Переносчики ионов и воды недавно были исследованы в раковых клетках, а различные формы переносчиков были обнаружены при раке пищевода. Целью этой статьи является предоставление тщательной оценки того, что в настоящее время известно об экспрессии и функции клеточных физиологических переменных при раке пищевода. Транспортеры ионов включают потенциалзависимые каналы K+, транспортеры Cl- и транспортеры Ca2+. Было обнаружено наличие временных рецепторных потенциальных каналов в клетках и тканях рака пищевода и их способность контролировать прогрессирование рака. Аквапорин 3 и аквапорин 5 — это водные каналы, которые играют решающую роль в прогрессировании рака пищевода.

Контроль внутриклеточного pH, такой как анионообменник, натрий-водородный обменник, вакуолярные H+-АТФазы и карбоангидразы, также включает клеточное управление раком пищевода. Их фармакологическое вмешательство и подавление генов вызывали онкогенез, что указывает на их потенциальную возможность использования в терапевтических целях при раке пищевода.

Более глубокое понимание молекулярных механизмов может способствовать открытию этих клеточных физиологических процедур как уникального терапевтического метода лечения рака пищевода.

ВВЕДЕНИЕ

Рак пищевода — это высокоагрессивная неоплазия, на долю которой приходится значительная часть смертельных случаев во всем мире, связанных с раком. Прогноз плоскоклеточного рака пищевода (ESCC) в последнее время улучшился благодаря хирургическим вмешательствам, адъювантной терапии, химиотерапии.радиотерапияи периоперационное ведение. Однако даже у пациентов с запущенным заболеванием рецидивы являются обычным явлением, и их прогнозы остаются неадекватными. Для улучшения течения рецидивирующего или метастатического рака пищевода важно понять молекулярные механизмы, контролирующие онкогенез и прогрессирование заболевания.

За последние десять лет появилось множество сообщений о том, что переносчики ионов и воды играют важную роль в фундаментальных клеточных функциях. Сообщалось о корректировке процесса этих транспортеров при различных патологиях человека. Недавно части переносчиков ионов и воды были исследованы в раковых клетках, а различные типы переносчиков наблюдались при раке желудочно-кишечного тракта.

Читайте также: Рак пищевода

Ионные каналы и транспортеры при раке пищевода

Различные подтипы K+-каналов показаны в клетках рака пищевода человека и связаны с прогнозом в недавних исследованиях. При раке пищевода была выявлена ​​измененная экспрессия многих потенциалзависимых K+-каналов (Kv). Прототипическим членом эфирного семейства Kv является Eag1 (Kv10.1). Один из элементов отложенных выпрямительных К+ токов кодируется человеческим геном, связанным с эфиром (HERG). Сверхэкспрессия hERG1 наблюдалась при резецированной ESCC и была связана с плохим прогнозом после операции. Согласно данным некоторых исследований, hERG1 экспрессируется на ранней стадии прогрессирования рака пищевода через дисплазию.

Есть также доказательства того, что переносчики Cl- играют роль в развитии рака пищевода. Сообщалось, что экспрессия котранспортера 2 Na+/K+/1Cl- (NKCC1) связана со степенью гистологической дифференцировки при ESCC. Фуросемид, ингибитор NKCC1, ингибирует пролиферацию клеток ESCC, нарушая контрольную точку G2/M, поскольку NKCC является одним из важных переносчиков, контролирующих [Cl-I посредством абсорбции Cl- во внутриклеточный компартмент, фуросемид снижает [Cl-]i.

Также была исследована роль котранспортера 3 K+-Cl (KCC3) в регуляции клеточной инвазии, а также клинико-патологическое значение его экспрессии при ESCC. Экспрессия KCC3 на инвазивном фронте ESCC была связана с более низкой выживаемостью, чем у пациентов без нее, и многомерный анализ показал, что это один из наиболее важных независимых прогностических факторов. Более того, нокдаун KCC3, опосредованный siRNA, снижает миграцию и инвазию клеток в клеточных линиях ESCC человека.

Ca2+-каналы, которые регулируют внутриклеточную концентрацию Ca2+ ([Ca2+]i), также играют важную роль в росте рака.

Водные каналы при раке пищевода

В физиологических и патологических условиях аквапорины (AQP), трансмембранные белки, обеспечивающие транспорт воды, имеют решающее значение для управления объемом клеток и электролитного баланса. На данный момент у человека идентифицировано 13 подтипов AQP и их жизненно важная роль. Исследование, проведенное в ESCC, показало, что AQP3 сверхэкспрессируется в опухолевых областях ESCC человека и может играть ключевую роль в росте клеток.

В клетках ESCC подавление siRNA AQP5 уменьшало пролиферацию клеток и прогрессирование через фазу G1-S, а также вызывало апоптоз. Хотя характер экспрессии белков AQP5 и p21 резко различался, экспрессия белков AQP5 и CCND1 в ткани ESCC следовала схожему образцу. Согласно данным иммуногистохимической маркировки, экспрессия AQP5 связана с размером опухоли, гистологическим типом и рецидивом опухоли у пациентов с ESCC.

Регуляторы pH при раке пищевода

Анионообменные белки (AE) помогают контролировать внутриклеточный pH, способствуя электронейтральной замене Cl- на HCO3 - за пределами плазматической мембраны клеток млекопитающих. Согласно исследованию, МАРК-опосредованная пролиферация в клетках аденокарциномы пищевода Барретта усиливается кислотой посредством внутриклеточного подкисления посредством АЭ.

Натрий-водородный обменник (NHE) способствует внутриклеточной регуляции pH, обеспечивая парный встречный транспорт одного иона H+ на один ион Na+. Было показано, что NHE1 в значительной степени экспрессируется в тканях аденокарциномы пищевода, а его подавление в раковых клетках пищевода снижает жизнеспособность и способствует апоптозу. Особый протонный насос клетки, вакуольные H+-АТФазы (V-АТФазы), имеет решающее значение для поддержания внутреннего pH.

Карбоангидразы (КА) относятся к металлоферментам цинка, которые способствуют регуляции pH в различных физиологических процессах.

У млекопитающих обнаружено 15 активных изоформ КА, 12 из которых являются каталитически активными. Экспрессия CA IX при раке пищевода связана с плохим прогнозом и злокачественным фенотипом при аденокарциноме и плоскоклеточном раке (SCC).

Читайте также: пищевод

Регуляция осмоляльности

Некоторые предыдущие исследования показали цитоцидное действие гипотонического давления на раковые клетки и возможность промывания брюшины дистиллированной водой (ДВ) во время операции. В последнее время были проанализированы изменения в клеточной морфологии и объем раковых клеток пищевода, подверженных гипотоническому стрессу, с использованием нескольких новых методов и оборудования. Видеозаписи, сделанные высокоскоростной цифровой камерой, подтвердили, что гипотонический стресс при использовании DW вызывает набухание клеток с последующим разрывом клеток, а измерения разницы в объеме клеток с помощью проточного цитометра высокого разрешения показывают, что тяжелая гипотония при использовании DW приводит к разрушению фрагментов раковых клеток пищевода. внутри 5 мин.

Кроме того, мы обследовали раковые клетки пищевода с помощью блокатора Cl-каналов, 5-нитро-2-3-фенилпропиламино)бензойной кислоты (NPPB), который улучшает цитоцидные эффекты за счет увеличения объема клеток во время гипотонического стресса за счет ингибирования регулятивного снижения объема (РВД). После воспаления клеток, вызванного гипотоничностью, возникает РВД, запуская ионные каналы и транспортеры, вызывая отток K +, Cl- и H2O, вызывая сокращение клеток. В клетках TE5, TE9 и KYSE170 терапия NPPB увеличивает объем клеток за счет подавления RVD и усиления цитоцидных результатов гипотонических растворов. Подобные явления также были продемонстрированы в клетках рака желудка, клетках колоректального рака и клетках рака поджелудочной железы.

Улучшение здоровья и выздоровления при раке

Для получения индивидуальных рекомендаций по лечению рака и дополнительным методам лечения проконсультируйтесь с нашими специалистами по адресу:ZenOnco.ioили позвоните по телефону+91 9930709000

Ссылка:

1. Шейх М., Рошандел Г., МакКормак В., Малекзаде Р. Текущее состояние и перспективы развития Рак пищевода. Раков (Базель). 2023, 26 января;15(3):765. дои: 10.3390 / раки15030765. ПМИД: 36765722; PMCID: PMC9913274.
2. Чжан Ю, Чжан Ю, Пэн Л, Чжан Л. Прогресс исследований в области прогностических факторов и стратегий преодоления послеоперационного рецидива рака пищевода. Клетки. 2022 декабря 28 г.; 12 (1): 114. дои: 10.3390 / ячеек12010114. ПМИД: 36611908; PMCID: PMC9818463.