde helt ändra paradigmet för hur refluxsjukdom fungerar. Man trodde att skadan bara var en sur brännskada, men vi visade att den verkliga skadan kommer från att cytokiner frigörs som svar på den återflödade syran. Detta var ett helt nytt koncept. Vår forskning är translationell och patientorienterad, med fokus på grundläggande mekanismer som ligger till grund för vanliga sjukdomsprocesser. Det är den typen av studier som behövs för att utveckla nya, effektiva behandlingar för våra patienter. "
Dr Souza finns för närvarande i panelen American College of Gastroenterology för att upprätta nya nationella riktlinjer för behandling av Barretts matstrupe, och Dr Spechler är på en liknande American College of Gastroenterology panel för att upprätta nationella behandlingsriktlinjer relaterade till GERD.