Onderzoeker doet veelbelovende ontdekkingen over de rol van vitamine B6 bij alvleesklierkanker.
Auteur: de Universiteit van Oklahoma.
PDAC-cellen creëren een vitamine B6-defecte micro-omgeving die de activering van NK-cellen remt. A, PCA-plot van RNA-seq-resultaten van NK-cellen gekweekt met HPNE, T3M4, CFPAC1 en Capan2. B, GSEA van ontstekingsreactiegenen gebaseerd op RNA-seq-gegevens van NK-cellen werden samen gekweekt met PDAC-cellen, HPNE of K562. C, Hittekaart van de mRNA-expressie van genen gerelateerd aan cytotoxiciteit van NK-cellen. D en E, Flowcytometrieanalyse die de expressie toont van NKG2A en TIGIT in NK (CD3 − , NK1.1 + ) cellen van KPC1245 orthotope tumoren of bloed van gezonde muizen. F, percentage dode cellen van CFPAC1 na cocultuur met NK-cellen onder verschillende omstandigheden. CM werden de cellen samen gekweekt in een CFPAC1-geconditioneerd medium. FM, cellen werden samen gekweekt in vers medium. G en H, expressie van IFNγ en CD107a in NK-cellen onder verschillende omstandigheden in F. I, percentage stervende cellen van K562 na co-kweek met NK-cellen onder verschillende omstandigheden. FM-NK, cellen werden samen gekweekt in een vers medium. CM-NK, cellen werden samen gekweekt in de CFPAC1 CM. CM>3 kDa-NK, cellen werden samen gekweekt in basaal NK-celmedium met>3 kDa macromoleculaire componenten van CFPAC1 CM. CM <3 kDa-NK, cellen werden samen gekweekt in <3 kDa moleculaire componenten van CFPAC1 CM. J en K. Het percentage IFNγ- en CD107a-positieve cellen in NK-cellen vormt verschillende omstandigheden als in I na co-kweek met K562-cellen. L, Gedeeltelijke kleinste kwadraten-discriminantanalyse (PLS-DA) plot van metabolieten in NK-cellen na co-kweek met verschillende cellen. M, Top beïnvloede metabolische routes in NK-cellen bij co-cultuur met PDAC-cellen [co-PDAC (co-Panc1, co-T3M4 en co-Capan2) versus co-CTL (alleen NK en co-HPNE)]. N en O, relatieve intracellulaire niveaus van pyridoxine en pyridoxaalfosfaat (PLP) in NK-cellen na co-kweek met de aangegeven cellen. P- en Q-, pyridoxine- en PLP-niveaus in plasma en interstitiële tumorvloeistof van gezonde tumorvrije muizen en muizen met KPC1245-tumoren. R, Serum-PLP-niveau van patiënten met pancreaskanker of galblaassteen. S, percentage dode cellen van K562- en HPNE-cellen na co-kweek met NK-cellen die voorgekweekt waren in media met verschillende VB6-niveaus (pyridoxine). Gegevens, gemiddelde ± SEM. De ongepaarde Student t-test (tweezijdig) werd gebruikt voor D, E en R. Eenrichtings-ANOVA met Tukey-test voor meervoudige vergelijkingen werd gebruikt voor F – K, N – Q en S. *, P <0,05; **, P <0,01; ***, P <0,001; ns, niet significant. Krediet: ontdekking van kanker (2023). DOI: 10.1158/2159-8290.CD-23-0334
Vitamine B6 is in veel opzichten nuttig, met name vanwege zijn rol bij het behouden van een sterk immuunsysteem. Wanneer pancreaskanker zich echter ontwikkelt, hebben de cellen ook vitamine B6 nodig om zich te kunnen vermenigvuldigen. Tijdens het daaropvolgende getouwtrek over een beperkte voorraad vitamine B6 komt alvleesklierkanker bijna altijd als overwinnaar naar voren. Een onderzoeker aan het University of Oklahoma College of Medicine volgt een veelbelovend spoor van aanwijzingen in een poging deze realiteit te keren.
Kamiya Mehla, Ph.D., is universitair hoofddocent oncologiewetenschappen aan het OU College of Medicine en onderzoeker bij het OU Health Stephenson Cancer Center. Haar onderzoek zoekt naar manieren om het immuunsysteem van het lichaam te versterken tegen indringers zoals alvleesklierkanker.
In een recente publicatie in het tijdschrift Cancer Discovery beschrijft Mehla de rol van vitamine B6 bij gezonde mensen en wanneer alvleesklierkanker aanwezig is. Vitamine B6, dat te vinden is in een verscheidenheid aan voedingsmiddelen zoals kip, vis en bananen, ondersteunt de cellen van het immuunsysteem , inclusief natuurlijke killercellen (NK-cellen), die als eerste reageren op alles, van kanker tot verkoudheid.
In de aanwezigheid van pancreaskanker zijn NK-cellen echter merkbaar afwezig. Dat komt omdat de kankercellen alle vitamine B6 opgebruiken die de NK-cellen nodig hebben om hun werk te doen.
"Alvleesklierkanker is erg moeilijk te behandelen, en slechts 11% van de mensen bij wie de diagnose wordt gesteld, overleeft vijf jaar," zei Mehla.
"Het is belangrijk dat onderzoekers pancreaskanker vanuit veel verschillende invalshoeken bestuderen om nieuwe behandelingen te ontwikkelen. Mijn laboratorium is gefocust op de rol van vitamine B6 omdat we weten dat het het immuunsysteem versterkt, maar we moeten meer begrijpen over hoe het kankercellen beïnvloedt. We hopen dat ons werk nieuwe wegen opent voor het ontwikkelen van nieuwe behandelingen voor alvleesklierkanker."
In haar laboratorium ontdekte Mehla dat het geven van meer vitamine B6 de NK-cellen nog steeds niet helpt; de pancreaskankercellen groeiden zelfs meer als ze extra voedingsstoffen konden verslinden. Ze bestudeerde de acties die kankercellen ondernemen om vitamine B6 uit te putten en bedacht vervolgens manieren om deze te belemmeren.
Uiteindelijk ontdekte ze een driedelige strategie. Stap één omvat het verminderen van de expressie van een bepaald gen om de route te blokkeren waarlangs de kanker vitamine B6 opneemt. De tweede stap is het toedienen van meer vitamine B6, en de derde maakt gebruik van therapie om de functie van NK-cellen te verbeteren, zoals het afstellen van de motor van een auto. Toen de strategie bij muizen werd getest, verminderde het de hoeveelheid pancreaskankercellen.
“Dat was bemoedigend om te ontdekken,” zei Mehla, “en het is belangrijk om te weten, omdat het immuunsysteem sterk moet zijn om andere behandelingen, zoals chemotherapie, effectief te laten zijn. Therapie zal niet werken als het immuunsysteem niet in staat is zijn deel te doen."
Mehla is van plan haar onderzoek op dit gebied voort te zetten en zich uit te breiden naar aanverwante onderwerpen. Omdat pancreaskanker problemen veroorzaakt door het hele lichaam in zijn poging om meer voedingsstoffen binnen te krijgen, gaat ze onderzoeken hoe een tekort aan vitamine B6 andere organen, vooral de lever, beïnvloedt als er kankercellen aanwezig zijn. Ze onderzoekt ook of een tekort aan vitamine B6 bijdraagt aan het ontstaan van cachexie, een spierverspillende aandoening die de meerderheid van mensen met alvleesklierkanker treft.
Omdat militaire leden mogelijk worden blootgesteld aan gevaren zoals straling en chemische gifstoffen, kunnen ze naarmate ze ouder worden een verhoogd risico lopen op het ontwikkelen van alvleesklierkanker . Naast de kanker zelf vermindert cachexie de levenskwaliteit van veel oorlogsveteranen, zei Mehla.
"Als patiënten zo'n dramatisch spierverlies hebben, is de kans kleiner dat ze op de behandeling reageren", zei ze. "Alvleesklierkanker is een systemische ziekte. Het blijft niet alleen maar zitten. Het probeert voedingsstoffen uit meerdere gebieden te halen om het te helpen overleven. Daarom is het belangrijk om breed te kijken naar hoe we het immuunsysteem tegen tumoren kunnen stimuleren."