Tăng cường biểu hiện của các chất vận chuyển monocarboxylate 1, 2 và 4 trong các ung thư đại trực tràng

Céline Pinheiro1, Adhemar Longatto-Filho1,2, Cristovam Scapulatempo3, Luísa Ferreira1, Sandra Martins1,4, Luc Pellerin5, Mesquita Rodrigues4, Venancio A. F. Alves3, Fernando Schmitt6,7, Fátima Baltazar1
1Life and Health Sciences Research Institute (ICVS), School of Health Sciences, University of Minho, Braga, Portugal
2Instituto Adolfo Lutz, São Paulo, Brazil
3Department of Pathology, University of São Paulo School of Medicine, São Paulo, Brazil
4S. Marcos Hospital, Braga, Portugal
5Faculty of Biology and Medicine, University of Lausanne, Lausanne, Switzerland
6Institute of Pathology and Immunology of University of Porto (IPATIMUP), Porto, Portugal
7Medical Faculty of the University of Porto, Porto, Portugal

Tóm tắt

Các tế bào khối u được biết đến với đặc tính đường phân cao, do đó sản xuất một lượng lớn axit lactic. Các chất vận chuyển monocarboxylate (MCTs), thông qua việc thúc đẩy sự thải ra axit tích tụ, là một trong những cơ chế quan trọng nhất trong việc duy trì pH nội bào của khối u. Do dữ liệu liên quan đến sự biểu hiện MCT trong ung thư đại trực tràng (CRC) là hiếm và gây tranh cãi, nghiên cứu hiện tại nhằm đánh giá sự biểu hiện của MCT1, MCT2 và MCT4 trong một loạt mẫu CRC đã được đặc trưng tốt và đánh giá vai trò của chúng trong quá trình ung thư hóa CRC. Các mẫu CRC (126 trường hợp) đã được phân tích về sự biểu hiện miễn dịch của MCT1, MCT2 và MCT4 và các phát hiện được liên kết với các thông số lâm sàng - bệnh lý. Sự biểu hiện của tất cả các isoform MCT trong tế bào khối u đã tăng đáng kể so với biểu mô bình thường liền kề. Đáng chú ý, có sự gia tăng đáng kể trong sự biểu hiện màng của MCT1 và MCT4 và sự mất mát trong sự biểu hiện màng plasma của MCT2 trong các tế bào khối u. Sự biểu hiện màng plasma của MCT1 có liên quan trực tiếp đến sự hiện diện của xâm lấn mạch máu. Đây là nghiên cứu lớn nhất về sự biểu hiện MCT trong CRC và lần đầu tiên đánh giá ý nghĩa lâm sàng - bệnh lý của nó. Sự tăng cường biểu hiện của các chất vận chuyển này cho thấy một vai trò quan trọng trong CRC, điều này có thể biện minh cho việc sử dụng chúng, đặc biệt là MCT1 và MCT4, như các mục tiêu trong liệu pháp thuốc CRC.

Từ khóa

#ung thư đại trực tràng #chất vận chuyển monocarboxylate #MCT1 #MCT2 #MCT4 #biểu hiện tế bào #xâm lấn mạch máu

Tài liệu tham khảo

Brizel DM, Schroeder T, Scher RL, Walenta S, Clough RW, Dewhirst MW, Mueller-Klieser W (2001) Elevated tumour lactate concentrations predict for an increased risk of metastases in head-and-neck cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys 51:349–353 Broer S, Broer A, Schneider HP, Stegen C, Halestrap AP, Deitmer JW (1999) Characterization of the high-affinity monocarboxylate transporter MCT2 in Xenopus laevis oocytes. Biochem J 341:529–535 Dang CV, Semenza GL (1999) Oncogenic alterations of metabolism. Trends Biochem Sci 24:68–72 Dimmer KS, Friedrich B, Lang F, Deitmer JW, Broer S (2000) The low-affinity monocarboxylate transporter MCT4 is adapted to the export of lactate in highly glycolytic cells. Biochem J 1:219–227 Fang J, Quinones QJ, Holman TL, Morowitz MJ, Wang Q, Zhao H, Sivo F, Maris JM, Wahl ML (2006) The H+-linked monocarboxylate transporter (MCT1/SLC16A1): a potential therapeutic target for high-risk neuroblastoma. Mol Pharmacol 70:2108–2115 Fishbein WN, Merezhinskaya N, Foellmer JW (2002) Relative distribution of three major lactate transporters in frozen human tissues and their localization in unfixed skeletal muscle. Muscle Nerve 26:101–112 Froberg MK, Gerhart DZ, Enerson BE, Manivel C, Guzman-Paz M, Seacotte N, Drewes LR (2001) Expression of monocarboxylate transporter MCT1 in normal and neoplastic human CNS tissues. Neuroreport 12:761–765 Fukumura D, Xu L, Chen Y, Gohongi T, Seed B, Jain RK (2001) Hypoxia and acidosis independently up-regulate vascular endothelial growth factor transcription in brain tumors in vivo. Cancer Res 61:6020–6024 Halestrap AP, Meredith D (2004) The SLC16 gene family—from monocarboxylate transporters (MCTs) to aromatic amino acid transporters and beyond. Pflugers Arch 447:619–628 Helmlinger G, Sckell A, Dellian M, Forbes NS, Jain RK (2002) Acid production in glycolysis-impaired tumors provides new insights into tumor metabolism. Clin Cancer Res 8:1284–1291 Izumi H, Torigoe T, Ishiguchi H, Uramoto H, Yoshida Y, Tanabe M, Ise T, Murakami T, Yoshida T, Nomoto M, Kohno K (2003) Cellular pH regulators: potentially promising molecular targets for cancer chemotherapy. Cancer Treat Rev 29:541–549 Koukourakis MI, Giatromanolaki A, Harris AL, Sivridis E (2006) Comparison of metabolic pathways between cancer cells and stromal cells in colorectal carcinomas: a metabolic survival role for tumor-associated stroma. Cancer Res 66:632–637 Ladanyi M, Antonescu CR, Drobnjak M, Baren A, Lui MY, Golde DW, Cordon-Cardo C (2002) The precrystalline cytoplasmic granules of alveolar soft part sarcoma contain monocarboxylate transporter 1 and CD147. AJP 160:1215–1221 Lambert DW, Wood IS, Ellis A, Shirazi-Beechey SP (2002) Molecular changes in the expression of human colonic nutrient transporters during the transition from normality to malignancy. Br J Cancer 86:1262–1269 Mathupala SP, Parajuli P, Sloan AE (2004) Silencing of monocarboxylate transporters via small interfering ribonucleic acid inhibits glycolysis and induces cell death in malignant glioma: an in vitro study. Neurosurgery 55:1410–1419 Philp NJ, Yoon H, Lombardi L (2001) Mouse MCT3 gene is expressed preferentially in retinal pigment and choroid plexus epithelia. Am J Physiol Cell Physiol 280:1319–1326 Ritzhaupt A, Wood IS, Ellis A, Hosie KB, Shirazi-Beechey SP (1998) Identification and characterization of a monocarboxylate transporter (MCT1) in pig and human colon: its potential to transport l-lactate as well as butyrate. J Physiol 513:719–732 Vaupel P (2004) The role of hypoxia-induced factors in tumor progression. Oncologist 9:10–17 Wahl ML, Owen JA, Burd R, Herlands RA, Nogami SS, Rodeck U, Berd D, Leeper DB, Owen CS (2002) Regulation of intracellular pH in human melanoma: potential therapeutic implications. Mol Cancer Ther 1:617–628 Walenta S, Wetterling M, Lehrke M, Schwickert G, Sundfor K, Rofstad EK, Mueller-Klieser W (2000) High lactate levels predict likelihood of metastases, tumor recurrence, and restricted patient survival in human cervical cancers. Cancer Res 60:916–921 Walenta S, Schroeder T, Mueller-Klieser W (2004) Lactate in solid malignant tumors: potential basis of a metabolic classification in clinical oncology. Curr Med Chem 11:2195–2204