Denna neurotransmittor hjälper aggressiva tumörer att spridas
Ny forskning har tittat på humana cancerceller som är implanterade i möss, humana tumörprover och andra analyser i ett försök att bättre förstå vad som driver spridningen av vissa aggressiva cancerformer.
Ett team vid Johns Hopkins Medicine i Baltimore, MD, har nyligen genomfört en studie vars resultat nu finns i tidskriften Cellrapporter.
Dessa resultat indikerar att många aggressiva eller högre grader av cancer innehåller högre nivåer av en specifik neurotransmittor.
Högre grad av cancertumörer kännetecknas av snabbare tillväxt och spridningshastigheter.
Neurotransmittorer är kemiska budbärare som tillåter neuroner att "kommunicera" med varandra och skicka meddelanden till andra celler.
I den nya studien fokuserade forskarna på N-acetyl-aspartylglutamat (NAAG) och sa att denna neurotransmittor kan vara ett relevant nytt mål när det gäller behandling av högre grad av cancertumörer.
Specifikt avslöjade deras experiment att NAAG är mer rikligt förekommande i snabbt utvecklande cancertumörer än i andra typer av cancer. Forskarna fann också bevis som tyder på att denna neurotransmittor är en källa till glutamat - ett viktigt cellnäringsämne - till vissa cancertumörer och därmed underlättar deras tillväxt.
Tumörerna med höga NAAG-nivåer uttryckte också ett visst enzym: glutamatkarboxypeptidas II (GCPII).
"Vår studie [föreslår] att NAAG fungerar som en viktig behållare för att ge glutamat till cancerceller genom GCPII, när glutamatproduktionen från andra källor är begränsad," förklarar seniorstudieförfattaren Dr. Anne Le.
NAAG driver upp vissa aggressiva cancerformer
Till att börja med använde forskarna masspektroskopi för att analysera sammansättningen av humana Burkitt-lymfomceller. Denna teknik gör det möjligt för oss att bedöma massorna av olika komponenter i ett studieprov.
De fann det MITT C-drivet Burkitt-lymfom, som uttrycker MITT C genförändringar, hade högre nivåer av NAAG som icke-MITT C-drivet lymfom. Dessutom var denna neurotransmittor rikligare i humana höggradiga äggstockscancer tumörer än i primära äggstockscancer tumörer.
Kort sagt, snabbväxande cancer innehöll signifikant högre nivåer av NAAG än långsammare växande cancertumörer.
Bland mänskliga hjärncancertumörprover hade högre tumörer också högre nivåer av NAAG än tumörer med lägre grad. Dessa nivåer var "omvänt och signifikant korrelerade med patientens överlevnadstid", skriver studieförfattarna.
Detta innebär att mer aggressiva tumörer innehöll högre nivåer av denna neurotransmittor, och att de människor som forskarna samlade från dessa tumörprover var mindre benägna att överleva.
Inriktning på två synder samtidigt
Deras nästa steg involverade att undersöka musmodeller där de hade implanterat humana Burkitt-lymfomtumörer. När man tittar på gnagarmodellen fann de att när tumörerna växte ökade deras NAAG-innehåll också. Omvänt, om några tumörer krympt, minskade deras NAAG-nivåer också.
Sedan arbetade de med musmodeller där de hade implanterat humana äggstockscancer tumörer, och forskarna försökte bekämpa GCPII-aktivitet genom att använda en hämmare som kallas 2-PMPA.
Detta gjorde det möjligt för dem att både krympa tumörerna och minska koncentrationerna av glutmate i cancercellerna.
Slutligen, när man tittade på möss med humant härledda cancer i bukspottskörteln, såg forskarna att genom att attackera glutaminas - vilket är ett enzym som omvandlar glutamin till glutamat - liksom GCPII, kunde de krympa cancertumörer ytterligare.
Detta hävdar forskarna sannolikt för att de stoppade produktionen av cellnäringsämnet från två källor: NAAG och glutamin.
"Tillsammans," konstaterar Dr. Le, "kopplar dessa resultat starkt plasmakoncentrationerna av NAAG med tumörtillväxthastigheter, och föreslår att mätningar av NAAG i perifert blod bör undersökas ytterligare för att snabbt övervaka tumörtillväxten under cancerbehandling."
"Dessa resultat gör inte NAAG till en potentiell diagnostisk markör, utan till en prognostisk markör," tillägger Dr. Le, "ett potentiellt värdefullt sätt för icke-invasiva bedömningar av tumörprogression."
NAAG är ”en dold reservoar”
Dr. Le citerar också tidigare forskning som redan föreslog att glutaminmetabolism kan hjälpa till att driva cancertillväxt.
"För sju år sedan fann vi att glutamin var en stor sak i cancermetabolism, och att hämma omvandlingen av glutamin till glutamat var det rätta målet att bromsa cancertillväxt", säger Dr. Le.
”Det visar sig att det är korrekt. Men det räcker inte, för cancerceller har ett annat sätt att göra glutamat genom denna dolda reservoar. Att rikta in sig på båda vägarna kan förbättra cancerbehandlingarna. ”
Dr Anne Le
Men hon specificerar att de senaste fynden endast är relevanta för cancertumörer som uttrycker GCPII.
Hon diskonterar inte att NAAG kan främja tumörtillväxt i andra typer av cancer också, även om detta kan ske via olika kanaler. Teamet måste genomföra ytterligare studier för att bedöma riktigheten av denna hypotes, varnar Dr. Le.
