Penyelidik di Universiti Johns Hopkins baru-baru ini mendapati bahawa lapisan sel mengelilingi saluran payudara, yang dipanggil myoepithelium, berfungsi sebagai pertahanan yang aktif terhadap metastasis kanser payudara.
Para saintis sebelum ini percaya bahawa lapisan sel ini hanya berfungsi sebagai penghalang untuk mencegah serangan kanser, tetapi dalam demonstrasi dengan tikus, pasukan Johns Hopkins mendapati bahawa ia benar-benar mencapai dan meraih sel-sel kanser yang tersebar untuk mengelakkan mereka daripada menyebar ke seluruh tubuh.
"Memahami bagaimana sel kanser terkandung akhirnya dapat membantu kita mengembangkan cara untuk meramalkan risiko individu metastasis," Andrew Ewald, seorang profesor biologi sel di Sekolah Perubatan universiti dan ahli Pusat Kanser Komprehensif Johns Hopkins Sidney Kimmel, dalam satu kenyataan.
Pasukan termasuk Orit Katarina Sirka, pelajar pelajar kedoktoran di makmal Ewald, dan Eliah Shamir, yang kini menjadi ahli patologi pembedahan di University of California, San Francisco.
Penyelidikan ini diterbitkan di Jurnal Biologi Sel.
Lapisan Myoepithelial
Kebanyakan tumor payudara bermula di sel-sel yang memasuki bahagian dalam saluran payudara, Ewald menjelaskan.
Sel-sel ini dikelilingi oleh sel-sel myoepithelial yang bekerja untuk mengikat dan memindahkan susu melalui saluran apabila bayi menyusu. Lapisan ini juga digunakan untuk membezakan secara klinikal antara kanser payudara yang terkandung dan kanser invasif.
Apabila sel-sel kanser meletupkan myoepithelium, hasilnya disebut karsinoma invasif, yang dikaitkan dengan rawatan yang lebih agresif dan kadar kambuhan yang lebih tinggi.
"Kami tahu bahawa kehadiran dan integriti lapisan myoepithelial adalah kunci kepada pengurusan klinikal kanser payudara," kata Ewald.
Ahli patologi suka Shamir "mendiagnosis kanser payu dara invasif berdasarkan kehadiran sel kanser melepasi myoepithelium, "jelasnya.
"Walaupun realiti klinikal ini, tidak jelas apakah sel myoepithelial adalah penanda risiko atau sama ada mereka mengawal selia tingkah laku invasif. Sangat sedikit sistem eksperimen telah memodelkan myoepithelium dengan cara yang realistik, "katanya.
Sebelum kajian ini, pemahaman myoepithelium mengingatkan dinding tembok, yang digunakan sebagai penghalang untuk menghalang sel-sel kanser invasif, kata Ewald.
Kajian ini
Untuk menentukan fungsi myoepithelium, Ewald dan pasukannya telah merekayasa sel dari lapisan saluran payudara tikus untuk menghasilkan protein Twist1, yang telah dikaitkan dengan metastasis kanser dalam pelbagai jenis tumor.
Yang menghairankan, mereka mendapati bahawa apabila sel-sel Twist1 invasif memecahkan lapisan myoepithelial, sel-sel myoepithelial meraih sel yang melarikan diri dan menariknya kembali ke dalam lapisan saluran payudara.
"Penemuan ini menubuhkan konsep baru myoepithelium sebagai penghalang dinamik untuk melarikan diri sel, bukannya bertindak sebagai tembok batu seperti yang diduga sebelum ini," kata Sirka dalam satu kenyataan.
Melalui pemerhatian 114, penyelidik mendapati bahawa ini berlaku 92 peratus masa.
"Kami melihat secara real-time bahawa myoepithelium adalah penghalang yang dinamik untuk pencerobohan epitel," kata Ewald.
"Kami benar-benar dapat melihat sel-sel myoepithelial menjangkau dan merampas sel-sel kanser dan menariknya kembali ke tumor, dengan itu menghalang penyebaran mereka."
Meneruskan ujian
Untuk mengesahkan lapisan ini aktif, penyelidik mengubah dua ciri penting sel myoepithelial: keupayaan mereka untuk kontrak dan nisbah berangka mereka ke sel-sel invasif.
Mereka secara genetik merekayasa sel-sel tikus untuk mengecutkan actin otot licin mereka, protein yang membolehkan sel-sel untuk kontrak, menjadikannya lebih sukar untuk mereka kontrak.
Di bawah keadaan itu, jumlah sel invasif yang melepasi lapisan myoepithelial meningkat tiga kali ganda berbanding sel dengan myoepithelium biasa.
Penyelidik juga mendapati bahawa penurunan bahagian sel myoepithelial ke sel-sel invasif meningkatkan bilangan sel kanser yang melarikan diri. Khususnya, mereka mendapati bahawa menambahkan dua sel myoepithelial untuk satu sel invasif menurunkan kadar pelepasan empat kali ganda lebih daripada itu tanpa penghalang bertahan.
"Ini penting untuk diketahui kerana ia menunjukkan bahawa kedua-dua kesempurnaan fizikal myoepithelium dan ekspresi gen dalam sel myoepithelial adalah penting dalam meramal kelakuan tumor payudara manusia. Di mana-mana lapisan atau bekas ini adalah peluang untuk melepaskan sel-sel kanser, "kata Shamir dalam satu kenyataan.
Apa yang akan datang?
Melangkah ke hadapan, pasukan merancang untuk mengkaji mekanisme selular dan keperluan molekul yang mendorong lapisan myoepithelial untuk bertindak balas secara dinamik.
"Kami sedang bekerjasama dengan ahli patologi untuk menguji sama ada pengesanan rehat kecil dalam myoepithelium atau analisis molekul mengenai keadaan pembezaan sel myoepithelial berkait rapat dengan peningkatan risiko pengulangan metastatik," kata Ewald.
"Kami juga telah membangunkan pendekatan genetik untuk membunuh sel-sel myoepithelial dengan cara yang boleh dirasakan; ini akan membolehkan kita membuangnya pada peringkat perkembangan kanser yang berbeza dan memeriksa sama ada metastasis dipercepatkan. Kami juga mengkaji beberapa model kanser payudara untuk menentukan bagaimana mereka menumbuhkan halangan ini, sama ada dengan membunuh, membezakan, atau mendorong pelepasan sel myoepithelial. "
