Раскрыт механизм поддержания «стволового состояния» клеток

Исследователи из Юго-Западного Медицинского Центра при Университете Техаса (UT Southwestern Medical Center, США) выяснили, что в процессах ингибирования дифференцировки стволовых клеток и роста малигнизированных клеток крови участвует рецептор иммунных клеток. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

«Раковые клетки быстро растут, в частности, из-за того, что у них нарушена дифференцировка в зрелые клетки. Поэтому препараты, используемые для стимулирования созревания клеток, могли бы использоваться при лечении рака, - говорит доктор Ченчен «Алек» Жанг (Chengcheng "Alec" Zhang), доцент кафедры физиологии и биологии развития в Юго-Западном Медицинском Центре, - На раковых клетках мы обнаружили рецептор, ингибирующий их дифференцировку. Сведения об особенностях этого рецептора могут помочь в разработке новых препаратов для лечения рака».

Выявленный американскими учеными рецептор носит название классического иммунного ингибиторного рецептора. Известно, что он участвует в поддержании стволовости зрелых стволовых клеток и играет роль в развитии лейкемии.

«Стволовость означает способность стволовых клеток крови развиваться в целый ряд различных клеточных типов, необходимых, например, для пополнения пула клеток крови после кровотечений или продукции лейкоцитов для борьбы с инфекцией. Однажды дифференцировавшись, клетки не могут вернуться обратно в «стволовое состояние». Согласно современным представлениям, организм человека имеет конечное число стволовых клеток, и поэтому лучше всего избегать их истощения», - объясняет доктор Жанг.

Существует семейство белков, называемых ангиопоэтически-подобными белками. В семейство входит семь белков, участвующих в процессе воспаления, поддержании активности стволовых клеток, расщеплении жиров в крови и прорастании кровеносных сосудов в развивающейся опухоли. До настоящего времени не было известно, с каким именно высоко-аффинным рецептором связываются белки этого семейства, вследствие чего белки относили к так называемым орфанным белкам.

Ученые обнаружили, что иммуно-ингибирующий рецептор LILRB2 человека, а также соответствующий ему рецептор на поверхности мышиных клеток связываются с несколькими ангиопоэтически-подобными белками. Дальнейшие исследования показали, что связывание с рецептором LILRB2 двух из семи белков семейства приводит к запуску ингибиторного действия, то есть к блокированию дифференцировки клеток.

«В стволовых клетках ингибирование помогает поддерживать «стволовое состояние», благодаря чему клетки сохраняют свой потенциал для дифференцировки в различные типы зрелых клеток настолько, насколько это необходимо, но при этом энергия для дифференцировки не затрачивается. Ингибирование также помогает поддерживать их способность к производству новых стволовых клеток, поскольку, помимо дифференцировки, другой задачей стволовых клеток является их самовозобновление»,- говорит доктор Жанг. Он подчеркивает, что ингибирование не стимулировало производство новых стволовых клеток, а лишь сохраняло способность к этому.

На следующем этапе исследования ученые надеются обнаружить тонкие различия между стволовыми и лейкозными клетками, благодаря чему станет возможным ингибировать рецепторы только в раковых клетках, что можно будет использовать при разработке нового лечения лейкемии.

По материалам UT Southwestern Medical Center

Оригинальная статья:
Junke Zheng, Masato Umikawa, Changhao Cui, Jiyuan Li, Xiaoli Chen, Chaozheng Zhang, HoangDinh Hyunh, Xunlei Kang, Robert Silvany, Xuan Wan, Jingxiao Ye, Alberto Puig Cantó, Shu-Hsia Chen, Huan-You Wang, E. Sally Ward, Cheng Cheng Zhang. Inhibitory receptors bind ANGPTLs and support blood stem cells and leukaemia development. Nature, 2012; 485 (7400): 656 DOI: 10.1038/nature11095