Клетки-предатели
Рак легких – одна из ведущих причин смерти от онкологических заболеваний. Перспективным направлением лечения является иммунотерапия, суть которой заключается в стимулировании иммунной системы организма на борьбу против опухоли. Ее эффективность зависит способности иммунных клеток попадать внутрь опухоли, это стало предиктором прогноза для пациента.
Проблема иммунотерапии заключается в способности клеток опухоли адаптироваться к атакам иммунных клеток и находить средства избегать их. Одним из таких механизмов является синтез опухолевыми клетками белка с лигандом-1 программируемой смерти (programmed death-ligand 1, PDL1). Иммунные клетки, например, Т-лимфоциты, несут на своей поверхности протеин-1 программируемой смерти клеток (programmed cell death protein 1, PD-1). Когда они пытаются атаковать опухоль, PDL1 связывает белок PD-1, запуская целый каскад реакций в иммунной клетке и делая ее в итоге совершенно безвредной для опухоли.
Исследователи пытаются побороть защитные механизмы, например, отключением на поверхности иммунных клеток PD-1, чтобы «сбить с толку» опухолевые клетки. Но, к сожалению, значимого эффекта это не принесло. Нужно более полное понимание иммунных механизмов, чтобы использовать эти знания для оптимизации и повышения эффективности иммунотерапии.
Группа ученых из Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) под руководством Этьена Мелана (Etienne Meylan) провела исследование на мышиных моделях, целью которого было определить «иммунный почерк» рака легкого. Было обнаружено, что росту опухоли способствуют нейтрофилы – тип иммунных клеток, которые, как правило, первыми реагируют при инфекциях, аллергических реакциях и бронхиальной астме. Другими словами, они во многих случаях усугубляют течение болезни, а не лечат ее.
Исследователи применили метод «истощения нейтрофилов» – нарушение их функций с помощью антител к одному из белков-рецепторов на их поверхности, и наблюдали за состоянием опухоли. Удивительно, но бездействие нейтрофилов полностью изменило поведение опухолевых клеток, Т-лимфоциты активно уничтожали их. Это значит, что нейтрофилы действительно помогают опухоли прятаться от иммунных клеток. Этот процесс называется «иммунное исключение». Истощение нейтрофилов повышает чувствительность опухолевых клеток к анти-PD-1 иммунотерапии.
В клинической практике истощение нейтрофилов использовать невозможно, так как они являются важным звеном иммунной защиты человека от болезнетворных агентов. Тем не менее, результаты исследования очень полезны: необходимо провести детальное изучение механизмов помощи нейтрофилов опухолевым клеткам. Это может способствовать выявлению новых методов борьбы с опухолями и разработке более эффективных препаратов, действие которых заключалось бы в блокировании опосредованной нейтрофилами защиты опухолевых клеток.
Было также обнаружено, что нейтрофилы оказывают влияние на опухолевые кровеносные сосуды, в результате чего развивается гипоксия. В ответ на нее опухолевые клетки синтезируют белок «улитка» (snail). Доказано, что этот белок помогает выжить клеткам опухоли, повышает риски рецидива и метастазирования.
Кроме того, «улитка» повышает выработку белка Cxcl2, который, в свою очередь, усиливает миграцию к опухоли нейтрофилов.
Порочный круг: белок snail способствует росту опухоли и посредством белка Cxcl2 усиливает приток нейтрофилов, который вызывают гипоксию и выработку в ответ на нее новых молекул snail.
На сегодняшний день иммунотерапия является наиболее перспективным направлением в лечении онкологических заболеваний. Но, к сожалению, до 70% пациентов с раком легких не реагируют на нее. Необходимо разработать методы, чтобы разорвать порочный круг между нейтрофилами и клетками опухоли и преодолеть таким образом устойчивость рака к иммунотерапии.
Статья Julien Faget et al. Neutrophils and Snail orchestrate the establishment of a pro-tumor microenvironment in lung cancer опубликована в журнале Cell.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам EPFL: The immune cells that help tumors instead of destroying them.