Kollagen XII är sannolikt en potentiell markör för patienter med hög risk för metastaserande återfall

Kollagen XII är sannolikt en potentiell markör för patienter med hög risk för metastaserande återfall

Kollagen typ XII spelar en nyckelroll i regleringen av tumörmatrisens organisation, visar en ny studie från Garvan Institute of Medical Research. Ett team av forskare ledda av docent Thomas Cox, chef för Matrix and Metastasis Laboratory, upptäckte också att höga nivåer av kollagen XII kan orsaka att bröstcancerceller sprids från tumören till andra delar av kroppen, en process som kallas metastas.

Tumörmikromiljön är ekosystemet som omger en tumör, vars ena komponent är den extracellulära matrisen. Cancerceller interagerar ständigt med tumörens mikromiljö, vilket påverkar tillväxten av en tumör. Kollagen är en viktig komponent i denna tumörmikromiljö, men hur det påverkar tumörer är ännu inte förstått.

Det finns fortfarande mycket vi inte vet om den extracellulära matrisens roll i cancermetastaser. Vår studie visar att kollagen XII spelar en viktig roll i bröstcancerprogression och metastaser.

Thomas Cox, senior studieförfattare och docent, Garvan Institute of Medical Research

"Tänk på cancerceller som frön och tumörens mikromiljö som jord. Genom att studera jorden - den extracellulära matrisen - kan vi börja förstå vad som gör vissa tumörer mer aggressiva än andra, och därigenom börja utveckla nya sätt att behandla cancer", säger han.

Forskning tyder också på att mätning av kollagen XII-nivåer i en patients tumörbiopsi potentiellt kan användas som ett extra screeningverktyg för att identifiera aggressiva bröstcancer med högre metastaser, såsom den trippelnegativa typen av bröstcancer. Dessutom kan kollagen XII vara ett möjligt mål för framtida behandlingar.

Studien publicerades i tidskriften Nature Communications.

Kollagen XII förändrar tumörmiljön för att hjälpa cancerceller att invadera

Den extracellulära matrisen eller "matrisen" är ett 3D-nätverk med cirka 300-400 kärnmolekyler, inklusive flera kollagenproteiner. Denna matris ger strukturellt och funktionellt stöd till celler och vävnader i alla delar av kroppen.

I denna studie katalogiserade forskare hur tumörmatrisen förändras över tiden och skapade en omfattande databas över dessa förändringar, som gjordes fritt tillgänglig för forskare.

Teamet fokuserade på kollagen XII, en av 28 typer av kollagen i kroppen. Kollagen XII spelar en viktig roll i organiseringen av andra kollagener och kan ha djupgående effekter på 3D-strukturen av den extracellulära matrisen.

Forskarna undersökte tumörer i musmodeller från de tidigaste prekliniska cancerstadierna till tumörer i sena stadier. De fann att när tumörerna utvecklades förändrades många matrismolekyler och framför allt ökade kollagen XII-nivån.

"Kollagen XII verkar förändra tumörens egenskaper och göra den mer aggressiv", säger huvudförfattaren Michael Papanicolaou från Garvan. "Det förändrar hur kollagener organiseras för att hjälpa cancerceller att fly från tumören och flytta till andra platser som lungorna."

Teamet använde sedan genteknik för att manipulera produktionen av kollagen XII och studerade effekterna av metastaser på andra organ. De fann att när kollagen XII-nivåerna ökade, uppstod även metastaser. Dessa resultat bekräftades sedan i humana tumörbiopsier, som visade att höga nivåer av kollagen XII är associerade med högre metastaser och sämre total överlevnad.

Ytterligare forskning kommer att fokusera på att undersöka ytterligare mänskliga prover och undersöka möjliga terapeutiska vägar.

Källa:

Garvan Institute of Medical Research

Hänvisning:

Papanicolaou, M. et al. (2022) Temporal profilering av brösttumörens mikromiljö avslöjar kollagen XII som en drivkraft för metastaser. Naturkommunikation. doi.org/10.1038/s41467-022-32255-7.

.