Метастатическое заболевание — когда рак распространяется из первичной опухоли в другие части тела — является причиной большинства случаев смерти от рака. Хотя исследователи понимают, как раковые клетки покидают первичный очаг, чтобы посеять новые опухоли, не совсем понятно, почему некоторые из этих своенравных раковых клеток порождают новые опухоли — иногда десятилетия спустя — а другие — нет.
Теперь исследовательская группа в Национальном онкологическом институте, назначенном Montefiore Einstein Comprehensive Cancer Center (MECCC), обнаружила у мышей естественный иммунный механизм, который не дает раковым клеткам, сбежавшим из организма, развиться в опухоли в других частях тела. Результаты были опубликованы в журнале Cell.
«Профилактика или лечение метастазов — самая важная задача при раке», — сказал руководитель исследования Хулио Агирре-Гисо из Института по изучению онкологических заболеваний MECCC. «Мы считаем, что наши результаты могут указать на новые методы лечения для профилактики или лечения метастатического заболевания». Соавторами исследования являются Эрика Далла и Майкл Папаниколау.
Клетки, которые мигрируют из первичных опухолей и дают начало метастатическим опухолям, называются диссеминированными раковыми клетками (DCC). Некоторые DCC ведут себя агрессивно, немедленно запуская опухоли в новой ткани, в то время как другие остаются в состоянии анабиоза, называемом спячкой.
«Долгое время оставалось загадкой, как некоторые DCC могут оставаться в тканях десятилетиями и никогда не вызывать метастазов, и мы считаем, что нашли объяснение», — сказал Агирре-Гизо.
Рак груди и многие другие виды рака метастазируют в легкие. В исследовании с участием трех мышиных моделей метастатического рака груди Агирре-Гисо и его коллеги определили, что когда DCC рака груди распространяются на воздушные мешочки легких (альвеолы), они удерживаются в состоянии покоя иммунными клетками, известными как альвеолярные макрофаги.
«Альвеолярные макрофаги — это первые ответчики легких, защищающие орган от бактерий и опасных веществ, таких как загрязнители окружающей среды», — сказал Агирре-Гисо. Эти специализированные макрофаги, отмечает он, появляются на ранних стадиях эмбрионального развития и остаются в легочной ткани на всю жизнь.
«Наши результаты демонстрируют новую роль этих макрофагов, в которой они распознают DCC и активно взаимодействуют с ними, и — путем секреции белка TGF-β2 — производят сигналы в раковых клетках, которые удерживают их в состоянии покоя», — сказал Агирре-Гисо. «Поскольку каждый орган в организме имеет свой собственный набор макрофагов, находящихся в тканях, они могут функционировать, чтобы контролировать DCC в этих органах. Наше исследование впервые показало, что эти специализированные макрофаги функционируют, чтобы активно вызывать покой в DCC».
Подтверждая важность альвеолярных макрофагов в поддержании DCC в состоянии покоя, Агирре-Гизо и его команда обнаружили, что их истощение у мышей значительно увеличило количество активированных DCC и последующих метастазов в легких по сравнению с мышами с нормальным уровнем иммунных клеток.
Исследователи обнаружили, что по мере того, как DCC становятся более агрессивными, они становятся устойчивыми к сигналам проспания, производимым альвеолярными макрофагами. В конечном итоге этот механизм уклонения позволяет некоторым DCC «проснуться» от покоя и реактивироваться, образуя метастазы.
«Понимание того, как иммунные клетки контролируют DCC, может привести к новым методам антиметастатической клеточной терапии среди других стратегий», — сказал Агирре-Гисо. Например, он отметил, что возможно усилить сигнализацию макрофагов, чтобы DCC никогда не просыпались из состояния покоя, или найти способы не допустить, чтобы старые DCC стали устойчивыми к сигнализации покоя.
