ในการศึกษาวิจัยใหม่นี้ นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Virginia Commonwealth ต้องการทำความเข้าใจบทบาทของยีนชนิดหนึ่งที่เรียกว่า MDA-9/Syntenin-1/SDCBP ในมะเร็งต่อมลูกหมาก และวิธีที่ยีนสื่อสารกับเซลล์และเนื้อเยื่อโดยรอบในสภาพแวดล้อมจุลภาคของเนื้องอก ซึ่งนำไปสู่การแพร่กระจายของเนื้องอกไปยังกระดูก พวกเขาพบว่ายีนนี้เป็นผู้อยู่เบื้องหลังผลกระทบแบบโดมิโนในระดับโมเลกุลที่กระตุ้นให้มะเร็งต่อมลูกหมากเติบโตและแพร่กระจาย การค้นพบนี้มีความหมายทางคลินิกที่สำคัญสำหรับการรักษามะเร็งต่อมลูกหมากและโรคชนิดอื่นๆ
การแพร่กระจายของมะเร็งไปยังกระดูกมักเกิดขึ้นกับมะเร็งระยะลุกลามทุกประเภท โดยเฉพาะในผู้ป่วยมะเร็งต่อมลูกหมากและมะเร็งเต้านม เมื่อมะเร็งแพร่กระจายไปยังกระดูกแล้ว อาจทำให้สุขภาพกระดูกเสื่อมลงอย่างมาก มักนำไปสู่การหัก หักง่าย และภาวะแทรกซ้อนอื่นๆ ที่อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตได้
ดร. พอล บี ฟิชเชอร์ ผู้เขียนร่วมรายงานและผู้อำนวยการสถาบันการแพทย์โมเลกุลแห่งมหาวิทยาลัยเวอร์จิเนียคอมมอนเวลธ์ กล่าวว่า "ระยะสุดท้ายของการแพร่กระจายของมะเร็งมักจะเป็นอันตรายถึงชีวิตเสมอ เมื่อมะเร็งของผู้ป่วยแพร่กระจายไปถึงกระดูกแล้ว แทบจะไม่มีทางเลือกในการรักษาใดๆ เลย"
งานวิจัยก่อนหน้านี้จำนวนมากของ Fisher และผู้ร่วมงานของเขาพบว่ายีน MDA-9 ซึ่งเป็นยีนที่ไม่จำเพาะต่อเซลล์เนื้องอกและมีอยู่ในเนื้อเยื่อทุกประเภท ถือเป็นปัจจัยสำคัญที่ทำให้มะเร็งแพร่กระจาย อย่างไรก็ตาม "สาเหตุ" ทางชีววิทยายังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด
จากการศึกษาใหม่นี้ ผู้เขียนได้แสดงให้เห็นเป็นครั้งแรกว่า MDA-9 มีส่วนรับผิดชอบเป็นส่วนใหญ่ในการเริ่มปฏิกิริยาลูกโซ่เซลล์ที่กระตุ้นให้เกิดการแพร่กระจายของมะเร็งต่อมลูกหมาก และทำให้เซลล์เนื้องอกสามารถควบคุมกระดูกได้
Swadesh K. Das, Ph.D. ผู้เขียนร่วมของบทความและรองศาสตราจารย์ในภาควิชาพันธุศาสตร์มนุษย์และโมเลกุลที่คณะแพทยศาสตร์มหาวิทยาลัย Virginia Commonwealth กล่าวว่า "MDA-9 มีบทบาทตั้งแต่ A ถึง Z ในเนื้องอก โดยพื้นฐานแล้วเป็นยีนที่ส่งเสริมความก้าวหน้าและการแพร่กระจายของเนื้องอกโดยตรง"
จากการศึกษาพบว่า MDA-9 กระตุ้นโปรตีนในเซลล์เนื้องอกที่เรียกว่า PDGF-AA ซึ่งควบคุมการเจริญเติบโตและการแบ่งตัวของเซลล์ และปล่อยโปรตีนดังกล่าวออกสู่สิ่งแวดล้อมของโครงกระดูก จากนั้น PDGF-AA จะจับกับ PDGFR ซึ่งเป็นตัวรับบนพื้นผิวของเซลล์ไขกระดูกที่เรียกว่าเซลล์สโตรมาของไขกระดูก-มีเซนไคมอล (BM-MSC)
โปรตีนเหล่านี้จะโต้ตอบกับ MDA-9 และกระตุ้นเส้นทางการส่งสัญญาณของฮิปโปที่รับผิดชอบในการสร้างเซลล์ใหม่ โปรตีนนี้จะปลดปล่อยโปรตีนขนาดเล็กที่กระตุ้นการอพยพที่เรียกว่าคีโมไคน์ ซึ่งในการศึกษาครั้งนี้หมายถึง CXCL5 จากนั้น CXCL5 จะดึงดูดเซลล์มะเร็งไปที่เนื้อเยื่อกระดูก ซึ่งจะโต้ตอบกันเพื่อผลิต CXCL5 มากขึ้นและดึงดูดเซลล์มะเร็งมากขึ้นสู่สิ่งแวดล้อม ทำให้เกิดเหตุการณ์เป็นวัฏจักรชุดหนึ่งที่ส่งเสริมการเติบโตของมะเร็งในกระดูก
รูปภาพจาก PNAS, 2023, doi:10.1073/pnas.2307094120
นอกจากนี้ ในขณะที่กระตุ้นให้เซลล์เนื้องอกเข้าไปในเนื้อเยื่อกระดูกมากขึ้น CXCL5 ยังนำไปสู่การสลายของกระดูกและกระดูกหัก โดยการส่งเสริมการแบ่งตัวของเซลล์สลายกระดูก ซึ่งเป็นกลุ่มย่อยของเซลล์สลายกระดูกที่สามารถทำลายกระดูกได้
Das กล่าวว่า "การศึกษาใหม่นี้แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงการสื่อสารระหว่างเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากและ BM-MSC ปกติในไมโครเอนไวรอนเมนต์ของเนื้องอก และวิธีที่การสนทนาทางชีววิทยาระหว่างเซลล์ทั้งสองช่วยให้เซลล์ที่แพร่กระจายแพร่กระจายและเพิ่มจำนวนในกระดูกได้อย่างไร"
นักวิจัยได้ขัดขวางการโต้ตอบทางชีวภาพที่นำไปสู่การเติบโตของเนื้องอกโดยการกำจัด MDA-9 ออกจากเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมาก จึงสามารถหยุดการแพร่กระจายของโรคได้ นอกจากนี้ นักวิจัยยังพบอีกว่าการกำจัด MDA-9 ออกจากเซลล์กระดูกไม่ส่งผลเสียต่อสุขภาพของเนื้อเยื่อกระดูก
จากการศึกษาใหม่นี้ พบว่าปฏิสัมพันธ์ดังกล่าวเกิดขึ้นในเซลล์มะเร็งต่อมลูกหมากของสัตว์ มนุษย์ และจากผู้ป่วย แต่ผู้วิจัยที่เสียชีวิตแล้วเชื่อว่าการค้นพบเหล่านี้จะมีผลกระทบต่อเนื้องอกแข็งหลายประเภทซึ่งมี MDA-9 อยู่ด้วย ได้แก่ มะเร็งสมอง มะเร็งเต้านม มะเร็งผิวหนัง มะเร็งปอด และมะเร็งตับอ่อน
ฟิชเชอร์กล่าวว่า "เรากำลังเข้าใกล้สิ่งที่อาจนำมาใช้ในคลินิก" เขากล่าวเสริมว่าด้วยการร่วมมือกับ InVaMet Therapeutics พวกเขาได้พัฒนายาต้านตัวใหม่ที่มหาวิทยาลัย Virginia Commonwealth ซึ่งก่อนหน้านี้ได้แสดงให้เห็นในการศึกษาแยกกันว่ายานี้มีแนวโน้มที่จะกำหนดเป้าหมายที่ MDA-9 ในมะเร็ง แผนการวิจัยในอนาคตคือการสำรวจการใช้สารยับยั้ง MDA-9 ในตัวอย่างเนื้องอกในคลินิกและในที่สุดจะนำไปใช้กับผู้ป่วย
