Một nghiên cứu mới đã xác định được dấu ấn sinh học tiềm năng của ung thư phổi không phải tế bào nhỏ (NSCLC) giai đoạn đầu. Các nhà điều tra nghiên cứu cho biết, dấu ấn sinh học có thể giúp chẩn đoán sự phát triển phổi tiền ung thư (được gọi là nốt sần hoặc tổn thương) và ung thư phổi giai đoạn đầu một cách không xâm lấn và phân biệt chúng với các nốt phổi không phải ung thư (lành tính).

Dấu hiệu sinh học mới tiềm năng là một loại protein có tên SGLT2, được sử dụng để vận chuyển glucose vào một số tế bào. Các tác giả nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng, ở chuột, họ có thể sử dụng quét PET để phát hiện các tổn thương phổi ở giai đoạn đầu sử dụng SGLT2 để vận chuyển glucose.

Sudhir Srivastava, Ph.D., MPH, người đứng đầu Mạng Nghiên cứu Phát hiện Sớm thuộc Bộ phận của NCI cho biết: “Nghiên cứu này là bước đầu tiên quan trọng trong việc xác định đặc điểm của các tổn thương ung thư phổi giai đoạn đầu và tiền ung thư, điều này có thể dẫn đến việc quản lý lâm sàng tốt hơn”. của phòng chống ung thư và không tham gia vào nghiên cứu.

Tuy nhiên, Tiến sĩ Srivastava và các tác giả nghiên cứu lưu ý, nghiên cứu được thực hiện chủ yếu trên chuột và những phát hiện sẽ cần được nhân rộng trong các nghiên cứu trên người trước khi chúng có thể được áp dụng trong thực hành lâm sàng hàng ngày.

Được xuất bản vào ngày 14 tháng 11 trên tạp chí Science Translational Medicine , nghiên cứu “cung cấp manh mối có khả năng giúp bác sĩ phân loại nốt phổi nào được phát hiện trên phim chụp CT có nhiều khả năng trở thành tổn thương ác tính và nốt nào không cần theo dõi thêm. ” Bruce Johnson, MD, chuyên gia về ung thư phổi tại Viện Ung thư Dana-Farber, người không tham gia nghiên cứu cho biết.

Bằng chứng từ nghiên cứu cũng cho thấy rằng SGLT2 có thể là mục tiêu mới cho các phương pháp điều trị có thể ngăn chặn sự phát triển tiền ung thư hoặc NSCLC giai đoạn đầu tiến triển, tác giả chính Claudio Scafoglio, MD, Ph.D., thuộc Trung tâm Ung thư Toàn diện Jonsson và David cho biết. Trường Y khoa Geffen tại UCLA.

Những thách thức của chẩn đoán sớm

Phát hiện và điều trị ung thư phổi sớm, trước khi nó lan rộng, làm tăng đáng kể cơ hội sống sót của một người. Nhưng chẩn đoán sớm ung thư phổi đã tỏ ra khó khăn , ngay cả ở những người có nguy cơ mắc bệnh cao, chẳng hạn như những người hiện tại hoặc trước đây nghiện thuốc lá nặng.

Một thách thức lớn là sàng lọc ung thư phổi bằng chụp CT liều thấp thường phát hiện các nốt phổi nhỏ hoặc tổn thương không thể chẩn đoán là lành tính hay ung thư rõ ràng. Những tổn thương này, được gọi là nốt không xác định, thường cần được theo dõi bằng cách chụp CT nhiều lần, sinh thiết hoặc thậm chí là phẫu thuật.

Tiến sĩ Srivastava cho biết, mặc dù hầu hết các nốt này đều lành tính nhưng không có hướng dẫn tiêu chuẩn nào để theo dõi chúng.

Để phát triển những cách tốt hơn để theo dõi các nốt như vậy, các nhà nghiên cứu tìm kiếm sự khác biệt giúp phân biệt tế bào bình thường với tế bào khối u—lý tưởng nhất là sự khác biệt có thể được phát hiện không xâm lấn, chẳng hạn như thông qua xét nghiệm máu hoặc quy trình chụp ảnh.

Các tế bào khối u phổi có thể hấp thụ glucose theo hai cách

Các tế bào khối u chiếm nhiều glucose hơn các tế bào bình thường vì chúng cần nhiều đường hơn để thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của chúng. Trên thực tế, sự hấp thu glucose nhiều hơn của các tế bào khối u này tạo cơ sở cho việc sử dụng hình ảnh chụp PET như một phương pháp tiêu chuẩn để giúp xác định giai đoạn ung thư phổi và một số bệnh ung thư khác.

Đối với chụp PET, một lượng nhỏ chất đánh dấu được đánh dấu phóng xạ—một dạng glucose phóng xạ có tên là FDG—được tiêm vào tĩnh mạch. Các tế bào khối u ác tính hiển thị sáng trong hình ảnh quét PET vì chúng chiếm nhiều đường được đánh dấu hơn các tế bào bình thường.

Sự hấp thu glucose xảy ra chủ yếu thông qua một họ các phân tử vận chuyển glucose được gọi là GLUT, thường được tìm thấy ở mức độ cao hơn nhiều trong các tế bào ung thư so với các tế bào bình thường. Nhưng công trình gần đây hơn của Tiến sĩ Scafoglio và các đồng nghiệp của ông ở UCLA đã chỉ ra rằng các tế bào khối u trong một số bệnh ung thư, bao gồm cả ung thư tuyến tụy và tuyến tiền liệt ở người, cũng chứa hoặc biểu hiện SGLT2—thường chỉ được tìm thấy ở thận—và họ sử dụng nó để lấy lên glucôzơ.

Tiến sĩ Scafoglio cho biết: “Cách hiện tại mà chúng tôi sử dụng hình ảnh PET để phát hiện sự hấp thu glucose của các tế bào khối u không phát hiện được SGLT2. Đó là bởi vì FDG được sử dụng bởi GLUT chứ không phải bởi SGLT.

Tuy nhiên, trong các nghiên cứu của họ trên chuột, ông tiếp tục, “nếu chúng ta sử dụng một chất đánh dấu khác để chụp ảnh PET—một loại đường được đánh dấu phóng xạ có tên là Me4FDG được SGLT2 hấp thụ cụ thể—thì chúng ta có thể phát hiện sự hấp thu glucose trong các nốt phổi chứa chất này. phân tử vận chuyển đường thay thế.”

SGLT2 như một dấu hiệu của NSCLC giai đoạn đầu

Nhóm UCLA lần đầu tiên nghiên cứu biểu hiện của SGLT2 và GLUT1 trong các mẫu mô của bệnh nhân từ các nốt phổi đã được phát hiện trong quá trình sàng lọc ung thư phổi hoặc tình cờ trong các quy trình hoặc thủ thuật sàng lọc khác.

Nhóm nghiên cứu đã tìm thấy mức độ SGLT2 cao bất thường trong các nốt hóa ra là tiền ung thư và ung thư biểu mô tuyến phổi giai đoạn đầu, đây là dạng NSCLC chiếm ưu thế. Mô bệnh nhân từ các NSCLC tiên tiến hơn chứa hỗn hợp SGLT2 và GLUT1. Ngược lại, nhóm nghiên cứu không phát hiện thấy SGLT2 hay GLUT1 trong các mẫu mô của phế nang bình thường—các túi khí nhỏ trong phổi nơi bắt nguồn ung thư biểu mô tuyến phổi.

Tiếp theo, các nhà nghiên cứu đã sử dụng kết hợp hóa mô miễn dịch và chụp PET với FDG hoặc Me4FDG làm chất đánh dấu để nghiên cứu cách biểu hiện và hoạt động của GLUT1 và SGLT2 thay đổi theo thời gian ở những con chuột được biến đổi gen để phát triển ung thư biểu mô tuyến phổi.

Trong mô hình NSCLC trên chuột này, “chúng tôi phát hiện ra rằng ung thư giai đoạn đầu và tiền ung thư chỉ biểu hiện một chất vận chuyển glucose, SGLT2,” Tiến sĩ Scafoglio cho biết. “Sau đó, khi các khối u tiến triển, chúng có xu hướng giảm biểu hiện của SGLT2 và tăng biểu hiện của chất vận chuyển glucose nổi tiếng hơn, GLUT1.”

Sử dụng thuốc trị tiểu đường để nhắm mục tiêu SGLT2

Bởi vì SGLT2 dường như chỉ đóng vai trò trung tâm trong việc hấp thu glucose ở các nốt phổi tiền ung thư và các khối u ở giai đoạn đầu, nên các nhà nghiên cứu đã suy đoán rằng SGLT2 có thể cần thiết cho sự phát triển của khối u trong giai đoạn đầu của quá trình phát triển ung thư phổi.

Họ đã thử nghiệm tác dụng của việc ngăn chặn SGLT2 trong một số mô hình chuột bị ung thư phổi bằng cách sử dụng thuốc canagliflozin (Invokana), nhắm vào SGLT2 và gần đây đã được Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm phê duyệt để điều trị bệnh tiểu đường loại 2.

Điều trị bằng canagliflozin làm giảm sự phát triển của khối u và kéo dài thời gian sống sót ở mức vừa phải cả trong mô hình chuột biến đổi gen và trong mô hình chuột PDX, mô hình chuột phù hợp hơn với bệnh ung thư ở người, trong đó mô khối u lấy từ bệnh nhân mắc NSCLC được cấy vào động vật. Ngoài ra, hình ảnh PET của chuột PDX gợi ý rằng Me4FDG có thể được sử dụng làm chất đánh dấu hình ảnh để đánh giá phản ứng với các loại thuốc ức chế SGLT2.

Trên cơ sở những nghiên cứu trên chuột này, “Chúng tôi nghĩ rằng các loại thuốc ngăn chặn sự hấp thu glucose bằng cách ức chế SGLT2 có thể được sử dụng để điều trị ung thư phổi giai đoạn đầu hoặc thậm chí ngăn ngừa các tổn thương tiền ung thư phát triển thành ung thư,” Tiến sĩ Scafoglio cho biết.

Tuy nhiên, Tiến sĩ Johnson cảnh báo, tác dụng của việc điều trị bằng canagliflozin đối với sự phát triển và sống sót của khối u ở chuột là rất khiêm tốn. Và mặc dù những phát hiện trên chuột rất thú vị và đáng khích lệ, nhưng chúng vẫn còn “còn lâu mới được áp dụng để thay đổi sự phát triển của bệnh ung thư phổi ở người,” ông nói.

Chuyển sang nghiên cứu ở bệnh nhân

Tác giả nghiên cứu cấp cao David Shackelford, Tiến sĩ, cũng của UCLA cho biết, tiến độ trong việc ngăn ngừa và điều trị ung thư phổi giai đoạn đầu “khá ảm đạm trong 15–20 năm qua”. Anh ấy, Tiến sĩ Scafoglio và các đồng nghiệp của họ hy vọng rằng các nghiên cứu đang diễn ra của họ có thể giúp chống lại xu hướng đó.

Tiến sĩ Srivastava cho biết: “Hầu hết các dữ liệu thuyết phục trong nghiên cứu này đều đến từ các mô hình chuột,” vì vậy điều quan trọng là phải hiển thị kiểu biểu hiện của SGLT2 theo thời gian ở những người mắc NSCLC.

Ông nói thêm rằng là một phần của Mạng bản đồ khối u ở người, một chương trình mới do NCI tài trợ, các nhà nghiên cứu bao gồm Steven Dubinett, MD, của UCLA, tác giả của nghiên cứu SGLT2, sẽ ghi lại sự thay đổi về đặc điểm tế bào, cấu trúc và phân tử xảy ra. theo thời gian trong các bệnh ung thư ở người, bao gồm cả ung thư phổi.

Để tìm hiểu thêm về vai trò của SGLT2 đối với bệnh ung thư, Tiến sĩ Scafoglio và các đồng nghiệp của ông đang sử dụng mô hình chuột di truyền ung thư phổi cho phép họ loại bỏ chức năng của SGLT2 để xem liệu chất vận chuyển có thực sự cần thiết cho sự phát triển khối u hay không. Tiến sĩ Scafoglio cho biết: “Chúng tôi cũng muốn biết lý do tại sao các khối u thay đổi cách chúng vận chuyển glucose khi ung thư tiến triển.

Cuối cùng, anh ấy tiếp tục, để theo đuổi khả năng sử dụng SGLT2 như một dấu hiệu chẩn đoán NSCLC giai đoạn đầu ở người, “chúng tôi đang bắt đầu một nghiên cứu thí điểm trên 30 bệnh nhân có nốt phổi để kiểm tra khả năng sử dụng chất đánh dấu mới này (Me4FDG) để tạo ảnh ở người.”