Deze neurotransmitter helpt agressieve tumoren zich te verspreiden
Nieuw onderzoek heeft gekeken naar menselijke kankercellen geïmplanteerd in muizen, menselijke tumormonsters en andere tests in een poging beter te begrijpen wat de verspreiding van bepaalde agressieve kankers veroorzaakt.
Een team van Johns Hopkins Medicine in Baltimore, MD, heeft onlangs een onderzoek uitgevoerd, waarvan de resultaten nu in het tijdschrift worden vermeld Celrapporten.
Deze resultaten geven aan dat veel agressieve of hooggradige kankers hogere niveaus van één specifieke neurotransmitter bevatten.
Kankertumoren van hogere kwaliteit worden gekenmerkt door snellere groei en uitzaaiingen.
Neurotransmitters zijn chemische boodschappers waarmee neuronen onderling kunnen "communiceren" en berichten naar andere cellen kunnen sturen.
In de nieuwe studie concentreerden de onderzoekers zich op N-acetyl-aspartyl-glutamaat (NAAG), en zeiden ze dat deze neurotransmitter een relevant nieuw doelwit kan zijn als het gaat om de behandeling van hoogwaardige kankertumoren.
Specifiek toonden hun experimenten aan dat NAAG overvloediger voorkomt bij snel ontwikkelende kankertumoren dan bij andere soorten kanker. Ook vonden de wetenschappers aanwijzingen dat deze neurotransmitter een bron is van glutamaat - een belangrijke celvoedingsstof - voor bepaalde kankertumoren en zo hun groei bevordert.
De tumoren met hoge NAAG-niveaus brachten ook een bepaald ezym tot expressie: glutamaatcarboxypeptidase II (GCPII).
"Onze studie [suggereert] dat NAAG dient als een belangrijk reservoir om glutamaat aan kankercellen te leveren via GCPII, wanneer de productie van glutamaat uit andere bronnen beperkt is", legt senior studie auteur Dr. Anne Le uit.
NAAG voedt sommige agressieve kankers
Om te beginnen gebruikten de wetenschappers massaspectroscopie om de samenstelling van menselijke Burkitt-lymfoomcellen te analyseren. Met deze techniek kunnen we de massa van verschillende componenten binnen een studiemonster beoordelen.
Dat vonden ze MIJN C-gedreven Burkitt-lymfoom, dat tot uiting komt MIJN C genveranderingen, hadden hogere NAAG-waarden danMIJN C-gedreven lymfoom. Ook was deze neurotransmitter overvloediger aanwezig in humane hoogwaardige ovariumkankertumoren dan in primaire ovariumkankertumoren.
Kortom, snelgroeiende kanker bevatte significant hogere niveaus van NAAG dan langzamer groeiende kankertumoren.
Ook hadden tumoren van hogere kwaliteit van de tumormonsters van menselijke hersenkankers hogere niveaus van NAAG dan tumoren van lagere kwaliteit. Deze niveaus waren "omgekeerd en significant gecorreleerd met de overlevingstijd van de patiënt", schrijven de auteurs van het onderzoek.
Dit betekent dat agressievere tumoren hogere niveaus van deze neurotransmitter bevatten en dat de mensen van wie de wetenschappers die tumormonsters verzamelden, minder waarschijnlijk hadden overleefd.
Twee boosdoeners tegelijk aanpakken
Hun volgende stap was het onderzoeken van muismodellen waarin ze menselijke Burkitt-lymfoomtumoren hadden geïmplanteerd. Als ze naar het knaagdiermodel keken, ontdekten ze dat naarmate tumoren groeiden, hun NAAG-gehalte ook steeg. Omgekeerd, als er tumoren krimpen, daalden ook hun NAAG-waarden.
Vervolgens werkten de wetenschappers met muismodellen waarin ze menselijke eierstokkankertumoren hadden geïmplanteerd, en probeerden de wetenschappers GCPII-activiteit te bestrijden door een remmer genaamd 2-PMPA te gebruiken.
Hierdoor konden ze zowel de tumoren verkleinen als de concentraties glutmate in de kankercellen verlagen.
Toen ze tenslotte keken naar muizen met alvleesklierkankertumoren afkomstig van mensen, zagen de wetenschappers dat door glutaminase - een enzym dat glutamine in glutamaat omzet - en GCPII aan te vallen, ze kankertumoren nog verder konden verkleinen.
Dit, zo betogen de onderzoekers, is waarschijnlijk omdat ze de productie van de celvoedingsstof uit twee bronnen stopten: NAAG en glutamine.
"Tezamen", merkt Dr. Le op, "brengen deze bevindingen plasmaconcentraties van NAAG sterk in verband met de groeisnelheden van tumoren, en suggereren ze dat metingen van NAAG in perifeer bloed verder moeten worden onderzocht voor tijdige monitoring van tumorgroei tijdens de behandeling van kanker."
"Deze resultaten maken NAAG geen potentiële diagnostische marker, maar een prognostische marker", voegt Dr. Le toe, "een potentieel waardevolle manier voor niet-invasieve beoordelingen van tumorprogressie."
NAAG is ‘een verborgen reservoir’
Dr. Le citeert ook eerder onderzoek dat al had gesuggereerd dat het metabolisme van glutamine de groei van kanker kan stimuleren.
"Zeven jaar geleden ontdekten we dat glutamine een grote rol speelde in het kankermetabolisme, en het remmen van de omzetting van glutamine in glutamaat was het juiste doelwit om de groei van kanker te beteugelen", zegt Dr. Le.
"Het blijkt dat dat juist is. Maar het is niet genoeg, want kankercellen hebben een andere manier om glutamaat aan te maken via dit verborgen reservoir. Door beide trajecten te benaderen, kunnen de behandelingen van kanker worden verbeterd. "
Dr. Anne Le
Ze geeft echter aan dat de recente bevindingen alleen relevant zijn voor kankertumoren die GCPII tot expressie brengen.
Ze sluit niet uit dat NAAG ook de tumorgroei bij andere soorten kanker kan bevorderen, hoewel dit via verschillende kanalen kan gebeuren. Het team zou verdere studies moeten uitvoeren om de juistheid van deze hypothese te beoordelen, waarschuwt Dr. Le.
