Forskare upptäcker återstående tumörceller som är ansvariga för återfall i tjocktarmscancer

Forskare upptäcker återstående tumörceller som är ansvariga för återfall i tjocktarmscancer

Kolorektal cancer är den tredje vanligaste typen av cancer i världen, med cirka 2 miljoner nya fall per år. De flesta patienter diagnostiseras när tumören fortfarande finns i tjocktarmen eller ändtarmen. Dessa tumörer avlägsnas kirurgiskt och behandlas i många fall med kemoterapi för att förhindra återfall. Men hos 20 % till 35 % av patienterna återkommer cancern som metastaser till andra vitala organ. Dessa orsakas av kvarvarande tumörceller som förblir dolda vid operationstillfället. Metastaser är den vanligaste dödsorsaken i nästan alla cancerformer, inklusive tjocktarmscancer.

Mest forskning om kolorektal cancer har fokuserat på den primära sjukdomen. Under senare år har det också skett viktiga framsteg när det gäller att karakterisera metastaser när de manifesterar sig. Men hittills har det inte varit möjligt att studera denna lilla population av spridda tumörceller, som är osynlig för de diagnostiska tekniker som används på kliniken. Denna brist på kunskap har resulterat i en brist på effektiva terapier för att eliminera kvarvarande sjukdom och förhindra återfall av metastaser, som har en dålig prognos. Forskare från IRB Barcelona under ledning av Dr Eduard Batlle, ICREA-forskare och gruppledare inom Cancer CIBER Network (CIBERONC), har för första gången identifierat kvarvarande tumörceller gömda i levern och lungorna och beskrivit hur de utvecklas som leder till uppkomsten av metastaser i dessa organ.

Att förstå och förebygga fenomenet återfall efter operation är ett otillfredsställt medicinskt behov. Efter många års forskning om tjocktarmscancer har vi tagit det första steget mot att förebygga metastaser hos patienter med lokaliserad sjukdom.”

Dr. Eduard Batlle, chef för kolorektalcancerlaboratoriet, IRB Barcelona

Hur kommer tjocktarmscancer tillbaka?

Forskare har utvecklat en ny experimentell musmodell som återskapar den process som återfallspatienter går igenom. Detta fortskrider vanligtvis genom stadierna av diagnos, kurativ kirurgi och efterföljande återfall. Parallellt har de utvecklat en teknik som gör det möjligt att isolera den lilla bråkdel av spridda tumörceller som göms i levern.

"Modellen, som är mycket lik progressionen av metastaserad tjocktarmscancer hos patienter, har gjort det möjligt för oss att i detalj beskriva dynamiken i kvarvarande sjukdom. Vi har studerat metastaser i mikrointervallet från 3 eller 4 celler till medelstora eller ännu större och har beskrivit i detalj hur var och en av dem utvecklas under sjukdomsprogression," kommenterar Dr. Adrià Cañellas, forskningen och laboratoriet. författare till studien.

Definition av mycket återkommande celler

Forskare har i åratal känt till att tjocktarmscancer består av olika typer av tumörceller som utför olika funktioner när sjukdomen fortskrider. Inom blandningen av celltyper som driver tjocktarmscancer identifierade forskare under ledning av Dr. Batlle en population som de kallade HRC (High Relapse Cells). Dessa celler har låg proliferativ aktivitet och bidrar inte till tillväxten av den primära tumören. Men kluster av HRC kan lossna från huvudtumören, migrera in i blodomloppet, nå levern och förbli dolda en tid efter operationen. I prover från patienter med tjocktarmscancer kunde forskarna verifiera förekomsten av samma celler hos personer med störst risk för återfall efter behandling.

e-bok om laboratoriediagnostik och automatisering

Sammanställning av de bästa intervjuerna, artiklarna och nyheterna från det senaste året. Ladda ner en gratis kopia

Forskarna har också bekräftat att det är tillräckligt att eliminera dessa celler genom genetiska tekniker för att förhindra bildandet av metastaser; det vill säga möss med tjocktarmscancer förblir sjukdomsfria efter avlägsnande av den primära tumören och drabbas inte av efterföljande skov. Teamet av Dr. Batlle har också utvecklat en terapeutisk strategi för att specifikt eliminera kvarvarande sjukdom och förhindra återfall. De har visat att begynnande metastaser som ännu inte är synliga kan elimineras genom behandling med immunterapi före operation.

"Vår upptäckt avslöjar hur gruppen av tumörceller som är ansvariga för återfall beter sig, såväl som generna som definierar dem. Dessutom representerar det ett proof of concept som banar väg för utvecklingen av nya terapier som specifikt syftar till att eliminera kvarvarande sjukdom." samt nya diagnostiska verktyg för att identifiera de patienter som löper störst risk för återfall. "Slutligen pekar vår studie på behovet av en översyn av kliniska riktlinjer för behandling av denna typ av cancer, eftersom det i många fall skulle vara tillrådligt att förskriva immunterapi före operation", avslutar Dr. Batlle.

Dessa upptäckter öppnar för möjligheten att utveckla nya forskningsriktningar. Dr. Batlles laboratorium är nu inriktat på att studera när HRC som har nått levern blir "aktiverade" för att regenerera en tumör, med målet att störa denna process och förhindra metastasbildning. De försöker också identifiera de faktorer som påverkar utseendet på dessa celler och varför antalet celler varierar från patient till patient.

Detta arbete involverade forskare från Institutionen för biostatistik och bioinformatik vid IRB Barcelona, ​​ledd av Dr. Camile Stephan-Otto och Advanced Digital Microscopy Core Facility ledd av Julien Colombelli. Forskare från laboratorierna ledda av följande PI:er arbetade också med studien: Dr. Simon Leedham, vid Oxford University (UK), Dr. Sabine Tejpar, vid Katholieke Universiteit de Leuven (Belgien), Dr. Holger Heyn, vid Centro Nacional de Análisis Genómico (CNAG-CRG) och Dr. Xavier Bioengineering Institute of Catonia Trepatering.

Projektet finansierades av La Caixa Foundation, Marató de TV3, Asociación Española Contra el Cáncer, Cancer Research UK, spanska Ministerio de Ciencia e Innovación och Europeiska forskningsrådet.

Källa:

Institutet för biomedicinsk forskning (IRB Barcelona)

Hänvisning:

Cañellas-Socias, A., et al. (2022) Metastaserande återfall i kolorektal cancer uppstår från kvarvarande EMP1+-celler. Natur. doi.org/10.1038/s41586-022-05402-9.

.