Взаимодействие генетически аномальных эпителиальных и нормальных поддерживающих клеток стимулирует образование опухоли

Исследование ученых A*STAR на модели плодовой мушки показало, что генетически аномальные эпителиальные клетки могут взаимодействовать с генетически нормальными поддерживающими клетками, помогая друг другу пролиферировать и стимулируя образование опухоли. Подавление сигналов, передаваемых между этими клетками, потенциально может блокировать рост и развитие солидных опухолей.

Солидные опухоли, например, в молочной железе или легких, обычно имеют сложный состав. Они могут состоять из множества типов клеток, которые пролиферируют с разной скоростью и несут различный набор вызывающих рак генетических изменений. Рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) — это белок, который, как известно, высоко экспрессируется во многих типах опухолей и стимулирует рост различных тканей.

Гектор Эрранс из лаборатории Стивена Коэна в Институте молекулярной и клеточной биологии A*STAR в Сингапуре индуцировал сверхэкспрессию EGFR в эпителиальных клетках части развивающейся плодовой мушки, называемой имагинальным диском. Ученые обнаружили, что возникающие в этой области опухоли состояли как из эпителиальных клеток с высоким уровнем EGFR, так и из поддерживающих клеток — мезенхимальных, которые не были генетически модифицированы.

Исследователи выяснили, что эпителиальные клетки, экспрессирующие EGFR, высвобождают факторы пролиферации Dpp и Wg, и что эти факторы необходимы для образования опухоли в имагинальном диске мушки. Снижая экспрессию Dpp или Wg специфически в эпителиальных или мезенхимальных клетках, они показали, что для образования опухоли требуется сигналинг Wg в эпителиальных клетках и сигналинг Dpp в мезенхимальных.

Кроме того, команда обнаружила, что генетическое удаление одного типа клеток снижает пролиферацию другого типа. Эти данные позволяют предположить, что взаимодействие между генетически аномальными эпителиальными и генетически нормальными мезенхимальными клетками может играть роль в опухолегенезе, и что блокирование этого взаимодействия может снизить рост опухоли.

Перлекан — известный секретируемый кофактор для сигналинга Wg и Dpp. Коэн и его коллеги обнаружили, что перлекан секретируется генетически модифицированными эпителиальными клетками и накапливается на мезенхимальных клетках. Снижение экспрессии перлекана могло предотвратить образование опухоли, вызванное сверхэкспрессией EGFR в имагинальном диске мушки.

«Это исследование определило сигналы, секретируемые эпителиальными клетками, которые стимулируют опухоли в этой модели, — объясняет Коэн. — Наша следующая цель — определить сигнал, который возвращается от мезенхимальных клеток».