Рак печени является второй ведущей причиной смертности от рака во всем мире, забирая 700 000 жизней каждый год. Большинство случаев обнаружено слишком поздно для лечения, но теперь исследование предлагает надежду на раннюю диагностику и цели для новых методов лечения. Результаты исследования показывают резкое увеличение экспрессии гликолитических ферментов сжигания сахара в предраковом состоянии печени. Это увеличение связано со значительно более высоким риском развития гепатоцеллюлярной карциномы (HCC) - основного типа рака печени - и может привести к биомаркеру, который идентифицирует тех, кто подвержен риску заболеть.
«Мы знаем, что 90% всех случаев гепатоцеллюлярной карциномы начинаются с цирроза печени», - объясняет старший научный сотрудник доктор Сальваторе Папа из Университета Лидса и доктор Кончетта Бубичи из Университета Брунел в Лондоне, Великобритания. «Таким образом, выявляя, когда цирроз прогрессирует до рака, мы могли бы улучшили раннее выявление и лечение - хирургией, химиотерапией и лучевой терапией, но, возможно, также новыми методами лечения».
Метаболические изменения в раковых клетках
При циррозе хронический ущерб, вызванный вирусами гепатита В или С, алкоголем или ожирением, приводит к образованию рубцов и образованию регенеративных конкреций в печени. Высокий клеточный оборот в этих узлах с накоплением генетического повреждения может в конечном итоге вызвать раковые клетки.
«Мы намеревались найти признаки цирротических клеток, которые могут предсказывать раковые изменения».
Ученые признали, что раковые клетки меняют способ генерации энергии. Обычно организм получает энергию от макроэлементов - сахара, жиров, белков и их посредников - в первую очередь с использованием кислорода. Но наши клетки также могут извлекать энергию из сахаров без использования кислорода. Этот анаэробный процесс, называемый гликолизом, вырабатывает лактат, который «сжигает» наши мышцы во время интенсивных физических упражнений - и также используется раковыми образованиями, чтобы подпитывать их рост.
«Как и практически все виды рака, высокопроливирующие клетки карциномы, похоже, перенастраивают свой энергетический метаболизм в направлении гликолиза, независимо от наличия кислорода».
Причиной этого изменения метаболизма глюкозы, известного как эффект Варбурга, остается неизвестным, но считается, что воспаление играет определенную роль.
«Учитывая, что цирроз является воспалительным процессом, мы решили посмотреть, присутствует ли метаболический сдвиг к гликолизу уже в цирротических клетках, и предсказывает ли он прогрессирование гепатоцеллюлярной карциномы».
Раковые метаболические изменения присутствуют в цирротических клетках
Ученые проанализировали нормальные, цирротические и злокачественные образцы печени у пациентов, которые наблюдались в течение 10 лет после биопсии.
«Чтобы получить полный обзор изменений энергетического метаболизма в карциномах и предраковых стадиях заболевания, мы измерили экспрессию генов, кодирующих ферменты, участвующие в гликолизе и других метаболических путях».
Они обнаружили, что гены, связанные с гликолизом, включая гексокиназу 2 (HK2), альдолазу A (ALDOA) и пируваткиназу M2 (PKM2), высоко экспрессируются не только в рак, но и при циррозе по сравнению с обычными образцами печени.
«Другими словами: переход к гликолизу происходит на предраковой стадии», - говорит Бубичи.
Еще более яркий уровень экспрессии генов, связанных с гликолизом, показал положительную корреляцию с прогрессированием цирроза в рак и с плохим исходом у пациентов с карциномой уже во время биопсии.
«Это говорит о том, что экспрессия гликолитических ферментов может быть использована в качестве нового биомаркера для прогнозирования риска позднего развития карциномы у пациентов с циррозом», - утверждает Бубичи.
К раннему обнаружению
Команда подчеркивает, что исследование является предварительным: «Дальнейшие исследования необходимы, чтобы установить, подтверждают ли эти изменения в экспрессии генов как изменения в гликолитической активности».
Тем не менее, результаты показывают многообещающие средства для улучшения выживаемости посредством раннего выявления и лечения. Переход на профиль гликолитической экспрессии в цирротических клетках может даже стать мишенью для новых методов карциномы.
«Например, в настоящее время проводятся клинические испытания для изучения влияния статинов, которые используются для предотвращения сердечно-сосудистых заболеваний, на развитие карциномы у пациентов с циррозом или ее рецидивов после хирургического удаления.
Очень вероятно, что, блокируя синтез холестерина, статины также подавляют гликолиз, поскольку эти химические пути перекрываются. Если эти исследования показывают, что статины снижают риск карциномы, необходимы дальнейшие исследования, чтобы установить, является ли ингибирование гликолиза в цирротических клетках.
Источник: https://medicalxpress.com/news/2018-10-potential-markers-early-liver-cancer.html
