Cancer anses i allmänhet bero på genetiska skador i enskilda celler, men nya bevis har visat att onormal signalering i den omgivande vävnaden också spelar en viktig roll. I en studie som publicerades den 22 september i Cell Stem Cell visar forskare att inflammatorisk signalering i benmärgstumörmiljön är en viktig drivkraft för malignitet och förutsäger utvecklingen av leukemi hos möss och människor.
”Den här upptäckten kastar nytt ljus över det långvariga sambandet mellan inflammation och cancer”, säger huvudförfattaren till studien, Marc Raaijmakers vid Erasmus MC Cancer Institute. ”Uppklarandet av den molekylära mekanism som ligger till grund för detta koncept öppnar för en förbättrad diagnos av patienter med ökad risk för utveckling av leukemi och för möjligheten till framtida, nischriktad terapi för att fördröja eller förhindra utvecklingen av leukemi.”
Leukemi är en typ av cancer där hematopoietiska, eller blodbildande, stamceller i benmärgen ger upphov till ett stort antal onormala vita blodkroppar. Men förutom hematopoietiska stamceller innehåller benmärgen mesenkymala stamceller som genererar ben-, brosk-, muskel- och fettceller som stödjer bildandet av blod och fibrös bindväv. I en nyligen genomförd studie upptäckte Raaijmakers och hans team att genetiska mutationer i mesenkymala stamceller som finns i benmärgens tumörmiljö kan framkalla maligna förändringar i hematopoietiska stamceller, vilket ökar risken för leukemi hos möss. De molekylära mekanismer genom vilka tumörens mikromiljö bidrar till utvecklingen av cancer förblev dock oklara.
För att besvara denna fråga använde Raaijmakers och hans medarbetare massiv parallell RNA-sekvensering av mesenkymala celler i möss med den preleukemiska sjukdomen Shwachman-Diamonds syndrom (SDS) och benmärgsprover från patienter med en rad preleukemiska syndrom, inklusive SDS och myelodysplastiskt syndrom (MDS). Analysen visade att mesenkymala celler i dessa sjukdomar utsätts för stress, vilket leder till frisättning av inflammatoriska molekyler som kallas S100A8 och S100A9, vilka orsakar mitokondrie- och DNA-skador i hematopoietiska stam- och progenitorceller. Dessutom förutspådde aktivering av denna inflammatoriska väg i mesenkymala celler utvecklingen av leukemi och de kliniska resultaten hos mänskliga patienter.
Om resultaten bekräftas i en större kohort av patienter kan de leda till utveckling av diagnostiska tester, såsom färgning av benmärgsbiopsier eller avbildningsstudier, för att identifiera patienter som löper risk att utveckla leukemi. ”Dessa högriskpatienter skulle kunna behandlas mer aggressivt i ett tidigare skede och därmed förhindra eller bromsa sjukdomsutvecklingen”, säger Raaijmakers. ”Dessutom tyder resultaten på att nya läkemedel som riktar sig mot den inflammatoriska vägen bör testas i framtida prekliniska studier.”
Detta arbete stöddes av bidrag från det nederländska cancersällskapet, den nederländska organisationen för vetenskaplig forskning och Nederländernas genomikinitiativ.
Cell Stem Cell, Zambetti, Chen, Kenswil m.fl: ”Mesenchymal Inflammation Drives Genotoxic Stress in Hematopoietic Stem Cells and Predicts Disease Evolution in Human Pre-leukemia” http://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(16)30268-5
Cell Stem Cell (@CellStemCell), publicerad av Cell Press, är en månatlig tidskrift som publicerar forskningsrapporter som beskriver nya resultat av ovanlig betydelse inom alla områden av stamcellsforskning. Varje nummer innehåller också ett brett utbud av översikts- och analysartiklar som täcker ämnen som är relevanta för stamcellsforskningen, från grundläggande biologiska framsteg till etiska, politiska och finansieringsfrågor. Besök: http://www.cell.com/cell-stem-cell. För att få pressmeddelanden från Cell Press, kontakta [email protected].
.