Когда рак, который появляется в организме, метастазирует в мозг, это почти всегда приводит к летальному исходу, отчасти потому, что существует очень мало методов лечения. Исследование Вистаровского института (Wistar Institute), опубликованное в научном журнале Nature Communications, показывает, что тип клеток головного мозга, называемых астроцитами, играет важную роль в стимулировании метастазирования в мозг, рекрутируя определенную субпопуляцию иммунных клеток.
Практическая значимость работы
Открытие может стать первым шагом к определению потенциальных мишеней для лечения рака, который метастазирует в мозг. Это удовлетворит значительную неудовлетворенную потребность, комментирует исследователь Цин Чен (Qing Chen) из Вистаровского института, поскольку варианты лечения метастазов в мозг отстают, даже несмотря на то, что достижения в других методах лечения рака достигли огромных успехов, что делает эти виды рака гораздо более поддающимися лечению.
«Это может быть разрушительным для пациентов и их семей, поскольку они проходят так много видов лечения, выживают после рака молочной железы, все они уже празднуют победу, а затем это проявляется в мозгу», — добавляет она.
Известно несколько видов рака, метастазирующих в головной мозг, включая рак молочной железы, легких, карциному и меланому. Одна из причин, по которой традиционные методы лечения не действуют на эти виды рака после того, как они достигают головного мозга, заключается в том, что мозг представляет собой совершенно другую среду, отличную от остальной части тела, с уникальными клетками головного мозга (нейронами и клетками глии), обеспечивающими различную поддержку метастатическим раковым клеткам.
В исследовании ученые решили лучше понять взаимодействие рака с мозгом, которое вызывает метастазирование, когда раковые клетки попадают в мозг. Ученые сосредоточились на астроцитах, звездчатых клетках, которые помогают формировать связи между нейронами.
Используя модели мышей с метастазами в мозг, исследователи показали, что когда астроциты подвергались воздействию раковых клеток, они начинали активировать пути интерферона I типа. Было показано, что интерферон I типа, цитокины, связанные с регуляцией воспаления, обладает противоопухолевым действием. Однако все больше и больше данных свидетельствуют о противоречивых эффектах передачи сигналов IFN I типа при хроническом воспалении и раке.
«Это был неожиданный сюрприз», — комментирует Чен, добавив, что это был первый случай, когда реакция интерферона I типа способствовала метастазированию в мозг.
Ученые обнаружили, что реакция интерферона активировалась на низком уровне, но в течение длительного периода времени. Это могло бы объяснить, почему процесс, который обычно ассоциируется с поддержкой иммунной системы, на самом деле причинял вред, поддерживая рост опухоли. Предыдущие исследования показали, что низкий уровень хронической реакции на интерферон может привести к негативным последствиям для здоровья, отметила она.
Присмотревшись повнимательнее, исследователи обнаружили, что передача сигналов интерферона активирует выработку хемокина, называемого CCL2, который, в свою очередь, привлекает вредные иммунные клетки, называемые моноцитарными миелоидными клетками. Эти клетки способствуют росту опухоли.
Затем исследователи изучили мышей, которые были генетически изменены, чтобы отменить активацию интерферона типа I в клетках астроцитов. Ученые обнаружили, что у мышей, у которых отсутствовал этот путь, было меньше метастазов в головной мозг.
«Это показывает, что ответ интерферона типа I в клетках астроцитов на самом деле способствует метастазированию», — добавляет Чен.
Исследователи также обнаружили аналогичный результат как с клетками меланомы, так и с клетками рака молочной железы, показав, что этот процесс и потенциальные терапевтические мишени происходят при разных типах рака.
Чен надеялась, что результаты вдохновят больше ученых на изучение взаимодействий, которые приводят к метастазированию рака в мозг.
«Настоятельно необходимо, чтобы больше людей обратили внимание на эту проблему, и мы надеемся, что в будущих исследованиях будет участвовать больше фундаментальных исследователей и клиницистов, а также будет задействовано больше ресурсов», — заключает она.
Команда Чена подала заявку на федеральный грант Национального института рака (NCI) для последующего исследования, чтобы лучше понять механизм и сроки того, как астроциты и ответ интерферона способствуют метастазированию в мозг, с целью определения наилучшего терапевтического окна для лечения и остановки этого процесса.
Статья по теме: Кейтруда при метастазах в головной мозг.
