Sommaire
Cette revue fournit un aperçu du potentiel translationnel actuel des biomarqueurs métaboliques et lipidomiques pour prédire le pronostic du cancer du sein et la réponse au traitement.
Une revue récente dans npj Santé et maladies métaboliques discute du potentiel des biomarqueurs lipidomiques et métaboliques pour prédire le pronostic du cancer du sein et la réponse au traitement.
Arrière-plan
Le cancer du sein est le cancer le plus fréquent chez les femmes aux États-Unis, les métastases étant la cause du plus grand nombre de décès. Une identification et un traitement précoces sont essentiels pour prévenir sa propagation.
La mammographie et l’échographie sont des méthodes de détection courantes, mais leur sensibilité et leur spécificité sont limitées. Des biomarqueurs avancés pourraient améliorer la prise en charge du cancer du sein, car ils permettent d’identifier des modifications métaboliques et lipidomiques spécifiques liées à la progression de la maladie.
Ils pourraient faciliter la détection précoce, le suivi et les traitements personnalisés, ce qui permettrait d'améliorer les résultats thérapeutiques, de réduire le surtraitement et d'augmenter la qualité de vie des patients.
À propos de l'avis
La présente revue met en évidence les biomarqueurs lipidomiques et métaboliques potentiels de la progression des tumeurs du sein.
Marqueurs métabolomiques du cancer du sein progressif
La métabolomique est un outil permettant d'étudier les mécanismes métaboliques qui influencent la dynamique et le développement des cellules cancéreuses. Elle permet d'acquérir une connaissance approfondie de la manière dont les circonstances physiologiques interagissent avec les stimuli et les troubles externes, les métabolites servant d'indicateurs rapides de l'activité pathologique.
Les cellules cancéreuses ont besoin de l'absorption du glucose et de l'activité métabolique pour croître et proliférer. Les tumeurs modifient la consommation de nutriments, le déséquilibre redox étant une caractéristique. La métabolomique permet le développement de médicaments qui ciblent les transporteurs de glucose, tels que la phlorétine et le WZB117, ainsi que les enzymes glycolytiques essentielles. Les cellules cancéreuses du sein utilisent des mécanismes antioxydants pour maintenir l'équilibre redox et leur survie.
Les cellules cancéreuses ont des profils métaboliques différents de ceux des cellules non cancéreuses. Les acides aminés comme le glutamate sont essentiels à la prolifération cellulaire. Ils servent de précurseurs aux voies biologiques liées à la signalisation de croissance. L'enzyme proline déshydrogénase (PRODH) catalyse la proline, qui favorise les métastases du cancer du sein. Les taux de PRODH et les activités cataboliques de la proline sont plus élevés dans les cancers métastatiques que dans les tumeurs initiales. Cela suggère qu'ils pourraient être des biomarqueurs ou des cibles pour la progression du cancer du sein.
Les métabolites associés au cancer du sein précoce comprennent le lactate, l'acétoacétate, le bêta-hydroxybutyrate, le pyruvate, les glycoprotéines, l'aspartate, l'alanine, la taurine, le mannose et l'hypotaurine. Dans le cancer du sein, les taux de taurine, de glycine, de succinate et de lactate augmentent et ceux d'inositol diminuent. Des taux sériques élevés de bêta-hydroxybutyrate et de thréonine sont liés à la fatigue et à la perte de poids chez les patientes atteintes d'un cancer du sein. Une dysrégulation des voies de l'arachidonate 15-lipoxygénase-1 et de l'asparagine synthétase indique que le cancer se propage aux ganglions lymphatiques. Des altérations de la voie de la méthionine, de la synthèse des acides biliaires et du métabolisme des graisses et du glucose se produisent dans les tumeurs agressives.
Marqueurs lipidomiques du cancer du sein progressif
Les cellules cancéreuses ont besoin de lipides comme les stérols, les phospholipides et les glycérides pour la formation de la membrane cellulaire, la signalisation cellulaire et le stockage de l'énergie. La progression du cancer du sein stimule la lipogenèse et modifie les lipides pour répondre aux besoins métaboliques plus élevés et permettre la croissance rapide des cellules tumorales. Les cellules cancéreuses utilisent la lipolyse et la bêta-oxydation pour décomposer les acides gras et les triglycérides stockés afin de permettre une division et une invasion cellulaires rapides.
Les voies biologiques telles que la synthèse des hormones stéroïdes, les eicosanoïdes, les vitamines et les acides biliaires affectent le métabolisme lipidique. Les altérations lipidiques répondent aux besoins structurels et énergétiques des cellules en croissance. Elles régulent également les réponses au stress, aggravant ainsi les caractéristiques du cancer. Un déséquilibre des composés contenant de la choline est corrélé à l'avancement de la tumeur.
Le remodelage lipidique façonne les microenvironnements tumoraux en compromettant la défense immunitaire. Les cellules tumorales sécrètent des molécules qui compromettent la fonction immunitaire. La synthèse régulée à la hausse du cholestérol, des phospholipides et des acides gras favorise la croissance cellulaire. Le remodelage lipidique interagit avec les macrophages associés aux tumeurs (TAM) et les cellules suppressives dérivées des myéloïdes (MDSC).
Les cellules myéloïdes réduisent les réponses immunitaires en cas de cancer. Les types de cellules myéloïdes impliquées sont les éosinophiles, les polynucléaires neutrophiles, les macrophages, les cellules dendritiques, les basophiles et les mégacaryocytes. Les TAM permettent la reprogrammation des cellules vers des états pro-tumorigènes. Les lipides contribuent également à la formation de vaisseaux sanguins qui fournissent des nutriments aux cellules cancéreuses.
Conclusions et orientations futures
Les résultats montrent que l'analyse métabolique et lipidomique peut identifier des molécules et des voies spécifiques liées à la progression du cancer du sein. Les chercheurs peuvent les cibler pour développer des traitements personnalisés. De telles études peuvent analyser de petites quantités de divers échantillons, notamment des ganglions lymphatiques, du plasma et de l'urine, pour établir le profil du cancer du sein.
Les défis incluent la congélation immédiate des échantillons, l'alimentation, le microbiome intestinal et les influences des médicaments, le besoin d'instruments avancés et la séparation des métabolites des cellules immunitaires et cancéreuses. Les régimes riches en glucides augmentent la glycémie plasmatique, et les régimes riches en graisses augmentent les lipides et le cholestérol. Les cellules tumorales peuvent rapidement reprogrammer les processus métaboliques à mesure qu'elles progressent. Cela ajoute à la diversité métabolique et à l'agressivité du cancer.
La spécificité et la sensibilité des marqueurs métabolomiques et lipidomiques et les mécanismes sous-jacents liés à la progression du cancer du sein restent sans réponse. Des recherches plus poussées devraient chercher à intégrer les données lipidomiques et métabolomiques aux données génomiques, protéomiques et transcriptomiques pour améliorer la compréhension de la progression du cancer du sein. De plus, les chercheurs devraient évaluer les changements dans le métabolisme et le lipidome du cancer pendant le traitement.
L’objectif est de rendre le profilage plus précis, plus rapide et plus rentable. Si l’analyse lipidomique et métabolomique permet d’identifier des biomarqueurs, peu de médicaments ciblent ces anomalies métaboliques. Cela met en évidence l’écart entre la découverte de biomarqueurs et leur utilisation en pratique clinique.
