Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Св. Луи, похоже, открыл способ сделать лучевую терапию при колоректальном раке более эффективной, подавляя белок, обнаруживаемый в раковых клетках кишечника. Такой подход также помогает защитить здоровые ткани от негативного воздействия радиации.
Изучая образцы клеток, мышей и опухолей у больных раком, ученые нацелились на фермент, известный как индоламин-2,3-диоксигеназа 1 (IDO1). Лечение опухолевых клеток препаратом, ингибирующим этот фермент, не устраняет полностью колоректальный рак. Не только лучевая терапия. Но когда исследователи объединили препарат с радиацией, раковые клетки росли медленнее, а в некоторых случаях вообще перестали размножаться.
Результаты опубликованы 3 марта в журнале Cancer Immunology Research.
Лучевая терапия – основа лечения колоректального рака. В зависимости от дозы облучения терапия может иметь побочные эффекты, такие как усталость, проблемы с кожей, а также проблемы с кишечником и мочевым пузырем. Но терапия также может замедлить рост опухоли или даже уничтожить опухолевые клетки.
"В каждой модели, которую мы изучали, комбинированная терапия показала большие перспективы," сказал старший автор Мэтью А. Чорба, доктор медицины, доцент медицины и директор Центра воспалительных заболеваний кишечника Вашингтонского университета. "Ни одна из стратегий не была полностью эффективной сама по себе, но комбинация была очень эффективной, приводя к большей гибели клеток в опухолях, более высокой активации иммунной системы и лучшей защите здоровых тканей."
За исключением некоторых видов рака кожи, колоректальный рак является третьим по распространенности типом рака в США и второй по значимости причиной смерти от рака. В 2019 году было диагностировано около 145000 новых случаев заболевания, из которых около 51000 умерли. Смертность от колоректального рака снижается, вероятно, потому, что скрининг позволяет выявить полипы до того, как они станут злокачественными, и врачи могут удалить такие полипы до того, как они станут проблемой. Но когда рак обнаруживается на более поздних стадиях, эффективное лечение остается труднодостижимым.
Чорба, гастроэнтеролог, изучал белок IDO1 в исследованиях, направленных на лечение воспалительных заболеваний кишечника, таких как болезнь Крона и колит. Ген IDO1 очень активен при этих заболеваниях, как и при колоректальном раке.
В этом исследовании исследователи обработали клеточные линии рака толстой кишки радиацией и обнаружили, что клетки производили больше белка IDO1 после однократной дозы. Они также изучили образцы опухолей пациентов с колоректальным раком и обнаружили, что радиация заставляет эти клетки производить больше белка. Дальнейшие эксперименты показали, что белок может защищать раковые клетки от воздействия радиации.
"В более ранних исследованиях мы обнаружили, что отсутствие белка снижает вероятность развития колоректального рака у мышей, когда животные подвергались воздействию канцерогенов," сказал первый автор статьи, Baosheng Chen, Ph.D., инструктор-исследователь по медицине отделения гастроэнтерологии. "Однако блокирование белка с помощью ингибитора оказалось не таким эффективным, как ожидалось на животных моделях колоректального рака. Таким образом, наше исследование было направлено на то, чтобы выяснить, можем ли мы комбинировать этот лекарственный ингибитор с другим агентом, который мы уже используем, например радиацией, для более эффективного лечения рака."
Использование методов блокирования гена IDO1, а также лекарственного эпакадостата для блокирования активности белка сделало излучение более эффективным в замедлении роста опухоли. Комбинация стратегий способствовала уменьшению размеров опухолей в 40% исследованных опухолей. У мышей сочетание излучения с ингибированием белка также приводило к тому, что опухоли, расположенные вдали от первичного рака, уменьшались или росли медленнее. И в других экспериментах комбинированная терапия предотвратила рецидив рака.
"Это действовало почти как вакцина," Чорба сказал. "У мышей, получавших комбинированную терапию, меньше шансов заболеть другими видами рака того же типа."
Сейчас исследователи тестируют этот подход на людях с колоректальным раком.
"Наши пациенты с раком прямой кишки сначала получают радиацию, а затем – химиотерапию," сказал исследователь Хэсон Пак, доктор медицины, доцент медицины и онколог. "После лучевой и химиотерапии пациенты проходят повторное обследование, и, если у них все еще есть признаки рака, им делают операцию. В настоящее время более чем половине наших пациентов в конечном итоге требуется операция, но наше продолжающееся клиническое исследование направлено на объединение радиации с ингибированием IDO1, чтобы снизить процент пациентов, которым в конечном итоге потребуется операция, а также защитить их от радиационной токсичности."
Поскольку белок также сверхэкспрессируется при других формах рака брюшной полости и таза, Чорба объяснил, что блокирование его активности может быть полезно и при других типах рака.
"Возможно, эту стратегию удастся расширить и использовать для лечения рака пищевода, шейки матки и яичников," он сказал.