Мужчины имеют более высокий уровень рака головного мозга, и это исследование может объяснить, почему

Вы когда-нибудь задумывались, почему у большинства видов самцы крупнее и более разукрашены, чем самки? Это эволюционно определенный аспект биологии, но что это значит для здоровья и болезней человека? Каковы последствия необходимости одной диаграммы для описания нормального роста у мальчиков, а другой для описания нормального роста у девочек? Почему для роста есть две нормы, и имеет ли это значение для такой болезни роста, как рак?

Я педиатрический врач и ученый, специализирующийся на опухолях головного мозга, и я заинтересован в разработке новых методов лечения глиобластомы (ГБМ) и других злокачественных опухолей головного мозга.

Глиобластома является самой распространенной злокачественной опухолью головного мозга и убила покойных сенаторов США Джона Маккейна и Теда Кеннеди, а также Бо Байдена III, старшего ребенка бывшего вице-президента Джо Байдена.

Читайте также: Почему женщины хранят жир в разных местах, чем мужчины

В этом новом году около 22 000 американцев заболеют глиобластомой, и примерно столько же людей умрет от нее. В то время как ГБМ встречается как у мужчин, так и у женщин, мы можем достоверно предсказать, что из 22 000 новых случаев 8500 будут у женщин, тогда как остальные 13 500 случаев будут у мужчин. Более того, можно ожидать, что пациенты женского пола с ГБМ выживут в среднем на шесть месяцев дольше, чем пациенты мужского пола.

Мы с коллегами поинтересовались, могут ли базовые различия в биологии объяснить, почему мужчины были более уязвимы к этим злокачественным опухолям головного мозга и почему время их выживания было короче, чем у женщин. Мы выдвинули гипотезу, что если бы существовали различия между мужской и женской версией глиобластомы, мы могли бы разработать новые, специфичные для пола подходы к лечению, которые улучшат результаты для всех.

Секс и Болезнь

Многие заболевания человека демонстрируют существенные половые различия по частоте и степени тяжести. Аутоиммунные расстройства, такие как системная красная волчанка, встречаются у женщин в девять раз чаще, чем у мужчин, а психические заболевания, такие как депрессия, встречаются у женщин почти в два раза чаще, чем у мужчин. Последствия половых различий при раке не были широко исследованы в клинических или лабораторных исследованиях.

Хотя существует большой интерес к разработке более персонализированных подходов к лечению рака, пол пациента, ключевая особенность персонализации, еще не включен в эту парадигму. В нашем недавнем исследовании, опубликованном в журнале Наука Трансляционная Медицина мои сотрудники и я предоставляем то, что мы считаем убедительным доказательством того, что пол пациентов должен быть включен в лечение глиобластомы и более тщательно исследован в лаборатории.

В нашем исследовании мы стремились определить, были ли различия в выживаемости у мужчин и женщин с глиобластомой следствием различных реакций на стандартное лечение; хирургия, лучевая и темозоломид химиотерапия. И, если таковые были, мы хотели бы изучить, существуют ли специфические для пола механизмы, которые способствуют ответной реакции на лечение и выживанию у мужчин и женщин.

Во-первых, мы проанализировали стандартные магнитно-резонансные изображения - или МРТ - мозга 371 пациента, полученные во время обычного лечения в клинике Майо. Мы измерили, как опухоль размножалась и росла в мозге этих пациентов и как опухоль проникала и распространялась в окружающую мозговую ткань. И распространение, и вторжение в конечном итоге убивают пациента.

Мы обнаружили, что у пациентов женского пола лучевая терапия и химиотерапия замедлили пролиферацию опухоли, но это не относится к пациентам мужского пола. Опухоли у мужчин продолжали расти с той же скоростью, что было беспрепятственно при этом лечении. Кроме того, мы обнаружили, что пролиферация опухолей предсказывала выживаемость как мужчин, так и женщин, но инвазия влияла только на выживаемость женщин.

Как гены влияют на рост рака

Мы пришли к выводу, что лучшая реакция пациенток на стандартное лечение глиобластомы и лучшая выживаемость могут определяться в зависимости от пола путем инвазии в дополнение к пролиферации. Однако выживание у пациентов мужского пола, по-видимому, зависит только от пролиферации.

Затем мы попытались определить причины этих различий. Одним из способов понимания биологии рака является изучение различий между генами, которые используют раковые клетки для роста и реагирования на облучение и химиотерапию. Затем мы можем сравнить эти гены с теми, которые используют нормальные клетки.

Гены - это инструменты, которые клетки используют для этих функций. Если исследователи смогут определить, какие инструменты используются раком для роста, мы можем попытаться разработать методы лечения, чтобы отключить их. Чтобы сделать это, мы воспользовались большим количеством общедоступных данных через Атлас генома рака, исследование Рембрандта и две дополнительные базы данных по активности генов рака, которые генетики называют экспрессией генов. Затем, используя специализированный вид математики, известный как «Объяснение вариаций суставов и индивидуумов», мы обнаружили значительные различия в активности генов мужской и женской глиобластомы.

Мы считаем важным, чтобы мы обнаружили, что некоторые гены по-разному влияют на выживаемость пациентов мужского и женского пола. Например, когда уровни гена CCNB2 были низкими у мужчин, они выживали дольше. Это было не так для женщин. У женщин, когда уровни гена, известного как PCDHB, были низкими, женщины выживали дольше. Это было не так для мужчин. Это говорит о том, что крайне важно, чтобы исследователи изучали влияние лекарств на мужские и женские клетки отдельно, на ГБМ и, возможно, на другие виды рака.

Мы были заинтригованы тем, что выживаемость самцов в значительной степени определялась генами, которые контролировали скорость деления клеток, тогда как выживаемость самок в значительной степени определялась генами, которые могут регулировать способность раковой клетки мигрировать в другую область мозга. Это говорит о том, что некоторые виды лекарств, которые нацелены на то, как делятся раковые клетки, могут лучше работать у мужчин, тогда как лекарства, которые препятствуют распространению раковых клеток в отдаленные органы, могут быть более эффективными у женщин.

Что стимулирует рак у мужчин против женщин?

Мы обнаружили, что низкие уровни генов, участвующих в пролиферации, были связаны с более длительной выживаемостью у пациентов мужского пола и большей чувствительностью к химиотерапии в чашке. Точно так же мы обнаружили, что низкий уровень генов, вовлеченных в миграцию клеток, был связан с более длительным выживанием у пациенток и повышенной чувствительностью к той же химиотерапии в чашке.

Вместе эти результаты позволяют предположить, что возможно улучшить результаты для всех пациентов с глиобластомой и, возможно, другими видами рака, используя подходы к диагностике и лечению на основе пола. Это связано с тем, что многие виды рака чаще встречаются у мужчин, и вполне возможно, что для каждого из этих видов рака будут полезны половые подходы.

Смотрите также: Многие мужчины испытывают тот же печальный феномен, что и женщины после секса

Мы считаем, что это следует оценивать в проспективных клинических испытаниях стандартной и новой терапии. Мы только что начали клиническое испытание, в котором мы собираем данные о половых различиях в метаболизме и реакции на кетогенную диету, в которой опухоли лишены глюкозы у детей с рецидивирующими опухолями головного мозга. Мы также активно работаем над тем, чтобы определить, когда во время нормального развития возникают половые различия в риске рака и чувствительности к лечению.

Эта статья была первоначально опубликована в «Беседе» Джошуа Рубина. Прочитайте оригинальную статью здесь.