Под руководством профессора Жана Пола Тьери, старшего главного исследователя, и доктора Руби Хуанга, главного научного сотрудника, оба из CSI Singapore, ученые разработали схему оценки, которая отслеживает механизм эпителиально-мезенхимального перехода (EMT). Было показано, что этот процесс играет роль в большом количестве событий, связанных с раком, включая инвазию рака, метастазирование и устойчивость к химиотерапии. На сегодняшний день не существует инструментов для систематической количественной оценки статуса опухолей EMT. Таким образом, недавно разработанная система оценки EMT является многообещающим и универсальным инструментом для исследования роли и динамики EMT в прогрессировании, ответе на лечение и выживаемости при различных типах рака.
Его также можно интегрировать с другими молекулярными тестами, такими как обнаружение мутаций раковых генов, чтобы помочь выявить пациентов с более высоким риском неудачи лечения и снижения выживаемости.
Механизм ЭМП и метастазирование рака
Метастазы рака являются причиной 90 процентов смертей от рака.
Одним из механизмов метастазирования является процесс EMT, при котором опухолевые клетки теряют адгезионные контакты со своими соседними клетками на первичном участке опухоли и приобретают способность перемещаться на вторичный участок. Способность оставаться в тесном контакте — важная особенность эпителиальных клеток, тогда как способность к движению характерна для мезенхимальных клеток. опухолевые клетки, которые подвергаются процессу EMT, теряют свои эпителиальные свойства и приобретают инвазивные, миграционные свойства, типичные для мезенхимальных клеток.
Механизм EMT по-разному влияет на разные популяции раковых клеток, поскольку они по-разному реагируют на сигналы EMT. Не все раковые клетки претерпевают одинаковую степень потери способности клеточной адгезии или приобретают способность спонтанно двигаться, что известно как подвижность.
В результате опухоли от разных пациентов будут иметь широкий спектр различий в статусе их EMT. Для точного определения статуса ЭМП опухоли исследовательская группа разработала систему количественного моделирования.
Как разрабатывалась система начисления баллов ЕМТ
В этом исследовании исследователи использовали в общей сложности 13000 образцов из общедоступных баз данных, содержащих информацию об экспрессии генов для более чем 15 различных типов рака.
Схема компьютерного моделирования EMT была создана для определения опухолей, имеющих наиболее эпителиальные особенности, и опухолей, имеющих наибольшие мезенхимальные особенности. Впоследствии опухоли оценивали по непрерывному спектру различных баллов EMT. опухоли со смешанными эпителиальными и мезенхимальными особенностями находятся в промежуточном состоянии. Это переходное состояние означает популяции раковых клеток, которые могут стать действительно мезенхимальными.
Пациенты с опухолями в этом промежуточном состоянии могут подвергаться более высокому риску по сравнению с пациентами с опухолями в эпителиальном состоянии.
Клиническая информация из баз данных, включая выживаемость пациентов и ответы на лечение, сравнивалась со схемой оценки ЕМТ. Исследовательская группа показала, что разработанная ими шкала ЕМТ хорошо коррелирует с ранее опубликованными, специфичными для рака сигнатурами ЕМП.
Они использовали эту схему оценки, чтобы установить спектр EMT для различных видов рака и отметили хорошую корреляцию между линиями раковых клеток и опухолями. Ученые пришли к выводу, что эта схема оценки может позволить объективное и систематическое исследование EMT в прогрессировании рака, выживаемости и на протяжении всего клинического ответа на терапию.
Д-р Хуанг сказал: «После объявления об этой общей схеме оценки ЕМТ на международной встрече по раку в Соединенных Штатах люди подошли ко мне и поблагодарили нас за то, что мы предоставили на местах полезный инструмент, который поможет им определить ЕМТ. Теперь исследователям больше не нужно ломать голову, чтобы выяснить, какие маркеры использовать для представления ЕМТ в своих системах. Мы предоставили решение."
«Пришло время, чтобы кто-то разработал схему оценки ЕМТ, и мы очень счастливы и взволнованы тем, что она исходила от нашей команды», — сказал профессор Тьери. В 2002 году профессор Тьери впервые указал на роль EMT во время прогрессирования рака.
В результате за последние 12 лет в этой области исследований наблюдался экспоненциальный рост знаний, включая актуальные знания о раковых стволовых клетках.
Будущие исследования
Схема оценки вызвала интерес со стороны научного сообщества, и команда начала вычислять оценку EMT для других исследователей по запросу. В настоящее время команда разрабатывает упрощенный диагностический тест, который позволит исследовательским или клиническим лабораториям оценить статус ЕМТ исследований или клинических образцов.