Biologia, patofizjologia i regeneracja płucRak płuca i nowotwory klatki piersiowej

Molekularne podstawy progresji przednowotworowych zmian oskrzelowych do raka płaskonabłonkowego płuca

miR-149-5p i ucieczka immunologiczna w progresywnych zmianach przednowotworowych oskrzeli

W ciągu życia komórki wyściełające drogi oddechowe są nieustannie narażone na wdychane zanieczyszczenia, w tym dym tytoniowy. Takie ekspozycje mogą wywoływać zmiany molekularne, które zaburzają prawidłowe zachowanie komórek i sprzyjają nieprawidłowemu wzrostowi oraz funkcjonowaniu nabłonka. Z czasem nieprawidłowości w obrębie dróg oddechowych – określane jako przednowotworowe zmiany oskrzelowe (bronchial premalignant lesions) – mogą ulegać progresji do niedrobnokomórkowego raka płuca, w szczególności do raka płaskonabłonkowego.

Kluczowe obserwacje

W nowym badaniu zespołu z Boston University Chobanian & Avedisian School of Medicine zidentyfikowano mikroRNA (miRNA) – małą, niekodującą cząsteczkę RNA, która może hamować ekspresję genów – wykazujące nadekspresję w zmianach nasilających się w czasie (progresujących). Wykazano, że to miRNA wiąże się ze zmniejszeniem ekspresji genów uczestniczących w rozpoznawaniu immunologicznym, co potencjalnie umożliwia komórkom nieprawidłowym unikanie wykrycia przez układ odpornościowy.

Autorzy stwierdzili również, że ekspresja miRNA była najwyższa w zmianach ciężkich, zwłaszcza w tych, które w późniejszym okresie uległy dalszej progresji. Wysoka ekspresja miRNA korelowała z niższą ekspresją genów odpowiedzialnych za rozpoznawanie immunologiczne, a w zmianach o podwyższonych poziomach miRNA obserwowano mniej komórek układu odpornościowego znajdujących się w bliskim sąsiedztwie komórek atypowych. Łącznie wyniki te sugerują istnienie mechanizmu sprzyjającego progresji w kierunku nowotworu oraz wskazują potencjalną ścieżkę terapeutyczną, którą można rozważać w profilaktyce raka płuca.

Znaczenie obserwacji w kontekście ryzyka raka płuca

„Badając, jak te zmiany ewoluują w czasie u pacjentów z wysokim ryzykiem raka płuca – związanym z wiekiem i historią palenia – możemy zacząć rozumieć, dlaczego niektóre zmiany się nasilają i zmierzają w kierunku raka, podczas gdy inne pozostają stabilne lub ulegają regresji. Jeśli będziemy w stanie wiarygodnie identyfikować zmiany o najwyższym prawdopodobieństwie progresji i leczyć je zanim dojdzie do inwazji, możemy zmniejszyć śmiertelność z powodu raka płuca” – wyjaśniła autorka korespondująca Jennifer Beane, PhD, associate professor of medicine.

Materiał i metody

Biopsje przednowotworowych zmian oskrzelowych pobierano podczas bronchoskopii w Roswell Park Comprehensive Cancer Center w Buffalo (Nowy Jork, USA). Z każdej biopsji izolowano RNA, a następnie wykonywano profilowanie z wykorzystaniem sekwencjonowania RNA oraz sekwencjonowania miRNA, co pozwala ilościowo ocenić ekspresję genów i miRNA w badanej tkance. Łącznie przeanalizowano 167 biopsji pochodzących od 30 pacjentów.

W analizach obliczeniowych zidentyfikowano miRNA miR-149-5p, które było powiązane ze zmniejszoną ekspresją NLRC5 – regulatora genów uczestniczących w immunologicznym rozpoznawaniu komórek nieprawidłowych. Aby potwierdzić wyniki, wykonano analizy przestrzenne w tkankach biopsji, umożliwiające lokalizację typów komórek dróg oddechowych oraz ilościową ocenę miR-149-5p i jego docelowych białek. Badania te potwierdziły, że miR-149-5p było bardziej obfite, a NLRC5 mniej obfite w komórkach nabłonka dróg oddechowych w bardziej zaawansowanych, progresujących zmianach. Jednocześnie wykazano, że mniej komórek immunologicznych znajdowało się w bliskiej odległości od tych komórek nabłonkowych.

Wnioski i perspektywy

Autorzy liczą, że badanie pomoże w opracowaniu nowych strategii „przechwytywania” raka płuca, zanim rozwinie się postać inwazyjna. Jak dodaje Beane, w szerszej perspektywie – w miarę narastania ekspozycji na wdychane zanieczyszczenia środowiskowe – potrzebne jest szczegółowe zrozumienie, jak drogi oddechowe reagują na te czynniki i czy (oraz w jakim zakresie) mogą się po nich regenerować. Taka wiedza jest kluczowa do identyfikacji skutecznych metod zapobiegania lub odwracania uszkodzeń komórkowych.

Źródło: Cancer Immunology Research, Up-regulation of an epithelial miRNA is associated with immune evasion in progressive bronchial premalignant lesions
DOI: http://dx.doi.org/10.1158/2326-6066

Mirosław Wójcik

Mirosław Wójcik - redaktor naczelny Pulmonologiczny.pl, twórca i redaktor naczelny portalu „Oddech Życia” oraz koordynator grupy MedyczneMedia.pl. Specjalizuje się w redakcyjnym opracowywaniu informacji dotyczących pulmonologii, mukowiscydozy i innych chorób rzadkich układu oddechowego, nowych leków i technologii medycznych, badań klinicznych oraz rozwoju eksperymentalnych metod leczenia. Autor licznych materiałów opartych na publikacjach naukowych, doniesieniach konferencyjnych i komunikatach instytucji medycznych; zajmuje się również tłumaczeniem i opracowywaniem zagranicznych materiałów naukowych i prasowych. W latach 2007-2014 redaktor naczelny internetowego dziennika naukowego „BIOLOG”. Członek Polskiego Towarzystwa Chorób Płuc, European Cystic Fibrosis Society oraz Polskiego Towarzystwa Alergologicznego (PTA). Prezes Fundacji Oddech Życia.

Podobne artykuły

Back to top button