Специфический ген и контролируемые им белки влияют на рост опухоли через метаболизм. Свежие данные дают надежду на создание в будущем новых видов сопутствующей терапии, которая может улучшить прогнозы для больных агрессивными формами рака предстательной железы.

Ученые из Венского медицинского университета выяснили, как ген, кодирующий белок STAT3, через метаболизм влияет на прогрессирование рака простаты и прогноз для больного. Статья об этом опубликована в журнале Molecular Systems Biology.

По данным Статистического управления Австрии, в этой стране рак предстательной железы ежегодно диагностируется приблизительно у 5600 человек — то есть на заболевание приходится порядка четверти всех случаев рака у мужчин. Здесь Австрия не уникальна: это очень распространенная болезнь.

К счастью, несмотря на злокачественность, она не всегда агрессивна и смертельна: у некоторых мужчин заболевание развивается медленно и требует минимального лечения. Однако другой части заболевших повезло меньше, и агрессивные формы прогрессируют очень быстро. От чего это зависит? Ученые стремятся получить более точное представление о сложных механизмах, которые возникают в этих опухолях на молекулярном уровне.

В 2015 году команда, возглавляемая молекулярным патологом Лукасом Кеннером из того же Венского медуниверситета, неожиданно обнаружила, что белок STAT3 играет опухоль-подавляющую роль при раке простаты. На модельных животных (мышах) удалось показать, что прогрессирование заболевания было значительно хуже у зверьков с низким уровнем STAT3 в раковых клетках по сравнению с теми, у кого он был высоким.

Эти результаты послужили отправной точкой для новой работы. В исследовании были проанализированы многочисленные большие наборы данных пациентов и сравнивались больные с высокой и низкой экспрессией STAT3 в ткани. Ученые смогли обнаружить корреляции между характеристиками экспрессии различных кластеров генов.

Исследователи выяснили, что пациенты с низким уровнем STAT3 имеют высокоактивный метаболизм. Метаболизм — особенно клеточное дыхание — гораздо активнее при опухолях предстательной железы, чем в здоровой ткани простаты, что дает опухоли дополнительную энергию для роста. У пациентов с низким уровнем STAT3 наблюдается более высокое клеточное дыхание и более активные опухоли, в которых образуется много новых белков.

Также авторы рассмотрели взаимосвязь между низким уровнем STAT3 и активным метаболизмом с использованием срезов тканей в парафине. Опухолевую ткань отделяли от здоровой с помощью лазерного микроскопа и затем анализировали посредством масс-спектрометрии.

Результаты показали прямую корреляцию между STAT3 и белком PDK4, который замедляет клеточное дыхание. Авторы полагают, что так как у пациентов с низким STAT3 также обнаруживается низкий уровень PDK4, можно предположить, что PDK4 напрямую регулируется STAT3. Это означает, что уровни PDK4 служат хорошим предиктором течения заболевания. Другими словами, у пациентов с раком простаты с низким PDK4 прогноз хуже, чем у пациентов с высоким PDK4.

Ген PDK4 играет важную роль и в развитии других опухолей и заболеваний, таких как диабет. Теперь планируется провести дополнительное исследование для изучения роли PDK4 в лечении рака предстательной железы. Ученые надеются, что их данные могут помочь в будущем улучшить протоколы терапии этого заболевания.