Forskarna stöds av National Institute of Dental och Craniofacial forskning (NIDCR) har lagt en viktig ny bit till pusslet om hur tumörceller inducerar nya blodkärl för att bilda och bränsle deras onormal tillväxt, en välkänd process som kallas angiogenes.
Som publicerades i månadens nummer av tidskriften Cancer Cell , fann forskarna att de utöver de välkända strategi utsöndrar proteiner för att utlösa angiogenes, tumörceller också fysiskt binda till ett protein som visas på ytan av celler som klär väggarna i våra blodkärl. Denna fysiska interaktion, som ett finger trycka på en knapp, skickar en signal inom dessa celler att växa och gro nya kapillärer.
Fyndet, medan teknisk natur, har potentiellt stora konsekvenser för antiangiogen terapi, en av de hetaste områdena inom cancerforskningen. Dr Cun-Yu Wang, forskare vid University of Michigan och ledande på papperet, sade fynd tyder på ett framtida antiangiogen strategi att blockera inte bara utsöndras molekyler, men också den cell till cell kontakt.
Wang sade dessa tidiga data tyder även på den intressanta möjligheten att styra tillväxt-hämmande läkemedel i normala celler blodkärl för att stoppa angiogenes. "Det väl etablerade att tumörceller kan bli resistenta mot kemoterapi", säger Dr Wang. "För endotelceller, som är de celler som klär väggarna i blodkärlen, finns det inga tecken på att motståndet är ett problem. Det är en spännande idé, och en som vi tror kan vara väl värt att sträva."
Denna månads papper, vilket ofta är fallet i den vetenskapliga världen, innebär en hel del hårt arbete - och lite tur. Wang sade att hans grupp började för några år sedan att studera ett utsöndrat protein som kallas hepatocyte growth factor, eller HGF, och dess roll i att hjälpa huvud och hals tumörer vända cancer. HGF gör det, delvis genom att hjälpa att få närliggande blodkärl att växa misguidedly mot och så småningom till utvecklingsländerna tumören för att få näring. "Fortfarande obesvarad var exakt hur HGF sätter angiogena processen i rörelse", säger Dr Qinghua Zeng, huvudförfattare på papper och en forskare vid University of Michigan, notera att HGF också har en pro-angiogena effekt i andra tumörtyper. "Vi behövs för att ansluta den molekylära prickar."
Zeng och hans kollegor genomförde en serie experiment under noggrant kontrollerade laboratorieförhållanden för att avgöra om, eftersom de misstänkte, stimulerar HGF huvud och hals tumörceller att släppa pro-angiogena proteiner. Till deras förvåning fann de att så inte var fallet. Tumörceller stimuleras av HGF främjas starkt bildandet av en kapillär-liknande nätverk jämfört med utsöndras faktorer som framkallas av HGF ensam. "I det här läget hade vi inte har en aning om vad som pågick", sade Wang. "Men vi började tänka att det måste innebära en direkt interaktion mellan tumören och endotelceller."
Wang sade att det är där lyckan in i bilden. Han och hans kollegor bestämde sig för att ta en närmare titt på en stor mängd data att de hade genererat några år tidigare visar tusentals gener som HGF aktiverar i huvud och hals tumörceller. Den gen som var bland de uttryckte mest kallas jagged1, som är känt för att binda till ett specifikt protein på ytan av endotelceller. "Jag tänkte:" Åh, gör denna mening ", säger Wang. "Det jagged1 proteinet inte utsöndras, men visas på ytan av tumörcellerna. Jag spekulerade i att HGF inducerad jagged1 nivåer för att öka, vilket leder till en direkt yta till ytan samspelet mellan tumören och endotelceller."