Белок, транспортирующий цинк, способствует агрессивному росту опухоли головного мозга — установили исследователи

В исследовании, опубликованном в среду в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, учёные из Университета Оклахомы рассказали о причинах высокой агрессивности глиобластомы — злокачественной опухоли головного мозга. В центре их открытия — белок ZIP4, который транспортирует цинк по организму и запускает цепную реакцию, способствующую росту опухоли. Около половины всех злокачественных опухолей мозга составляют глиобластомы — самая смертоносная форма рака мозга, при которой медианная продолжительность жизни составляет 14 месяцев.

«Операции при глиобластоме чрезвычайно сложны, и рецидив почти всегда неизбежен», — говорит ведущий автор исследования Мин Ли, доктор философии, профессор медицины, хирургии и клеточной биологии в Медицинском колледже Университета Оклахомы. — «Понимая, почему эти опухоли такие агрессивные, мы надеемся открыть путь к новым методам лечения».

В нормальных условиях ZIP4 играет положительную роль, обеспечивая транспортировку и поддержание оптимального уровня цинка в организме. Однако при наличии рака мозга он начинает действовать иначе. В случае глиобластомы ZIP4 запускает следующую цепь событий:

• Глиобластома поглощает примерно в 10 раз больше цинка, чем нормальная мозговая ткань.
• При большом количестве ZIP4 опухоль выделяет крошечные пузырьковые структуры — внеклеточные везикулы (EVs).
• Внутри этих везикул находится белок TREM1, который обычно помогает иммунной системе бороться с инфекцией, но в данном случае превращает соседние иммунные клетки мозга (микроглию) в союзников опухоли.
• Эти активированные микроглиальные клетки выделяют химические вещества, способствующие росту опухоли.
• «Всё начинается с того, что ZIP4 чрезмерно экспрессирован в глиобластоме», — пояснил Ли. — «Это запускает все последующие процессы, способствующие росту опухоли».

Команда Ли также протестировала молекулярный ингибитор, направленный на ZIP4 и TREM1. Он прикреплялся к обоим белкам, блокируя их работу и замедляя рост опухоли. «Это говорит о том, что ZIP4 и TREM1 могут быть перспективными терапевтическими мишенями», — отметил он.
Нейрохирург, исполнительный декан Медицинского колледжа Университета Оклахомы и соавтор исследования Ян Данн, доктор медицины, заявил, что результаты являются обнадеживающим шагом в борьбе с агрессивным раком.

«Эти результаты действительно обнадеживают при таком разрушительном заболевании. Мы надеемся, что они лягут в основу новых подходов к лечению и улучшат жизнь наших пациентов», — сказал Данн, который более 20 лет лечит пациентов с опухолями головного мозга.

Это одно из первых крупных исследований Ли по глиобластоме, однако белок ZIP4 уже давно является объектом его изучения при раке поджелудочной железы. Он обнаружил, что избыточная экспрессия ZIP4 делает клетки рака поджелудочной более устойчивыми к химиотерапии и способствует их трансформации, позволяющей незаметно проникать в другие органы. Кроме того, Ли выяснил, что ZIP4 играет роль в развитии кахексии — состояния истощения мышц, которое поражает большинство пациентов с раком поджелудочной железы.