Исследователи из Медицинского колледжа Вейл Корнелл обнаружили, что рак легких привлекает циркулирующие иммунные клетки в опухолевую массу, где рак перепрограммирует их, чтобы поддерживать свой рост и прогрессирование.
Их открытие проливает свет на то, как опухоли создают микросреду, которая позволяет им процветать, и может стать новой эффективной мишенью для противораковых препаратов.
В своем исследовании, опубликованном в июне в журнале PLoS One, исследователи обнаружили высокую концентрацию иммунных клеток костного мозга, называемых миелоидными клетками, внутри опухолей легких человека, которые были удалены хирургическим путем у больных раком. Анализ показал, что миелоидные клетки, гнездящиеся в компартментах в ложе опухоли, имеют другой генетический состав, чем те, что находятся в относительно здоровой части легкого, примерно в 5-10 сантиметрах от ракового поражения. Это говорит о том, что они были изменены для поддержки роста рака. Исследователи говорят, что эти перепрограммированные клетки и экспрессируемые ими гены могут быть использованы для таргетной терапии.
"Традиционные методы лечения рака часто не работают, потому что рак постоянно мутирует свои гены, чтобы избежать лекарств," сказал соавтор доктор. Вивек Миттал, доцент кафедры клеточной биологии и биологии развития кардиоторакальной хирургии в Weill Cornell. "Напротив, иммунные клетки не имеют мутаций. Они просто изменяют экспрессию своих генов, что при необходимости можно включать или выключать с помощью лекарств.
"То, что мы обнаружили, довольно захватывающе," добавил Миттал, который также является директором лаборатории Центра рака легких Фонда Нойбергера Бермана в Weill Cornell. "Мы обнаружили процесс внутри опухоли, который предполагает, что мы можем комбинировать новые лекарства, такие как иммунотерапия, со стандартным лечением."
"Это исследование подчеркивает, как раковые клетки могут захватывать и разрушать клетки иммунной системы таким образом, чтобы поддерживать рост рака," сказал соавтор доктор. Нассер Алторки, директор отделения торакальной хирургии в Медицинском колледже Вейл Корнелл и Нью-Йоркском пресвитерианском / Вейл Корнеллском медицинском центре и Джеральд Дж. Форд-Уэйн Исом, профессор-исследователь кардиоторакальной хирургии в Weill Cornell. "Понимание того, как это происходит, позволит нам разработать методы лечения, которые либо предотвращают, либо обращают вспять эти события, тем самым восстанавливая способность иммунных клеток сдерживать и уничтожать рак."
Исследование расширяет предыдущую доклиническую работу команды Миттала, которая выявила сложные коммуникационные сети между опухолями легких и окружающей их микросредой, которая состоит из кровеносных сосудов, иммунных клеток, соединительной ткани и структурных клеток. Это исследование, опубликованное в феврале в Cell Reports, было первым анализом того, как опухоль в глобальном масштабе перепрограммирует иммунные клетки хозяина, и его результаты открыли дверь для понимания того, как эти сети могут быть в конечном итоге разобраны.
Основываясь на более ранней работе, исследователи из Weill Cornell и Института Wistar в Филадельфии стремились понять, что происходит с миелоидными клетками, когда они попадают в микросреду опухоли при раке легких человека. Они извлекли отдельные клетки непосредственно из свежих опухолей легких и провели тест на экспрессию генов, чтобы измерить активность каждого гена. Они обнаружили, что от 80 до 100 генов по-разному экспрессировались в миелоидных клетках внутри опухолевой массы по сравнению с нормальной тканью из легких того же пациента, что выявило потенциально новые мишени для лекарств.
"Это было бы невозможно, если бы мы исследовали целые ткани опухоли, а не отдельные миелоидные клетки опухоли," Миттал сказал.
"Это свежий подход, поскольку нацеливание на активированные гены в этих клетках может существенно замедлить или остановить рост опухоли," добавил он, "и не повлияет на нормальные клетки, потому что эти гены-мишени отсутствуют." Более того, нацеливание на эти гены может дополнять существующие традиционные методы лечения, которые специфически нацелены на раковые клетки.