E-cadherin, còn được gọi là protein bám dính biểu mô, là một protein bám dính tế bào-tế bào quan trọng, cần thiết để duy trì cấu trúc và chức năng của các mô. E-cadherin, được mã hóa bởi gen CDH1, đóng vai trò quan trọng trong nhiều bệnh ung thư, bao gồm ung thư dạ dày, vú, ruột kết, tuyến giáp và buồng trứng. Bài viết này sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về chức năng của E-cadherin, tầm quan trọng của nó trong việc kết dính tế bào và tác động tiềm tàng của nó đối với sự phát triển của khối u.
E-cadherin chịu trách nhiệm ổn định mô biểu mô bám dính giữa các tế bào và là chất điều hòa trao đổi vật chất giữa các tế bào.
Kể từ năm 1966, việc phát hiện ra E-cadherin đã được nhà sinh vật học Nhật Bản Masatoshi Takeuchi thúc đẩy. Nghiên cứu ban đầu của ông tập trung vào sự hình thành thấu kính ở gà con và bằng cách phân tích nuôi cấy tế bào trong mắt, ông nhận ra rằng sự kết dính giữa tế bào và tế bào là rất quan trọng để duy trì tính toàn vẹn của cấu trúc tế bào. E-cadherin được thiết kế để phụ thuộc vào canxi và có năm đơn vị lặp lại cadherin siêu bên ngoài. Các cấu trúc này phối hợp với nhau để hỗ trợ sự kết dính của tế bào.
Trong tế bào biểu mô, E-cadherin duy trì tính toàn vẹn của mô và hình thành các kết nối xung quanh tế bào, từ đó hỗ trợ cấu trúc và chức năng bên trong của tế bào. Sự suy thoái hoặc mất chức năng của nó được coi là có liên quan chặt chẽ đến sự phát triển của khối u, dẫn đến tăng sinh tế bào, xâm lấn và di căn.
Khi chức năng của E-cadherin bị mất đi, sức bám dính của tế bào giảm đi, điều này có thể khiến tế bào ung thư dễ dàng vượt qua màng đáy và xâm lấn các mô xung quanh.
Sự xuất hiện của các khối u thường liên quan đến quá trình “chuyển từ biểu mô sang trung mô” (EMT) và E-cadherin đóng vai trò quan trọng trong quá trình chuyển đổi này. Trong quá trình EMT, mức độ biểu hiện của E-cadherin giảm, khiến các tế bào mất đi đặc tính bám dính chặt chẽ, khiến chúng trở thành tế bào khối u hung hãn. Khi khối u tiến triển, các tế bào thường trải qua quá trình chuyển đổi từ trạng thái biểu mô sang trạng thái trung mô.
Sự tương tác giữa cấu trúc bên trong của E-cadherin với bộ xương tế bào là chìa khóa cho chức năng của nó. Khi E-cadherin hình thành các kết nối giữa các tế bào, nó sẽ tạo thành phức hợp với α-catenin và β-catenin, đảm bảo sự kết dính giữa tế bào với tế bào. Sự kết dính này không chỉ ảnh hưởng đến cấu trúc của mô mà còn truyền tín hiệu giữa các tế bào kết dính đó, khởi tạo các con đường sinh hóa khác nhau ảnh hưởng đến sự phát triển và chuyển động của tế bào.
E-cadherin còn đóng vai trò trong chu trình tế bào: độ bám dính của nó có thể ức chế sự tăng sinh tế bào vì E-cadherin kích hoạt cơ chế ức chế tiếp xúc với tế bào, giúp điều chỉnh mật độ tế bào. Khi mật độ tế bào giảm, chức năng của E-cadherin bị ảnh hưởng, khiến tế bào phải quay lại chu kỳ tăng sinh.
Việc mất E-cadherin còn liên quan đến việc tăng đáng kể khả năng di căn của tế bào ung thư, khiến tế bào dễ dàng xâm lấn các mô xung quanh hơn.
Trong nhiều loại ung thư, việc mất chức năng E-cadherin là yếu tố chính dẫn đến sự di căn của khối u. Lấy ung thư vú làm ví dụ, ung thư biểu mô ống xâm lấn có biểu hiện E-cadherin khác biệt đáng kể so với ung thư biểu mô tiểu thùy xâm lấn. Sự biểu hiện của E-cadherin trong ung thư biểu mô tiểu thùy xâm lấn thường giảm đáng kể, điều này làm tăng khả năng xâm lấn và thúc đẩy sự lan rộng của các tế bào ung thư giữa các mô.
Ngoài ra, đột biến CDH1 ở trạng thái di truyền của mẹ còn liên quan đến một số loại ung thư, chẳng hạn như ung thư dạ dày lan tỏa di truyền. Tuy nhiên, đột biến gen CDH1 thường dẫn đến bất hoạt E-cadherin, hình thành môi trường vi mô không thuận lợi và thúc đẩy quá trình hình thành khối u.
Vẫn còn nhiều câu hỏi chưa được giải đáp về chức năng của E-cadherin và vai trò của nó đối với bệnh ung thư. Nghiên cứu trong tương lai về cơ chế điều hòa của E-cadherin, quá trình bám dính tế bào và hiệu quả cụ thể của nó trong các loại ung thư khác nhau có thể mang lại những đột phá mới trong liệu pháp điều trị ung thư, chẳng hạn như phát triển các liệu pháp nhắm vào con đường E-cadherin để cải thiện hiệu quả và độ chính xác của điều trị ung thư.
Đối mặt với những thách thức này đối với E-cadherin, chúng tôi không khỏi tự hỏi: Liệu chúng ta có thể tìm ra cách hiệu quả để khôi phục chức năng của E-cadherin trong tương lai nhằm chống lại sự di căn và phát triển của ung thư không?