Нарушение одной аминокислоты в клеточном белке заставляет клетки рака молочной железы вести себя как стволовые клетки
Виментин — это белок промежуточных филаментов (IF) типа III, который обычно экспрессируется в клетках, которые развиваются в соединительную ткань, кровеносные сосуды и лимфатическую ткань (мезенхимальные клетки). Несмотря на широкое изучение, его роль в росте и прогрессировании опухолей остается неизученной.
Группа исследователей из Лондонского университета королевы Марии обнаружила, как небольшое изменение в белке виментин может сделать рак груди более агрессивным. Работа опубликована в журнале eLife .
Модифицируя специфическую аминокислоту цистеин на остаток серина в позиции 328 в виментине, они обнаружили, что эта мутация нарушает взаимодействие белка со структурной сетью клетки. Примечательно, что мутировавший виментин вызывал агрессивное поведение, подобное раковому, в клетках рака молочной железы, включая более быстрый рост клеток, миграцию и инвазию, сопровождающиеся снижением адгезии клеток .
Секвенирование РНК также показало, что присутствие мутантного виментина было связано с повышением уровня некодирующей РНК, называемой XIST, что предполагает потенциальную связь между этой мутацией и изменениями экспрессии генов, которые стимулируют прогрессирование рака.
Исследователи также обнаружили, что мутантный виментин заставил клетки рака груди расти независимо от гормона эстрогена при инъекции мышам с ослабленным иммунитетом. Опухоли у этих мышей показали высокую экспрессию маркеров стволовых клеток рака CD56 и CD20, что предполагает роль мутантного виментина в управлении поведением, подобным поведению стволовых клеток рака, которое часто связано с прогрессированием опухоли, терапевтической резистентностью и рецидивом.
Старший автор Ахмад Васим, профессор молекулярной и клеточной биологии полости рта в Институте стоматологии Лондонского университета королевы Марии, сказал: «Наше исследование обнаружило молекулярное взаимодействие, нарушение которого заставляет клетки рака молочной железы вести себя как раковые стволовые клетки ».
«Кроме того, мы идентифицировали потенциальный биомаркер, который может помочь обнаружить эти стволовые клетки в тканях рака молочной железы. Это открытие представляет собой важный шаг на пути к пониманию того, как развивается и распространяется рак молочной железы, с потенциальными последствиями для ранней диагностики, прогнозирования и целевых стратегий лечения».
Ведущий автор, доктор Сайма Усман (стипендиат HEC), защитила докторскую диссертацию под руководством профессора Васима по этому проекту.
Соавтор Эндрю Юдалл, профессор биологии полости рта в стоматологическом колледже Джорджии при Университете Огасты, сказал: «Исследование откроет новые возможности для нашего понимания поведения раковых стволовых клеток».
«В течение нескольких лет профессор Васим и я интересовались изучением роли виментина, связанной с раком, который индуцируется почти во всех опухолях поздней стадии, которые распространились на другие участки тела и могут быть трудно поддаются лечению. Мы использовали MCF-7, модельную линию эпителиальных клеток молочной железы, отчасти потому, что она лишена виментина, что, следовательно, облегчает определение функций, связанных с конкретными мутациями виментина.
«Наше наблюдение, что клетки стали более агрессивными и что были индуцированы маркеры стволовых клеток, может открыть дверь к новым терапевтическим подходам к лечению рака молочной железы и других видов рака».