Колоректальный рак дает метастазы на ранних этапах его формирования

По данным исследования, проведенного на медицинском факультете Стэнфордского университета (Stanford University School of Medicine), до 80% случаев метастатического колоректального рака, вероятно, распространились в отдаленные части тела, прежде чем размер исходной опухоли превысил размер макового семени. Данное исследование опубликовано в Nature Genetics.

Выявление пациентов с ранней стадией колоректальной опухоли может помочь врачам определить, кто должен получать раннее лечение, такое как системная химиотерапия, чтобы убить раковые клетки, скрывающиеся далеко от первоначального местоположения опухоли.

Актуальность исследования

«Это открытие было довольно удивительным. У большинства пациентов с метастатическим колоректальным раком, проанализированных в этом исследовании, раковые клетки уже распространились и начали расти задолго до того, как первичная опухоль была клинически обнаружима. Это указывает на то, что метастатическая компетентность была достигнута очень рано. Это противоречит преобладающему предположению, что метастазирование происходит в поздних стадиях первичных опухолей, и имеет значение для стратификации пациентов, терапевтического нацеливания и раннего выявления», – говорит Кристина Кертис (Christina Curtis).

Исследователи и клиницисты предположили, что рак приобретает способность метастазировать за счет постепенного накопления молекулярных изменений с течением времени. Эти изменения придают особые черты, которые в конечном итоге позволяют раковым клеткам выходить из окружающей ткани, попадают в кровоток и поселяются в новых местах. В этом случае метастазирование, если оно произойдет, будет относительно поздним событием в развитии первичного рака.

Рак ободочной и прямой кишки является второй по значимости причиной смерти от рака у мужчин и женщин в Соединенных Штатах. Метастазирует он чаще всего в печень, редко метастазирует в мозг, где это почти всегда заканчивается смертельно.

Первоначальные изменения в геноме, вызывающие развитие колоректального рака, хорошо известны, что делает его хорошей моделью, чтобы узнать больше о том, как и когда заболевание прогрессирует. Кертис  пыталась восстановить, когда метастазирование происходило от пациента к пациенту, и идентифицировать его причины, анализируя данные генома опухоли.

Материалы и методы исследования

Изучая биопсию опухоли, исследователи сравнили образцы генетических мутаций в первичных опухолях 23 пациентов с образцами их метастазов в печени или головном мозге. Ученые искали сходства или различия между первичным и метастатическим раком, полученным от одного и того же человека. Затем авторы исследования использовали эти паттерны для создания своего рода эволюционного дерева рака каждого пациента – подобного тому, которое биолог мог бы сделать, чтобы проследить эволюцию вида животных от одного предка.

Результаты научного исследования

Результаты исследования показали, что у 17 из 21 пациента (два из исходных пациентов были исключены из анализа) метастатические опухоли были вызваны только одной клеткой или небольшой группой генетически сходных клеток, которые откололись в начале своего развития.

«Клетки, которые формировали метастазирование, были более тесно связаны с предками первичной опухоли, чем с ее современными родственниками. Более того, метастазирование разделяло ранние факторы, присутствующие в «стволе» эволюционного дерева, но таило в себе несколько дополнительных факторов. Это указывало на то, что эти виды рака приобрели метастатическую способность очень рано во время своего роста», – говорит Кертис.

Выводы

«Концепция раннего системного распространения была противоречивой, отчасти из-за проблемы количественного определения этого процесса в человеческой системе и зависимости от моделей на животных. Эти данные указывают на то, что метастазирование может возникать на ранних этапах развития колоректального рака у человека, и подчеркивает критическую необходимость более раннего выявления агрессивного заболевания. Новые биомаркеры, основанные на конкретных сочетаниях изменений, могут позволить выявить потенциально летальные колоректальные опухоли на более ранней стадии, чтобы они могли быть перехвачены и соответствующим образом обработаны, возможно, с помощью методов лечения, направленных против их специфических аберраций», – говорит Кертис.

Авторы другого исследования утверждают, что эффективность лечения зависит от выявления подтипов колоректального рака.