Normale Stammzellen, die wie Krebsstammzellen aussehen und wirken

Normale Stammzellen, die wie Krebsstammzellen aussehen und wirken
Normale Stammzellen, die wie Krebsstammzellen aussehen und wirken
Anonim

Forscher an der University of North Carolina an der Chapel Hill School of Medicine haben ihnen nach der Isolierung normaler Stammzellen, die die sich entwickelnde Plazenta bilden, die gleichen Eigenschaften von Stammzellen gegeben, die mit einer aggressiven Art von Brustkrebs in Verbindung gebracht werden.

Die wissenschaftliche Premiere öffnet die Tür für die Entwicklung neuartiger zielgerichteter Therapien, die auf dreifach negativen Brustkrebs abzielen. Auch als TNBC bekannt, ist dies ein hochrezidivierender Tumor, der sich aggressiv über seine ursprüngliche Stelle in der Brust hinaus ausbreitet und eine schlechte Prognose für Patientinnen mit sich bringt.

Die Studie wird am 6. Mai online in der Zeitschrift Cell Stem Cell veröffentlicht.

"Wir haben nur eine Aminosäure in Stammzellen aus normalem Gewebe, den Trophoblast-Stammzellen, verändert. Während sie ihre Selbsterneuerung beibehielten, hatten diese mutierten Stammzellen Eigenschaften, die denen sehr ähnlich sind, die Menschen für Krebsstammzellen vorhersagen: Sie waren hoch mobil und hochgradig invasiv", sagte Gary Johnson, PhD, Professor und Lehrstuhl für Pharmakologie an der UNC und leitender Studienautor. "So eine Stammzelle hat noch nie jemand isoliert." Johnson ist auch Mitglied des UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center.

In der normalen Entwicklung sind epitheliale Stammzellen, sogenannte Trophoblasten, an der Bildung von Plazentagewebe beteiligt. Dazu müssen sie sich in gewebeähnliche Zellen umwandeln. Diese wandern dann zu der Stelle in der Gebärmutter, wo sie zu einer nichtinvasiven Gewebezelle zurückkehren. "Aber die in unserem Labor hergestellten mutierten Trophoblast-Stammzellen, die normalerweise in die Gebärmutter eindringen und dann aufhören würden, machen einfach weiter", sagte Johnson.

Die Studie, die von den Erstautoren, der wissenschaftlichen Assistenzprofessorin Amy N. Abell, PhD, und der Doktorandin Nicole Vincent Jordan, die beide in Johnsons Labor arbeiten, geleitet wurde, zeigte, dass normales Gewebe ähnlich wie dreifach negative Brustkrebs-Stammzellen abstammt Zellen durchlaufen während der Organentwicklung dasselbe Programm molekularer Veränderungen, das als epithelialer mesenchymaler Übergang oder EMT bezeichnet wird. Dies deutet darauf hin, dass Brustkrebszellen dieses molekulare Programm der Gewebestammzellen für die Tumormetastasierung oder die Krebsausbreitung nutzen.

Die Entdeckung wurde mithilfe eines einzigartigen Mausmodells von Gewebestammzellen-EMT gemacht, das im Johnson-Labor entwickelt wurde. Die Studie identifizierte zwei Proteine, die die Expression spezifischer Gene in Gewebestammzellen während der Organentwicklung regulieren, die die normale EMT steuern. Die Inaktivierung der Proteine ​​MAP3K4 und CBP in Trophoblasten-Stammzellen führt dazu, dass sie hyperinvasiv werden.

In Zusammenarbeit mit Aleix Prat, PhD und Charles Perou, PhD im UNC Lineberger Comprehensive Cancer Center, machte das Forschungsteam eine weitere Entdeckung: eine Überschneidung zwischen der Genexpressionssignatur der Eigenschaften der mutierten Gewebestammzellen während der EMT und der dreifach negative menschliche Brustkrebs-Gensignatur, die eine Invasivität vorhersagt.Dieselben Gene wurden herunterreguliert.

"Diese signifikante genetische Kreuzung zwischen Gewebestammzellen und TNBC hat bisher unerkannte Gene identifiziert, die wahrscheinlich zur Metastasierung von Brustkrebs beitragen", sagte Johnson. „Diese neu identifizierte Gensignatur wird derzeit in verschiedenen Brustkrebsmodellen untersucht, mit dem Ziel, neue therapeutische Interventionen für die Behandlung von TNBC zu entwickeln.“

Andere UNC-Koautoren sind Alicia A. Midland, Nancy L. Johnson, Deborah A. Granger, Piotr A. Mieczkowski und Shawn M. Gomez. Koautoren am National Institute of Environmental He alth Sciences sind Weichung Huang und Leiping Li.

Die Forschung wurde teilweise vom National Institute of General Medical Sciences, einem Teil der National Institutes of He alth, unterstützt.

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