Обновлённая информация об исследовании от команды MCM (октябрь 2025 г.)
Oct. 29th, 2025 08:17 amПродолжая изучать наиболее важные гены, связанные с развитием рака, в рамках проекта картирования раковых маркеров (MCM), мы рады поделиться новым исследованием! В этой статье мы рассмотрим ген NELL2 (нейронный белок EGF-подобный 2), который играет множественную роль в развитии нервной системы и регуляции клеточной смерти.
Проект: Картирование онкомаркеров
Опубликовано: 28 октября 2025 г.
- Гликопротеин: белок в организме, содержащий углеводы (сахара), связанные с аминокислотами, составляющими его структуру.
- ЭФР: эпидермальный фактор роста, белок, играющий ключевую роль в росте и дифференцировке клеток.
- Гомолог: в генетическом контексте гомолог — это общий ген двух видов, имеющих общего предка.
- Биожидкость: любая биологическая жидкость, вырабатываемая организмом.
- РНК: рибонуклеиновая кислота, молекула, которая транскрибируется с помощью ДНК клетки, после чего может быть использована для создания белка при трансляции кода РНК.
- Патогенез: процесс развития заболевания, от первопричины до симптомов и изменений тканей.
- Онкогенез: процесс превращения нормальных клеток в раковые.
- Контралатераль: сторона тела, противоположная той, где что-то возникло.
- Изоформа: белок, выполняющий схожую биологическую функцию с другим белком, но имеющий другую аминокислотную последовательность.
MCM использует впечатляющую вычислительную мощность World Community Grid (WCG), предоставляемую глобальным сообществом из более чем 817 000 добровольцев, и использует её для скрининга миллионов различных данных, собранных из тысяч образцов здоровых и опухолевых тканей. Благодаря систематическому исследованию этих данных мы выявили 26 генов человека, тесно связанных с развитием рака лёгких. По состоянию на октябрь 2025 года устройства, разработанные добровольцами MCM, сгенерировали более 2,77 миллиарда результатов для картирования раковых маркеров. Мы искренне благодарим вас за вашу постоянную поддержку и ценим вашу помощь в развитии гуманистической науки.
Наше последнее исследование было посвящено безэкдизоновому регулятору клеточного цикла (ECD) – гену, участвующему в пролиферации раковых клеток и подавлении опухолей. В этом обновлении будет описан ген NELL2, критически важный для развития нервной системы.

Рисунок 1. Структура белка NELL2 (UniProt).
NELL2 — это ген, кодирующий экспрессию белка, секретируемого клетками при развитии нервной системы (рис. 1). Этот гликопротеин включает множество EGF-подобных повторов, обеспечивающих связывание с кальцием и белками, участвующими в процессе роста (PMID: 32198364). NELL2 был обнаружен наряду с NELL1 как гомолог белка куриного происхождения (PMID: 8975702). После его открытия выяснилось, что версия NELL2 у млекопитающих существует и у многих других видов животных, что указывает на эволюционную важность его функции.
NELL2 в основном обнаруживается в нервной системе, но также значительно экспрессируется в репродуктивных тканях, таких как яички и фаллопиевы трубы (рис. 2). Это может быть связано с его ролью в созревании сперматозоидов и эстроген-зависимых изменениях в головном мозге (PMID: 32499443, PMID: 20538601). Тем не менее, основная часть исследований NELL2 сосредоточена на конкретных изменениях, которые он запускает в развивающейся нервной системе, и механизмах их запуска. Один из возможных методов — секреция, поскольку NELL2 переносит информацию между клетками после секреции этими клетками и перемещения через различные биологические жидкости. Эта форма межклеточной коммуникации делает его ценным потенциальным биомаркером, поскольку его можно обнаружить неинвазивными методами, такими как анализ крови.

Рисунок 2. Данные об экспрессии РНК NELL2 в тканях (Атлас белков человека).
Хотя NELL2 широко экспрессируется в головном мозге, он также имеет специфические паттерны экспрессии в каждой области в зависимости от типа клеток в этой области (рис. 3). Например, клетки мозга взаимодействуют друг с другом, используя сигналы, которые либо активируют, либо деактивируют следующую клетку в своей сети, фактически передавая сигнал или препятствуя его передаче. Клетки, передающие сигналы, являются возбуждающими, а те, которые блокируют передачу сигналов, — ингибирующими.
Экспрессия NELL2 в мозжечке ограничена клетками мозга, использующими ингибирующие сигналы, но преимущественно экспрессируется в возбуждающих клетках гиппокампа (PMID: 18677093). Хотя оба типа клеток мозга демонстрируют совершенно противоположные функции, NELL2, скорее всего, экспрессируется в обоих из-за их коллективной зависимости от кальция для влияния на коммуникацию.

Рисунок 3. Данные об экспрессии РНК NELL2 в мозговой ткани (Атлас белков человека).
Помимо дифференциально регулируемых паттернов экспрессии генов, белок NELL2 обладает множеством предполагаемых механизмов действия. В следующем разделе описываются ключевые функции NELL2 в организме, его вклад в аксональное наведение и развитие нейронов, а также его значение как онкологического маркера.
Рак лёгких имеет один из самых высоких показателей смертности от онкологических заболеваний в мире. Это отчасти обусловлено частым метастазированием в головной мозг, поскольку он является источником примерно 50% метастазов в головной мозг (опухолей, возникших из других мест). В связи с этим общим путем от рака лёгких к метастазам в головной мозг изучение патогенеза этого явления является важной частью понимания заболевания в целом (PMID: 28921309). Таким образом, мы изучим роль NELL2 в нервной системе по мере её развития, чтобы обеспечить обоснованный подход к роли NELL2 в онкогенезе.
Спинной мозг координирует движение и ощущения в теле посредством обширной сети нервов. По мере развития эмбриона большинство его нервов пересекают среднюю линию спинного мозга и продолжают проецироваться в контралатеральном направлении к головному мозгу (рис. 4). Этот процесс называется перекрестом и гарантирует, что ощущения, ощущаемые правой стороной тела, обрабатываются преимущественно левым полушарием мозга. Перекрещивающаяся часть нерва – это магистраль, по которой передается информация: аксон. Для правильного формирования этих нервных путей и обеспечения правильной связи конечностей и мышц с мозгом рост аксонов регулируется множеством факторов, влияющих на их длину и направление (PMID: 24040928).

Рисунок 4. Перекрест чувствительного нерва, идущего с правой стороны тела в левую сторону мозга. Сенсорная информация поднимается по аксону нерва с правой руки, проходит через тело клетки в ганглии заднего корешка и поднимается по спинному мозгу к головному мозгу. Достигнув ствола мозга, аксон пересекает среднюю линию спинного мозга (перекрест) и направляется к контралатеральной стороне мозга.
NELL2 связывается с рецептором Robo3 на поверхности аксонов, направляя их путь к контралатеральной стороне мозга (PMID: 26586761). В ходе этого процесса аксон экспрессирует изоформу Robo3, называемую Robo3.1, перед кроссинговером. Реакция связывания NELL2 с Robo3.1 направляет аксон через среднюю линию спинного мозга, где он начинает изменяться. Пересекая среднюю линию, аксон начинает экспрессировать новую изоформу рецептора, называемую Robo3.2. NELL2 больше не может взаимодействовать с этим новым белком, поэтому аксон снова начинает расти прямо (PMID: 32198364). Таким образом, эта система обеспечивает правильный рост нейронов спинного мозга и их способность правильно передавать сигналы по мере развития нервной системы млекопитающих.
Помимо раннего нейроразвития, NELL2 также связан с нейробластомой и характеризуется высокой экспрессией в раковой ткани. Таким образом, его участие в развитии детского рака в сочетании с его ролью в развитии нервной системы требует дальнейшего изучения его роли в развитии опухолей нейробластомы (PMID: 11803583).
Рак легких — одно из наиболее часто диагностируемых онкологических заболеваний во всем мире. Сложная диагностика и неблагоприятный прогноз делают его лечение серьезной проблемой для пациентов, но исследования продолжают искать новые способы выявления этого заболевания. Данные об экспрессии в тканях указывают на значительную роль NELL2 в раке щитовидной железы, предстательной железы, колоректальном раке и раке поджелудочной железы (рис. 5), однако, несмотря на демонстрацию ограниченной экспрессии при раке легких, наши недавние результаты идентифицируют его как потенциальный биомаркер.

Рисунок 5. Данные об экспрессии РНК NELL2 в раковых тканях (Атлас белков человека).
Аденокарцинома (АКР) и плоскоклеточный рак (ПКР) — два наиболее распространённых подтипа немелкоклеточного рака лёгкого (НМРЛ), которые вместе составляют большинство случаев как НМРЛ, так и рака лёгкого в целом. Хотя NELL2 изучался преимущественно при таких опухолях, как почечно-клеточный рак (ПКР) и гепатоцеллюлярный рак (ГЦР), значительное улучшение результатов выживаемости пациентов было связано с высокой экспрессией NELL2 в АКР лёгкого (Рис. 6А). Однако эти преимущества, по-видимому, не распространяются на ПКР лёгкого (Рис. 6В).

Рисунок 6. Кривые выживаемости Каплана-Майера при аденокарциноме лёгкого (АКРЛ) и плоскоклеточном раке лёгкого (ПРЛ) в контексте экспрессии NELL2. A. Высокая экспрессия NELL2 связана со значительно большей вероятностью выживаемости (ось Y) с течением времени (ось X) при АКРЛ (HR = 0,69–0,97, p = 0,023; снижение риска до 31%). B. Экспрессия NELL2 не оказывает значимого влияния на выживаемость пациентов при ПКРЛ (HR = 0,72–1,05, p = 0,15). Данные получены с помощью KM Plotter.
АКРЛ развивается из железистых клеток (клеток, которые продуцируют и секретируют жидкости), тогда как ПКРЛ развивается из плоскоклеточных клеток, выстилающих поверхность кожи и других органов. Эти результаты могут указывать на то, что NELL2 играет более значимую роль в биологии железистых опухолей, чем в плоскоклеточных, поскольку он является белком, секретируемым через биологические жидкости. Это также является убедительным свидетельством его потенциала как онкологического биомаркера, поскольку его можно обнаружить неинвазивным способом. Однако преимущество высокой экспрессии NELL2 в плане выживаемости наблюдается только у женщин с АДК (рис. 7А), в то время как выживаемость мужчин с АДК остаётся неизменной (рис. 7В).

Рисунок 9. Кривые выживаемости Каплана-Майера для ADC легких у пациентов мужского и женского пола в контексте экспрессии NELL2. A. Высокая экспрессия NELL2 связана с большей вероятностью выживания с течением времени у пациентов женского пола с ADC (HR = 0,49–0,86, p = 0,0021; снижение риска до 51%). B. Экспрессия NELL2, по-видимому, не влияет на выживаемость пациентов мужского пола с ADC (HR = 0,74–1,18, p = 0,58). Данные получены с помощью KM Plotter.
Дальнейший анализ влияния курения на ADC или SQC в контексте экспрессии NELL2 не дал значимых результатов. Тем не менее, зависящее от пола влияние NELL2 на выживаемость поднимает интересные вопросы, касающиеся взаимодействия NELL2 с половыми гормонами и генетическими факторами, влияющими на биологию опухоли. Предыдущие исследования установили связь между сигнализацией эстрогена и транскрипцией NELL2 в головном мозге, а также потенциальное влияние NELL2 на дифференциацию мозга, специфичную для пола, однако эти связи ещё предстоит изучить в контексте развития рака лёгких (PMID: 20538601, PMID: 21643849).
NELL2 — это ген, влияющий на множество ключевых процессов в организме, от развития нервной системы и клеточной сигнализации до созревания сперматозоидов. Наш анализ показывает, что он также играет роль в развитии рака лёгких, особенно аденокарциномы (ADC), где высокая экспрессия коррелирует с улучшением выживаемости у пациентов женского пола. Хотя его экспрессия при плоскоклеточном раке (SQC) представляется менее значимой, различия в выживаемости ADC, зависящие от пола, указывают на интересные взаимодействия между NELL2, гормонами и генетическими факторами, которые ещё предстоит полностью изучить. В целом, эти результаты открывают новые, многообещающие перспективы для поиска прогностических и диагностических маркеров рака лёгких, и проект MCM находится на переднем крае этого важнейшего исследования.
Пожалуйста, свяжитесь с нами, если у вас есть вопросы или комментарии относительно нашего исследования, или поделитесь своими мыслями на форуме проекта.
Благодарим вас за вашу постоянную поддержку World Community Grid и содействие нашим исследованиям.
С уважением,
Команда MCM
на англ.
Проект: Картирование онкомаркеров
Опубликовано: 28 октября 2025 г.
Терминология
- Гликопротеин: белок в организме, содержащий углеводы (сахара), связанные с аминокислотами, составляющими его структуру.
- ЭФР: эпидермальный фактор роста, белок, играющий ключевую роль в росте и дифференцировке клеток.
- Гомолог: в генетическом контексте гомолог — это общий ген двух видов, имеющих общего предка.
- Биожидкость: любая биологическая жидкость, вырабатываемая организмом.
- РНК: рибонуклеиновая кислота, молекула, которая транскрибируется с помощью ДНК клетки, после чего может быть использована для создания белка при трансляции кода РНК.
- Патогенез: процесс развития заболевания, от первопричины до симптомов и изменений тканей.
- Онкогенез: процесс превращения нормальных клеток в раковые.
- Контралатераль: сторона тела, противоположная той, где что-то возникло.
- Изоформа: белок, выполняющий схожую биологическую функцию с другим белком, но имеющий другую аминокислотную последовательность.
Предыстория проекта
MCM использует впечатляющую вычислительную мощность World Community Grid (WCG), предоставляемую глобальным сообществом из более чем 817 000 добровольцев, и использует её для скрининга миллионов различных данных, собранных из тысяч образцов здоровых и опухолевых тканей. Благодаря систематическому исследованию этих данных мы выявили 26 генов человека, тесно связанных с развитием рака лёгких. По состоянию на октябрь 2025 года устройства, разработанные добровольцами MCM, сгенерировали более 2,77 миллиарда результатов для картирования раковых маркеров. Мы искренне благодарим вас за вашу постоянную поддержку и ценим вашу помощь в развитии гуманистической науки.
Наше последнее исследование было посвящено безэкдизоновому регулятору клеточного цикла (ECD) – гену, участвующему в пролиферации раковых клеток и подавлении опухолей. В этом обновлении будет описан ген NELL2, критически важный для развития нервной системы.
Представляем NELL2!

Рисунок 1. Структура белка NELL2 (UniProt).
NELL2 — это ген, кодирующий экспрессию белка, секретируемого клетками при развитии нервной системы (рис. 1). Этот гликопротеин включает множество EGF-подобных повторов, обеспечивающих связывание с кальцием и белками, участвующими в процессе роста (PMID: 32198364). NELL2 был обнаружен наряду с NELL1 как гомолог белка куриного происхождения (PMID: 8975702). После его открытия выяснилось, что версия NELL2 у млекопитающих существует и у многих других видов животных, что указывает на эволюционную важность его функции.
NELL2 в основном обнаруживается в нервной системе, но также значительно экспрессируется в репродуктивных тканях, таких как яички и фаллопиевы трубы (рис. 2). Это может быть связано с его ролью в созревании сперматозоидов и эстроген-зависимых изменениях в головном мозге (PMID: 32499443, PMID: 20538601). Тем не менее, основная часть исследований NELL2 сосредоточена на конкретных изменениях, которые он запускает в развивающейся нервной системе, и механизмах их запуска. Один из возможных методов — секреция, поскольку NELL2 переносит информацию между клетками после секреции этими клетками и перемещения через различные биологические жидкости. Эта форма межклеточной коммуникации делает его ценным потенциальным биомаркером, поскольку его можно обнаружить неинвазивными методами, такими как анализ крови.

Рисунок 2. Данные об экспрессии РНК NELL2 в тканях (Атлас белков человека).
Хотя NELL2 широко экспрессируется в головном мозге, он также имеет специфические паттерны экспрессии в каждой области в зависимости от типа клеток в этой области (рис. 3). Например, клетки мозга взаимодействуют друг с другом, используя сигналы, которые либо активируют, либо деактивируют следующую клетку в своей сети, фактически передавая сигнал или препятствуя его передаче. Клетки, передающие сигналы, являются возбуждающими, а те, которые блокируют передачу сигналов, — ингибирующими.
Экспрессия NELL2 в мозжечке ограничена клетками мозга, использующими ингибирующие сигналы, но преимущественно экспрессируется в возбуждающих клетках гиппокампа (PMID: 18677093). Хотя оба типа клеток мозга демонстрируют совершенно противоположные функции, NELL2, скорее всего, экспрессируется в обоих из-за их коллективной зависимости от кальция для влияния на коммуникацию.

Рисунок 3. Данные об экспрессии РНК NELL2 в мозговой ткани (Атлас белков человека).
Помимо дифференциально регулируемых паттернов экспрессии генов, белок NELL2 обладает множеством предполагаемых механизмов действия. В следующем разделе описываются ключевые функции NELL2 в организме, его вклад в аксональное наведение и развитие нейронов, а также его значение как онкологического маркера.
Аксональное наведение в нервной системе
Рак лёгких имеет один из самых высоких показателей смертности от онкологических заболеваний в мире. Это отчасти обусловлено частым метастазированием в головной мозг, поскольку он является источником примерно 50% метастазов в головной мозг (опухолей, возникших из других мест). В связи с этим общим путем от рака лёгких к метастазам в головной мозг изучение патогенеза этого явления является важной частью понимания заболевания в целом (PMID: 28921309). Таким образом, мы изучим роль NELL2 в нервной системе по мере её развития, чтобы обеспечить обоснованный подход к роли NELL2 в онкогенезе.
Спинной мозг координирует движение и ощущения в теле посредством обширной сети нервов. По мере развития эмбриона большинство его нервов пересекают среднюю линию спинного мозга и продолжают проецироваться в контралатеральном направлении к головному мозгу (рис. 4). Этот процесс называется перекрестом и гарантирует, что ощущения, ощущаемые правой стороной тела, обрабатываются преимущественно левым полушарием мозга. Перекрещивающаяся часть нерва – это магистраль, по которой передается информация: аксон. Для правильного формирования этих нервных путей и обеспечения правильной связи конечностей и мышц с мозгом рост аксонов регулируется множеством факторов, влияющих на их длину и направление (PMID: 24040928).

Рисунок 4. Перекрест чувствительного нерва, идущего с правой стороны тела в левую сторону мозга. Сенсорная информация поднимается по аксону нерва с правой руки, проходит через тело клетки в ганглии заднего корешка и поднимается по спинному мозгу к головному мозгу. Достигнув ствола мозга, аксон пересекает среднюю линию спинного мозга (перекрест) и направляется к контралатеральной стороне мозга.
NELL2 связывается с рецептором Robo3 на поверхности аксонов, направляя их путь к контралатеральной стороне мозга (PMID: 26586761). В ходе этого процесса аксон экспрессирует изоформу Robo3, называемую Robo3.1, перед кроссинговером. Реакция связывания NELL2 с Robo3.1 направляет аксон через среднюю линию спинного мозга, где он начинает изменяться. Пересекая среднюю линию, аксон начинает экспрессировать новую изоформу рецептора, называемую Robo3.2. NELL2 больше не может взаимодействовать с этим новым белком, поэтому аксон снова начинает расти прямо (PMID: 32198364). Таким образом, эта система обеспечивает правильный рост нейронов спинного мозга и их способность правильно передавать сигналы по мере развития нервной системы млекопитающих.
Помимо раннего нейроразвития, NELL2 также связан с нейробластомой и характеризуется высокой экспрессией в раковой ткани. Таким образом, его участие в развитии детского рака в сочетании с его ролью в развитии нервной системы требует дальнейшего изучения его роли в развитии опухолей нейробластомы (PMID: 11803583).
NELL2 при раке легких
Рак легких — одно из наиболее часто диагностируемых онкологических заболеваний во всем мире. Сложная диагностика и неблагоприятный прогноз делают его лечение серьезной проблемой для пациентов, но исследования продолжают искать новые способы выявления этого заболевания. Данные об экспрессии в тканях указывают на значительную роль NELL2 в раке щитовидной железы, предстательной железы, колоректальном раке и раке поджелудочной железы (рис. 5), однако, несмотря на демонстрацию ограниченной экспрессии при раке легких, наши недавние результаты идентифицируют его как потенциальный биомаркер.

Рисунок 5. Данные об экспрессии РНК NELL2 в раковых тканях (Атлас белков человека).
Аденокарцинома (АКР) и плоскоклеточный рак (ПКР) — два наиболее распространённых подтипа немелкоклеточного рака лёгкого (НМРЛ), которые вместе составляют большинство случаев как НМРЛ, так и рака лёгкого в целом. Хотя NELL2 изучался преимущественно при таких опухолях, как почечно-клеточный рак (ПКР) и гепатоцеллюлярный рак (ГЦР), значительное улучшение результатов выживаемости пациентов было связано с высокой экспрессией NELL2 в АКР лёгкого (Рис. 6А). Однако эти преимущества, по-видимому, не распространяются на ПКР лёгкого (Рис. 6В).

Рисунок 6. Кривые выживаемости Каплана-Майера при аденокарциноме лёгкого (АКРЛ) и плоскоклеточном раке лёгкого (ПРЛ) в контексте экспрессии NELL2. A. Высокая экспрессия NELL2 связана со значительно большей вероятностью выживаемости (ось Y) с течением времени (ось X) при АКРЛ (HR = 0,69–0,97, p = 0,023; снижение риска до 31%). B. Экспрессия NELL2 не оказывает значимого влияния на выживаемость пациентов при ПКРЛ (HR = 0,72–1,05, p = 0,15). Данные получены с помощью KM Plotter.
АКРЛ развивается из железистых клеток (клеток, которые продуцируют и секретируют жидкости), тогда как ПКРЛ развивается из плоскоклеточных клеток, выстилающих поверхность кожи и других органов. Эти результаты могут указывать на то, что NELL2 играет более значимую роль в биологии железистых опухолей, чем в плоскоклеточных, поскольку он является белком, секретируемым через биологические жидкости. Это также является убедительным свидетельством его потенциала как онкологического биомаркера, поскольку его можно обнаружить неинвазивным способом. Однако преимущество высокой экспрессии NELL2 в плане выживаемости наблюдается только у женщин с АДК (рис. 7А), в то время как выживаемость мужчин с АДК остаётся неизменной (рис. 7В).

Рисунок 9. Кривые выживаемости Каплана-Майера для ADC легких у пациентов мужского и женского пола в контексте экспрессии NELL2. A. Высокая экспрессия NELL2 связана с большей вероятностью выживания с течением времени у пациентов женского пола с ADC (HR = 0,49–0,86, p = 0,0021; снижение риска до 51%). B. Экспрессия NELL2, по-видимому, не влияет на выживаемость пациентов мужского пола с ADC (HR = 0,74–1,18, p = 0,58). Данные получены с помощью KM Plotter.
Дальнейший анализ влияния курения на ADC или SQC в контексте экспрессии NELL2 не дал значимых результатов. Тем не менее, зависящее от пола влияние NELL2 на выживаемость поднимает интересные вопросы, касающиеся взаимодействия NELL2 с половыми гормонами и генетическими факторами, влияющими на биологию опухоли. Предыдущие исследования установили связь между сигнализацией эстрогена и транскрипцией NELL2 в головном мозге, а также потенциальное влияние NELL2 на дифференциацию мозга, специфичную для пола, однако эти связи ещё предстоит изучить в контексте развития рака лёгких (PMID: 20538601, PMID: 21643849).
Заключение
NELL2 — это ген, влияющий на множество ключевых процессов в организме, от развития нервной системы и клеточной сигнализации до созревания сперматозоидов. Наш анализ показывает, что он также играет роль в развитии рака лёгких, особенно аденокарциномы (ADC), где высокая экспрессия коррелирует с улучшением выживаемости у пациентов женского пола. Хотя его экспрессия при плоскоклеточном раке (SQC) представляется менее значимой, различия в выживаемости ADC, зависящие от пола, указывают на интересные взаимодействия между NELL2, гормонами и генетическими факторами, которые ещё предстоит полностью изучить. В целом, эти результаты открывают новые, многообещающие перспективы для поиска прогностических и диагностических маркеров рака лёгких, и проект MCM находится на переднем крае этого важнейшего исследования.
Пожалуйста, свяжитесь с нами, если у вас есть вопросы или комментарии относительно нашего исследования, или поделитесь своими мыслями на форуме проекта.
Благодарим вас за вашу постоянную поддержку World Community Grid и содействие нашим исследованиям.
С уважением,
Команда MCM
на англ.