Dengan kehadiran tumor pankreas, sel-sel imun tertentu memecahkan protein struktur menjadi molekul yang mencetuskan pembinaan tisu padat, penghalang yang diketahui untuk terapi, satu kajian baru mendapati.
Diketuai oleh penyelidik dari Sekolah Perubatan NYU Grossman, kajian itu berkisar pada jaringan protein padat yang menyokong organ dan membantu membina semula tisu yang rosak. Gentian protein kolagen, komponen utama mesh, sentiasa dipecahkan dan diganti untuk mengekalkan kekuatan tegangan, dan sebagai sebahagian daripada proses penyembuhan luka.
Kajian lepas menunjukkan bahawa sel imun yang dipanggil makrofaj menyumbang kepada proses yang dipanggil desmoplasia, yang disebabkan oleh pusing ganti yang tidak normal dan pemendapan kolagen yang berlebihan yang melindungi kanser pankreas. Dalam persekitaran ini, makrofaj juga dikenali untuk menelan dan memecahkan kolagen melalui tindakan protein yang dipanggil reseptor mannose (MRC1).
Menerbitkan dalam talian 4 April dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, kajian semasa mendapati bahawa kolagen terdegradasi meningkatkan jumlah arginin, asid amino yang digunakan oleh enzim nitric oxide synthase (iNOS) untuk menghasilkan sebatian yang dipanggil spesies nitrogen reaktif (RNS). Ini, seterusnya, menyebabkan sel-sel stellate yang menyokong jiran membina jaringan berasaskan kolagen di sekeliling tumor, kata penulis kajian.
"Keputusan kami mendedahkan bagaimana tumor pankreas memprogramkan makrofaj untuk menyumbang kepada pembinaan halangan fibrotik, " kata pengarang kajian pertama Madeleine LaRue, PhD. Pada masa kajian, LaRue adalah pelajar siswazah dalam makmal pengarang kajian kanan Dafna Bar-Sagi, PhD, Profesor S. Farber Biokimia dan Farmakologi Molekul dan Naib Dekan Sains di NYU Langone Health. "Rangka kerja molekul ini boleh dimanfaatkan untuk menentang perubahan pro-kanser dalam tisu struktur yang mengelilingi tumor," tambah LaRue.
Kanser pankreas adalah penyebab utama ketiga kematian berkaitan kanser di Amerika Syarikat, dengan kadar kelangsungan hidup lima tahun sebanyak 10%. Kanser pankreas kekal sukar untuk dirawat sebahagian besarnya disebabkan oleh rangkaian luas tisu fibrotik di sekeliling tumor. Rangkaian ini bukan sahaja menyekat akses melalui terapi, tetapi juga menggalakkan pertumbuhan yang agresif.
Untuk kajian semasa, eksperimen menunjukkan bahawa makrofaj yang ditanam dalam hidangan nutrien (kultur), dan ditukar kepada tetapan tahan kanser (M2), memecah lebih banyak kolagen daripada makrofaj yang menyerang sel kanser (M1). Selanjutnya, pasukan itu mengesahkan dengan satu siri ujian bahawa makrofaj M2 mempunyai tahap enzim yang lebih tinggi yang menjana RNS, seperti iNOS.
Untuk mengesahkan penemuan ini dalam tikus hidup, pasukan itu menanam sel-sel stellate yang sama ada "pra-makan" dengan kolaj, atau dikekalkan dalam keadaan tidak diberi makan, ke dalam rusuk haiwan kajian bersama-sama dengan sel-sel kanser pankreas. Pasukan itu memerhatikan peningkatan 100 peratus dalam ketumpatan gentian kolagen intra-tumoral dalam tumor yang diperoleh daripada sel-sel kanser yang diimplan bersama dengan sel-sel stellate yang telah dirawat dengan kolagen.
Yang penting, kajian itu menunjukkan buat pertama kalinya bahawa makrofaj berhampiran sel kanser pankreas, bukan sahaja mengambil dan memecahkan lebih banyak kolagen sebagai sebahagian daripada mengais protein yang memberi makan pertumbuhan yang tidak normal, tetapi juga diubah oleh penghapusan, supaya sistem pemprosesan tenaga mereka. (metabolisme) diwayar semula dan memberi isyarat untuk pembentukan fibrotik.
"Pasukan kami menemui mekanisme yang menghubungkan perolehan kolagen kepada pembinaan persekitaran tahan rawatan di sekitar tumor pankreas," kata Bar-Sagi. "Memandangkan persekitaran yang padat ini adalah sebab utama mengapa kanser pankreas sangat mematikan, pemahaman yang lebih baik tentang hubungan antara penghapusan protein dan pembinaan halangan pelindung akan diperlukan untuk memperbaiki rawatan keganasan yang memusnahkan ini."
