25 мая 2026 года ученые сообщили о новом механизме, который объясняет, как механическое давление в опухолевой ткани способствует метастазированию рака через метаболические изменения. Работа была опубликована в журнале Cell Research.
Метастазирование остается причиной более 90% смертей от онкологических заболеваний и считается наиболее опасной стадией развития опухолей. В процессе распространения раковые клетки вынуждены преодолевать плотные биологические структуры — внеклеточный матрикс, узкие капилляры и межклеточные барьеры. Несмотря на то что ранее было известно о метаболическом перепрограммировании опухолевых клеток, конкретные механизмы адаптации к физическим ограничениям оставались недостаточно изученными.
Исследование было проведено группой ученых под руководством профессора Ян Вэйвэя из Центра передового опыта в области молекулярной клеточной науки Шанхайского института биохимии и клеточной биологии Китайской академии наук совместно с профессором Ли Цюаньлинем из больницы Чжуншань Фуданьского университета и профессором Лю Яньцзюнем из Фуданьского университета. Ученые установили, что ключевую роль в процессе играет фермент дигидролипоамиддегидрогеназа (DLD), реагирующий на механическое давление и усиливающий миграцию опухолевых клеток.
С помощью CRISPR-скрининга, охватившего 1685 метаболических ферментов, исследователи выявили DLD как критический фактор, обеспечивающий движение опухолевых клеток в ограниченных пространствах.
Механизм оказался следующим: при сжатии опухолевых клеток белок hnRNPA0 связывается с 3-нетранслируемой областью мРНК DLD, стабилизируя ее и повышая уровень экспрессии фермента. Это приводит к усилению активности митохондриального цикла трикарбоновых кислот и накоплению метаболита малата. В данном процессе малат выполняет двойную функцию — он не только участвует в метаболизме, но и действует как сигнальная молекула, связываясь с белком TUBA1B и стимулируя сборку микротрубочек, что облегчает миграцию клеток.
Для проверки механизма ученые создали генетические мутанты DLD, лишенные участка связывания с hnRNPA0, а также варианты, нарушающие взаимодействие малата с TUBA1B. Оба вмешательства существенно снижали способность опухолевых клеток к миграции и метастазированию.
Дополнительный анализ образцов пациентов с колоректальным раком показал, что повышенная экспрессия DLD характерна для клеток, находящихся в опухолевых капиллярах, и связана с риском метастатического рецидива.
Таким образом, исследование описывает единую сигнальную ось hnRNPA0–DLD–малат, которая связывает механическое давление с метаболическим перепрограммированием и перестройкой цитоскелета. Авторы подчеркивают, что выявленный механизм открывает новые перспективы для разработки противометастатических терапий, направленных на взаимодействие метаболизма и клеточной структуры.
