Рак и его лечение ускоряют процесс старения у молодых пациентов

В новом исследовании было изучено влияние рака и его лечения на процесс старения. Исследователи обнаружили, что экспрессия гена, связанного со старением, выше у молодых пациентов с онкозаболеваниями после лечения химиотерапией, а также у ослабленных молодых людей, переживших рак. Результаты опубликованы в начале онлайн-версии CANCER — рецензируемого журнала Американского онкологического общества (ACS).

Предыдущие исследования показали, что белок p16INK4a, замедляющий деление клеток, вырабатывается клетками на более высоких уровнях с возрастом. Используя экспрессию гена, который кодирует p16INK4a, в качестве маркера возраста, Эндрю Смитерман, доктор медицинских наук из Университета Северной Каролины с коллегами исследовали иммунные клетки, циркулирующие в крови молодых взрослых выживших после онкологических заболеваний, а также детей, у которых впервые было диагностировано онкозаболевание.

Важность проблемы

Выживаемость после онкопатологии у детей, подростков и молодых людей резко улучшилась, однако у многих выживших наблюдается ускоренное старение, о чем свидетельствует непропорциональная потеря способности выполнять упражнения, когнитивное снижение и раннее развитие хронических заболеваний. Это приводит к несоответствию между хронологическим и физиологическим возрастом. 

Дряхлость (фенотип слабости), определяемая как снижение физиологической способности, обычно связанной со старением, возникает раньше у молодых людей, переживших рак, и со скоростью, эквивалентной лицам в возрасте 65 лет и старше, не болевших раком. 

Около 10% выживших молодых взрослых проявляют фенотип слабости, определяемый наличием ≥3 из следующих признаков: низкая масса скелетных мышц, истощение, низкий расход энергии, медлительность или слабость. Более 20% выживших относятся к категории prefrail (имея 2 из этих факторов). Понимание болезненного статуса выживших важно, потому что слабые люди имеют больший риск хронических заболеваний и ранней смерти.

Биохимический маркер старения

Накопление стареющих клеток — признак старения человека.  В ответ на стойкое повреждение ДНК клеточное старение происходит через активацию локуса INK4a / ARF (CDKN2a) на хромосоме 9p21.3, что приводит к экспрессии ингибитора киназы клеточного цикла p16INK4a (в дальнейшем просто p16).

Экспрессия p16 Т-лимфоцитами периферической крови (PBTL) была установлена как индикатор клеточного старения организма, экспоненциально увеличиваясь с возрастом. Было также установлено, что воздействие цитотоксической химиотерапии увеличивает уровень PBTL p16, а значит и скорость физиологического старения по сравнению с хронологическим.

Более высокие уровни p16 также были связаны с повышенным риском связанных с лечением заболеваний, таких как утомляемость. Таким образом, повышенное клеточное старение было предложено как медиатор раннего старения и слабости у выживших после рака (молекулярные изменения [повышение p16] → физиологическая дисрегуляция [слабость] → заболеваемость → ранняя смертность). 

Используя p16 в качестве биомаркера молекулярного возраста, ученые измерили уровни мРНК p16 PBTL среди молодых взрослых, переживших рак в детском возрасте, и сравнили эти уровни с дряхлостью, клиническим биомаркером физиологического нарушения. Кроме того, была измерена экспрессия p16 у маленьких детей и подростков, у которых впервые был диагностирован рак, чтобы проспективно определить, увеличивается ли экспрессия при воздействии цитотоксической химиотерапии. 

Результаты исследования

Команда сначала проанализировала клетки 60 выживших и сравнила их с клетками 29 людей того же возраста, не болевших раком. Экспрессия гена, кодирующего p16, была выше у выживших, чем в контрольной группе, что свидетельствует об ускорении старения до 25 лет. У девяти выживших были отмечены признаки дряхлости, и у них был более высокий уровень экспрессии по сравнению с выжившими, которые не проявляли признаки дряхлости, что представляет собой возрастное ускорение до 35 лет.

Исследователи также обнаружили, что у девяти детей и подростков, участвовавших в исследовании, которым был поставлен новый диагноз рака, экспрессия была выше после лечения химиотерапией, чем до лечения.

Значение полученных результатов

«Более высокая экспрессия p16INK4a в лимфоцитах периферической крови была описана у пожилых людей после химиотерапии. Но до этого исследования не было данных по молодым людям», «Это исследование важно, поскольку мы пытаемся понять биологические механизмы, лежащие в основе проявлений раннего старения связанного с раком», — сказал доктор Смитерман.

Доктор Смитерман отметил, что повышенная экспрессия p16 как маркер старения может помочь выявить выживших после рака, подверженных риску развития дряхлости и функциональной инвалидности. Кроме того, экспрессия p16INK4a может оказаться полезной в качестве меры для изучения методов лечения, направленных на смягчение последствий раннего старения при лечении рака.

Новость подготовлена по материалам:

https://www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200824092015.htm