En ny teknologi, der gør det muligt for forskere at kigge ind i ondartede tumorer, viser, at to eksperimentelle lægemidler kan normalisere afvigende blodkar, iltning og andre aspekter af tumormikromiljøet i ikke-småcellet lungekræft (NSCLC), der hjælper med at undertrykke tumorens vækst og spredning, rapporterer UT Southwestern-forskere.
Resultaterne, offentliggjort online i Cancer Research, fremhæver brugen af dette nye visualiseringsværktøj samt løftet om disse lægemidler til NSCLC, en sygdom, der fortsat er en af de førende årsager til kræftrelaterede dødsfald i USA. trods årtiers forskning.
NSCLC er den mest almindelige form for lungekræft, der omfatter omkring 85-90 procent af de næsten 230.000 tilfælde af lungekræft, der diagnosticeres hvert år i USA. Men på trods af avancerede behandlinger for dette sygdom, herunder målrettede terapier og immunterapier, forbliver den femårige overlevelsesrate for lungekræft kun på 10-20 procent - langt lavere end for mange andre kræftformer, inklusive bryst (90 procent) og prostata (99 procent).
De eksperimentelle lægemidler cyclopamintartrat (CycT) og hæm-sekvestrerende peptid 2 (HSP2) har vist lovende at hæmme cancervækst og -progression hos mus, der bærer humane NSCLC-tumorer. Selvom det er kendt, at begge lægemidler er rettet mod hæm, var molekylet, der transporterer ilt i røde blodlegemer - CycT hæmmer hæmsyntese og HSP2 hæmmer hæmoptagelse i celler - ukendt, hvordan disse terapier virker for at undertrykke NSCLC.
For at besvare det spørgsmål brugte Li Liu, Ph. D., assisterende professor i radiologi ved UTSW, og hendes kolleger et nyt værktøj kaldet multispektral optoakustisk tomografi (MSOT) til at undersøge indersiden af humane NSCLC-tumorer, der vokser i mus. (Billedteknologien bruger lysimpulser til at generere ultralydsbølger.) De så specifikt på tumorblodkar, og hvor godt de transporterede ilt til cellerne indeni, sammenlignede tumorer hos dyr, der modtog injektioner af enten CycT, HSP2 eller s altvand hver tredje dag.
Efter tre uger viste tests, at begge lægemidler signifikant undertrykte væksten af tumorerne sammenlignet med mus, der kun fik s altvand, hvilket understøttede tidligere undersøgelser. Men Liu, medlem af Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center, og hendes kolleger viste, at mens ubehandlede tumorer forbrugte rigelige mængder ilt, hvilket sænkede denne blodgas i tumormikromiljøet, forbrugte tumorer i mus behandlet med CycT eller HSP2 betydeligt mindre. Tilsvarende genererede disse dyr mindre ATP, et molekyle, som celler bruger til energi, der kræver hæm til dannelsen.
Ved brug af MSOT fandt de ud af, at behandling med begge lægemidler reducerede den unorm alt store mængde af blodkardannelse i disse tumorer og øgede blodets iltmætning og tumoriltningen, hvilket bragte begge disse foranst altninger tættere på den for sundt væv. Behandlingerne reducerede også mængden af total hæmoglobin, et mål, der afspejler mængden af blod, der cirkulerer gennem tumorvæv.
Yderligere eksperimenter viste, at celler isoleret fra tumorer fra mus behandlet med CycT og HSP2 havde reducerede mængder af molekylære markører for lavt iltindhold og molekyler forbundet med blodkardannelse.
Tilsammen, siger Liu, tyder disse resultater på, at disse to hæm-målrettede medicin kan angribe NSCLC-tumorer fra flere vinkler: hæmme produktionen af ATP og det iltforbrug, de har brug for for at leve og vokse, reducere blodcirkulationen og iltniveauet til sundt væv og mindske tumorernes evne til at skabe nye blodkar. Denne undersøgelse viser også nytten af MSOT som et ikke-invasivt værktøj til at undersøge tumorer og spore, hvor godt lægemidler såsom CycT og HSP2 virker i re altid.
"Jo mere vi lærer om disse dødelige tumorer og potentielle nye behandlinger," siger Liu, "jo mere håb kan vi tilbyde patienter, som i øjeblikket har få effektive muligheder for terapi."
Kliniske forsøg er i gang på andre institutioner for at undersøge muligheden for at bruge MSOT til at evaluere tumorer hos patienter, tilføjede hun.
Andre UTSW-forskere, der deltog i denne undersøgelse, var Yihang Guo, Jingyu Chen, Shigen Zhong, James Campbell, Jeni Gerberich og Ralph P. Mason. Andre bidragydere fra lokale eller internationale institutioner eller virksomheder omfattede Poorva Ghosh, Adnin Ashrafi, Sachareeka Dey, Jie Liu, Purna Chaitanya Konduri, Li Zhang og Massoud Garrossian..
Denne undersøgelse blev finansieret af Cancer Prevention and Research Institute of Texas bevillinger RP160617 og RP200021 og infrastruktur leveret af Southwestern Small Animal Imaging Research Program (SW-SAIRP) støttet delvist af P30 CA142543 og Shared Instrumentation Grants 1S10 RR02757, S10 OD018094-01A1.
