Исследователи из Комплексного онкологического центра Монтефиоре Эйнштейна (MECCC), назначенного Национальным институтом рака, обнаружили естественный иммунный механизм, предотвращающий развитие метастатических опухолей у мышей. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
Предотвращение метастазов: новая надежда в лечении рака
Предотвращение или лечение метастазов является одной из наиболее важных задач в онкологии. Руководитель исследования, Хулио Агирре-Гизо, научный сотрудник и доцент Института спящего рака MECCC, подчеркнул важность нового открытия.
«Мы считаем, что наши результаты могут указать на новые методы лечения метастатических заболеваний», — заявил Агирре-Гизо.
Соавторами исследования выступили Эрика Далла, бывший научный сотрудник лаборатории Агирре-Гизо, и Майкл Папаниколау, научный сотрудник той же лаборатории.
Роль покоя в развитии рака
Клетки, мигрирующие из первичных опухолей и метастатических очагов, называются диссеминированными раковыми клетками (ДКК). Некоторые ДКК ведут себя агрессивно, вызывая опухоли в новых тканях, в то время как другие остаются в состоянии анабиоза, известном как спячка.
«Долгое время оставалось загадкой, как некоторые ДКК могут оставаться в тканях десятилетиями и никогда не вызывать метастазов. Мы считаем, что нашли объяснение», — отметил Агирре-Гизо.
Рак молочной железы и метастазы в легкие
В исследовании с участием трех мышиных моделей метастатического рака молочной железы, Агирре-Гизо и его коллеги обнаружили, что ДКК рака молочной железы, распространяясь на воздушные мешочки легких (альвеолы), удерживаются в спящем состоянии иммунными клетками, известными как альвеолярные макрофаги.
Иммунная система и альвеолярные макрофаги
Альвеолярные макрофаги являются первыми ответчиками легких, защищающими орган от бактерий и опасных веществ. Эти специализированные макрофаги появляются на ранних стадиях эмбрионального развития и остаются в легочной ткани на всю жизнь.
«Наши результаты демонстрируют новую роль этих макрофагов: они распознают ДКК и активно взаимодействуют с ними, а также — секретируя белок под названием TGF-β2 — генерируют сигналы в раковых клетках, удерживающие их в спящем состоянии», — пояснил Агирре-Гизо.
«Поскольку каждый орган в организме имеет свой собственный набор резидентных макрофагов, они могут контролировать ДКК и в этих органах. Наше исследование впервые показало, что эти специализированные макрофаги активно вызывают состояние покоя в ДКК».
Истощение макрофагов и активация ДКК
Подтверждая важность альвеолярных макрофагов для поддержания ДКК в спящем состоянии, Агирре-Гизо и его команда обнаружили, что истощение макрофагов у мышей значительно увеличивает количество активированных ДКК и последующих метастазов в легких по сравнению с мышами с нормальным уровнем иммунных клеток.
Исследователи выяснили, что по мере усиления агрессивности ДКК, они становятся устойчивыми к сигналам покоя, вырабатываемым альвеолярными макрофагами. В конечном итоге, этот механизм уклонения позволяет некоторым ДКК «проснуться» и образовать метастазы.
Новые методы лечения
Понимание того, как иммунные клетки контролируют ДКК, может привести к созданию новых методов антиметастатической клеточной терапии. Агирре-Гизо отметил, что возможно усилить передачу сигналов макрофагов, чтобы ДКК никогда не просыпались, или найти способы предотвращения появления у старых ДКК устойчивости к передаче сигналов покоя.
Результаты исследования открывают новые перспективы в борьбе с метастатическим раком и могут стать основой для разработки эффективных методов лечения.
Литература:
Lung resident alveolar macrophages regulate the timing of breast cancer metastasis. Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.09.016. www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)01034-1