Когда рак яичников распространяется из яичников, он почти всегда распространяется на слой жировой ткани, выстилающий кишечник. Новое исследование показало, что раковые клетки яичников более агрессивны по отношению к этим мягким тканям из-за механических свойств этой среды. Открытие противоречит тому, что наблюдается с другими злокачественными раковыми клетками, которые, кажется, предпочитают более жесткие ткани.
"Мы обнаружили, что есть некоторые раковые клетки, которые реагируют на мягкость, а не на жесткость," сказала Мишель Доусон, доцент Школы химической и биомолекулярной инженерии Технологического института Джорджии. "Клетки рака яичников с высокой степенью метастазирования реагируют на мягкую среду, становясь более агрессивными."
Раковые клетки яичников распространяются или метастазируют другим способом, чем другие раковые клетки. Клетки рака груди, например, отрываются от солидной опухоли и текут через кровь, пока не останутся в мелких кровеносных сосудах. Затем раковые клетки проникают через поверхность сосуда, образуя опухоль. Поскольку опухоли яичников находятся в брюшной полости, эти раковые клетки распространяются в окружающую жидкость, а не через кровь. Они должны иметь возможность прилегать непосредственно к жировой ткани, выстилающей кишечник, называемой сальником, чтобы начать формирование опухоли. Новое исследование обнаружило детали того, как раковые клетки яичников, похоже, предпочитают механические свойства этой мягкой ткани.
Исследование было опубликовано в недавнем онлайн-выпуске Journal of Cell Science при финансовой поддержке Национального научного фонда и Центра регенеративной медицины Технологического института Джорджии и Эмори.
Группа исследователей, возглавляемая Дэниелом МакГрейлом, аспирантом лаборатории Доусона, обнаружила, что раковые клетки яичников in vitro были более прикреплены к слою мягких жировых клеток, чем к слою более жестких костных клеток, и что это поведение также повторялось с использованием гели аналогичной жесткости.
"Все модели поведения, которые мы ассоциируем с клетками рака груди в этих более жестких условиях, заменяются клетками рака яичников," Доусон сказал.
После прилипания к этим мягким поверхностям метастатические раковые клетки яичников стали более агрессивными. Их распространение увеличилось, и они стали менее восприимчивы к химиотерапии. Клетки рака яичников также были более подвижными на мягких поверхностях, перемещаясь почти в два раза быстрее, чем на жестких поверхностях. Команда также обнаружила, что менее агрессивные клетки, которые не метастазируют, не демонстрируют никаких из этих изменений.
Исследователи использовали методы, которые традиционно не использовались при исследовании рака яичников. Они измерили силу, оказываемую клетками, отслеживая смещение шариков в окружающей среде вокруг клеток. Исследователи обнаружили, что метастатические клетки увеличили свои тяговые силы, используемые для создания движения, в три раза на мягких поверхностях, но не было такого изменения в менее агрессивных клетках.
"Мы думаем, что поведение, которое метастатические раковые клетки яичников проявляют на этих мягких поверхностях, представляет собой механический тропизм, который они имеют к этим более мягким тканям в кишечнике," Доусон сказал.
В будущей работе исследователи выяснят, есть ли у раковых клеток яичников некоторая естественная склонность к этому уникально более агрессивному поведению в более мягких условиях.
"Мы пытаемся выяснить, есть ли какое-то внутреннее программирование, которое приводит к такому агрессивному поведению," Доусон сказал.