ליפידומיקה ומטבולומיקה כסמנים ביולוגיים פוטנציאליים להתקדמות סרטן השד

סקירה מספקת סקירה כללית של פוטנציאל התרגום הנוכחי של סמנים ביולוגיים מטבוליים וליפידומיים לחיזוי פרוגנוזה של סרטן השד ותגובה לטיפול.

סקירה אחרונה ב npj בריאות ומחלות מטבוליות דנה בפוטנציאל של סמנים ביולוגיים ליפידומיים ומטבוליים לחזות פרוגנוזה של סרטן השד ותגובת הטיפול.

רֶקַע

סרטן השד הוא הסרטן השכיח ביותר בקרב נשים בארצות הברית, כאשר גרורות גורמות לרוב מקרי המוות. זיהוי וטיפול מוקדם הם קריטיים למניעת התפשטותו.

ממוגרפיה ואולטרסאונד הן שיטות זיהוי פופולריות; עם זאת, יש להם רגישות וסגוליות מוגבלות. סמנים ביולוגיים מתקדמים יכולים לשפר את הטיפול בסרטן השד מכיוון שהם יכולים לזהות שינויים מטבולומיים וליפידומיים ספציפיים הקשורים להתקדמות המחלה.

הם עשויים להקל על גילוי מוקדם, ניטור וטיפולים מותאמים אישית. זה ישפר את תוצאות הטיפול, יפחית טיפול יתר ויעלה את איכות החיים של המטופל.

לגבי הביקורת

הסקירה הנוכחית מדגישה סמנים ביודומיים ומטבוליים פוטנציאליים להתקדמות גידולי שד.

סמנים מטבולומיים של סרטן שד מתקדם

מטבולומיקה היא כלי לחקר המנגנונים המטבוליים המשפיעים על הדינמיקה וההתפתחות של תאים סרטניים. הוא מספק ידע מעמיק כיצד נסיבות פיזיולוגיות מתקשרות עם גירויים והפרעות חיצוניים, כאשר מטבוליטים משמשים כאינדיקטורים מהירים לפעילות פתולוגית.

תאים סרטניים זקוקים לספיגת גלוקוז ולפעילות מטבולית כדי לגדול ולהתרבות. גידולים משנים את צריכת החומרים התזונתיים, כאשר חוסר איזון חיזור הוא סימן היכר. מטבולומיקה מאפשרת פיתוח תרופות המכוונות לטרנספורטרים של גלוקוז, כגון פלורטין ו-WZB117, וכן אנזימים גליקוליטים חיוניים. תאי סרטן השד משתמשים במנגנונים נוגדי חמצון כדי לשמור על שיווי משקל והישרדות חיזור.

לתאי סרטן יש פרופילים מטבוליים שונים מאשר לתאים שאינם סרטניים. חומצות אמינו כמו גלוטמט הן קריטיות לשגשוג תאים. הם משמשים כמבשרים למסלולים ביולוגיים הקשורים לאיתות צמיחה. האנזים פרולין דהידרוגנאז (PRODH) מזרז פרולין, המעודד גרורות של סרטן השד. רמות PRODH ופעילות קטבולית של פרולין גבוהות יותר בסרטן גרורתי מאשר בגידולים ראשוניים. זה מצביע על כך שהם עשויים להיות סמנים ביולוגיים או יעדים להתקדמות סרטן השד.

מטבוליטים הקשורים לסרטן השד המוקדם כוללים לקטט, אצטואצטט, בטא-הידרוקסי-בוטיראט, פירובט, גליקופרוטאין, אספרטאט, אלנין, טאורין, מנוז והיפוטאורין. בסרטן השד, רמות הטאורין, הגליצין, הסוקסינאט והלקטט עולות, ואינוזיטול יורדת. רמות גבוהות בנסיוב של בטא-הידרוקסי-בוטיראט ותריונין קושרות לעייפות וירידה במשקל בחולות סרטן השד. חוסר ויסות של מסלולי ארכידונאט 15-lipoxygenase-1 ואספרגין סינתטאז מצביע על התפשטות סרטן לבלוטות הלימפה. שינויים במסלול המתיונין, סינתזת חומצות מרה ומטבוליזם שומני וגלוקוז מתרחשים בגידולים אגרסיביים.

סמנים ליפידומיים של סרטן שד מתקדם

תאים סרטניים זקוקים לשומנים כמו סטרולים, פוספוליפידים וגליצרידים ליצירת קרום התא, איתות תאים ואגירת אנרגיה. התקדמות סרטן השד מגבירה את הליפוגנזה ומשנה שומנים כדי לענות על הצרכים המטבוליים הגבוהים יותר ולאפשר צמיחה מהירה של תאי גידול. תאי סרטן משתמשים בליפוליזה וחמצון בטא כדי לפרק חומצות שומן וטריגליצרידים מאוחסנים לחלוקה ופלישה תאיים מהירים.

מסלולים ביולוגיים כגון סינתזת הורמונים סטרואידים, איקוסנואידים, ויטמינים וחומצות מרה משפיעים על חילוף החומרים השומנים. שינויים בשומנים עומדים בדרישות המבניות והאנרגיה של תאים גדלים. הם גם מווסתים את תגובות הלחץ, ומחמירות תכונות סרטן. חוסר איזון של תרכובות המכילות כולין מתאם עם התקדמות הגידול.

שיפוץ ליפידים מעצב את המיקרו-סביבות של הגידול על ידי פגיעה בהגנה החיסונית. תאי גידול מפרישים מולקולות הפוגעות בתפקוד החיסון. סינתזת כולסטרול, פוספוליפיד וחומצות שומן מווסתות מעלה את צמיחת התאים. שיפוץ שומנים מקיים אינטראקציה עם מקרופאגים הקשורים לגידול (TAM) ותאי מדכאים (MDSCs) שמקורם במיאלואידים.

תאים מיאלואידים מורידים את התגובות החיסוניות בסרטן. סוגי התאים המיאלואידים המעורבים הם אאוזינופילים, נויטרופילים פולימורפו-גרעיניים, מקרופאגים, תאים דנדריטים, בזופילים ומגהקריוציטים. TAMs מאפשרים תכנות מחדש של תאים למצבים פרו-גידוליים. ליפידים גם עוזרים ליצור כלי דם המספקים חומרים מזינים לתאי הסרטן.

מסקנות וכיוונים עתידיים

הממצאים מראים שניתוח מטבולי וליפידומי יכול לזהות מולקולות ומסלולים ספציפיים הקשורים להתקדמות סרטן השד. חוקרים יכולים למקד אותם לפיתוח טיפולים מותאמים אישית. מחקרים כאלה יכולים לנתח כמויות קטנות של דגימות שונות, כולל בלוטות לימפה, פלזמה ושתן, כדי להציג את סרטן השד.

האתגרים כוללים הקפאה מיידית של דגימות, תזונה, מיקרוביום במעיים והשפעות תרופתיות, הצורך במכשירים מתקדמים והפרדת מטבוליטים מתאי חיסון וסרטן. דיאטות עתירות פחמימות מעלות את רמת הגלוקוז בפלזמה, ודיאטות עתירות שומן מעלות שומנים וכולסטרול. תאי גידול יכולים לחווט מחדש במהירות תהליכים מטבוליים ככל שהם מתקדמים. זה מוסיף למגוון המטבולי ולאגרסיביות של הסרטן.

הספציפיות והרגישות של סמנים מטבולומיים וליפידומיים והמנגנונים הבסיסיים הקשורים להתקדמות סרטן השד נותרו ללא מענה. מחקר נוסף צריך לשאוף לשלב נתונים ליפידומיים ומטבולומיים עם נתונים גנומיים, פרוטאומיים ותעתיקים כדי לשפר את ההבנה של התקדמות סרטן השד. בנוסף, על החוקרים להעריך שינויים במטבולום הסרטן ובליפידום במהלך הטיפול.

המטרה היא להפוך את הפרופיל למדויק יותר, מהיר יותר וחסכוני יותר. בעוד שניתוח ליפידומי ומטבולומי יכול לזהות סמנים ביולוגיים, מעט תרופות מכוונות לחריגות מטבוליות אלו. זה מדגיש את הפער בין מציאת סמנים ביולוגיים לבין השימוש בהם בפרקטיקה הקלינית.