Исследователи из Мемориального онкологического центра имени Слоуна — Кеттеринга обнаружили клеточный сигнальный путь, который препятствует превращению «спящих» раковых клеток в агрессивные опухоли. Это позволит разработать новую стратегию борьбы с онкозаболеваниями. Статья опубликована в журнале Nature.
Лечение рака 一 сложный, многоступенчатый, комплексный процесс, который нередко затягивается на месяцы или даже годы. Однако для того, чтобы победить опухоль, бывает недостаточно химиотерапии, лучевой терапии и даже хирургического вмешательства. Большой проблемой для врачей-онкологов становятся метастазы 一 отдаленные вторичные очаги опухоли в одном или нескольких местах. Метастазирование представляет собой процесс переноса раковых клеток из первичного центра, например в легких, по кровеносным или лимфатическим сосудам во вторичный очаг, в частности в другое легкое, печень или любые другие органы тела. Многие из онкоклеток-выходцев первичной опухоли погибают во время своего путешествия, но выжившие 一 известные как микрометастазы 一 учатся противостоять иммунной системе. Количество этих клеток слишком мало, чтобы их можно было обнаружить с помощью стандартных методов. Микрометастатическим клеткам приходится приспосабливаться к существованию на новом месте, накапливать силы до тех пор, пока они не будут готовы «проснуться» и перейти в активное размножение, тем самым превратившись в агрессивную опухоль. Весь процесс метастазирования от покидания первичного очага до образования опухоли на новом месте может занять месяцы или даже годы. При выявлении метастазов радикальное лечение перестает быть эффективным, а прогноз 一 благоприятным.
Опухолевые клетки на разных стадиях метастазирования по-разному распознаются иммунной системой. Это зависит от активности белка STING, который повышает выработку белка — защитника интерферона бета в ответ на обнаружение чужеродной ДНК. Микрометастазы — предшественники вторичных опухолей, они отлично умеют прятаться от иммунных клеток-защитников, так как представляют собой небольшие скопления клеток, которые образуют самоподдерживающуюся систему, не нарушающую локальную среду. В микрометастатических клетках уровень выработки белка STING понижен. Потеряв контроль над собственным делением, метастатические клетки накапливают поврежденную ДНК, которая и распознается специальным сенсором, активирующим путь STING. В активно делящихся клетках опухоли активность STING увеличивается, делая клетки растущих метастазов уязвимыми для клеток иммунитета. Это критический момент, если клетки метастазов переживут его, то образуют большое скопление раковых клеток 一 макрометастаз.
В новом исследовании ученые определили клеточный сигнальный путь STING как ключевой фактор, препятствующий превращению спящих раковых клеток в активно делящиеся метастазирующие клетки. Исследователи сосредоточились на метастазах, которые успели развиться, но еще не закрепились в новых частях тела. Используя мышиные модели развития метастазов рака легких, ученые провели генетическое исследование метастатических клеток, чтобы проанализировать активность генов и выяснить новую роль STING во взаимодействиях с иммунной системой. Оказалось, что сигнальный путь STING выступает как подавитель метастатических вспышек — взрывного размножения раковых клеток в новых частях организма. «Это имеет для нас смысл, поскольку известно, что передача сигналов STING важна для запуска иммунного ответа против клеток, пораженных вирусами или раковыми мутациями», — рассказала Цзин Ху из Мемориального онкологического центра имени Слоуна — Кеттеринга.
Когда ученые искусственно увеличили передачу сигналов STING в агрессивные метастатические клетки, STING привлекли больше иммунных защитников, таких как естественные клетки-киллеры и Т-клетки, которые устремились к опухолевым центрам, чтобы уничтожить их. А когда ученые активировали STING у мышей, у которых отсутствовали иммунные клетки, метастазирование развивалось. Это указывает, что STING привлекает иммунные клетки для атаки на раковые клетки, но сам по себе бессилен.
Однако крошечные микрометастазы гораздо легче изучать у мышей, чем у людей. Чтобы проверить применимость своих выводов, ученые сравнили свои наблюдения на моделях мышей с результатами исследования небольшого количества раковых клеток, обнаруженных в лимфатических узлах пациентов с раком легких на ранней стадии. То, что авторы работы видели у пациентов, подтверждало то, что они обнаружили в лаборатории.
Команда также определила новую роль сигнальной молекулы TGF-бета, которая подавляет активность STING во время неактивной стадии метастазирования.
Препараты, повышающие активность STING, известные как агонисты STING, уже проходят несколько клинических испытаний. Но эти испытания предназначены для пациентов с запущенными формами рака, когда уже появились агрессивные метастазы, тогда как агонисты STING полезнее на стадии активного деления. Авторы работы надеются, что в будущем им удастся разработать наиболее эффективные агонисты STING.
Автор: Евгения Субачева.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
