Bröstcancerceller blir invasiva genom att ändra identitet
Forskare vid Karolinska Institutet har identifierat ett protein som bestämmer bröstcancercellers identitet och invasiva egenskaper. Fyndet kan leda till nya behandlings- och diagnosmetoder mot invasion och metastas vid bröstcancer. Studien publiceras i den vetenskapliga tidskriften Cancer Research.
Invasion av cancerceller på närliggande vävnad är det första steget i metastasen, den viktigaste dödsorsaken i samband med cancer. Det saknas fortfarande kunskap om hur cancerceller utvecklar invasiva och metastatiska egenskaper, vilket lett till en brist på behandlingsmetoder för cancerpatienter med metastas. Det är dessa frågor som den nya studien kastar nytt ljus på.
– Under de senaste åren har vi sett tecken på att förändringar i cancercellernas identitet kan bidra till invasivt och metastatiskt beteende, säger Jonas Fuxe, forskare vid institutionen för mikrobiologi, tumör- och cellbiologi på Karolinska Institutet som lett studien.
Ingen stabil identitet
Man har länge trott att cellers identitet är en permanent egenskap som bestäms under den embryonala utvecklingen. Det vill säga att så fort en cell instruerats att bli till exempel en muskelcell, nervcell eller hudcell kommer detta aldrig kunna förändras.
Idag vet man dock att cellens identitet inte är fullt så stabil, utan kan komma att ändras vid vissa patologiska tillstånd, till exempel cancer. Cancerceller utvecklas huvudsakligen från epitelceller, en celltyp som bygger upp huden, insidan av våra rörformiga organ, och körtlar, till exempel i bröstet. Nyare studier visar att bröstcancerceller kan förlora sin epiteliska identitet och utveckla invasiva och metastatiska egenskaper genom en process som kallas epitelial-mesenkymal transition (EMT).
– Framkallandet av EMT kan beskrivas ungefär som att båtar i hamnen kastar loss och görs redo att röra sig ut på vattnet. Det är här ett protein som heter CXADR, eller CAR, kommer in i bilden, säger Jonas Fuxe.
Protein med viktig funktion
CAR identifierades först som en virusreceptor, men dess normala funktion har hela tiden varit okänd. CAR försvinner ofta när cancern utvecklas mot invasiv och metastatisk sjukdom, men vad detta innebär har än så länge varit oklart.
– Det vi visar i den här studien är att CAR fungerar som en viktig angöringsplats för bröstcancercellerna, och hindrar dem från att förlora sin epiteliska cellidentitet och bli invasiva, säger Jonas Fuxe.
Ett annat intressent fynd var att när CAR återintroducerades i bröstcancerceller med låga CAR-nivåer kunde cellerna återfå en mer epitelisk (normal) identitet, utan invasiva egenskaper. Förhoppningen är att dessa resultat ska leda till en ny behandlingsstrategi där CAR används för att hindra bröstcancer från att utvecklas invasivt och metastatiskt.
Studien genomfördes på Jonas Fuxes laboratorium i samarbete med kolleger på Karolinska Institutet och forskare på Uppsala och Umeå universitet i Sverige, samt Weill Cornell Medicine i New York. Forskningen finansierades av Cancerfonden, Vetenskapsrådet och Karolinska Institutet.
Publikation
“CXADR-Mediated Formation of an AKT Inhibitory Signalosome at Tight Junctions Controls Epithelial-Mesenchymal Plasticity in Breast Cancer”
Azadeh Nilchian, Joel Johansson, Aram Ghalali, Sandra Travica, Ana Santiago, Oskar Rosencrantz, Kerstin Sollerbrant, C. Theresa Vincent, Malin Sund, Ulla Stenius och Jonas Fuxe
Cancer Research, online 1 november 2018, doi: 10.1158/0008-5472.CAN-18-1742