Используя передовую технологию визуализации, которая позволила им отслеживать взаимодействия между клетками в лимфатических узлах живых мышей, исследовательская группа под руководством ученых UCSF определила клетку, которая играет ключевую роль в укреплении защиты иммунной системы от рака. Открытие открывает новые возможности для целенаправленного лечения в быстро развивающейся области иммунотерапии рака.

Класс иммунных клеток, известный как антигенпрезентирующие клетки (APC), помогает активировать защиту организма от ряда угроз, от вирусов и бактерий до рака. Как следует из названия, эти клетки работают, неся микроскопические частицы патогенов или опухолей в лимфатические узлы, где эти фрагменты "представлен" к другим иммунным клеткам, известным как Т-клетки. Таким образом, APC настраивают Т-клетки, чтобы атаковать захватчиков.

"Всегда было недостающее звено между опухолью и специфическими иммунными клетками, задействованными в лимфатическом узле," сказал Мэтью из UCSF "Максимум" Круммель, доктор философии, профессор патологии, руководивший исследованием. "Мы задавались вопросом: «Что это за клетка, которая соединяет эти две арены, чтобы постоянно активировать иммунный ответ?»?’"

Как сообщалось в онлайн-выпуске Cancer Cell от 14 июля 2016 года, группа под руководством Краммеля идентифицировала эту клетку, особый тип APC, известный как дендритная клетка CD103. Кроме того, исследователи определили, что клетка CD103 должна экспрессировать белок под названием CCR7, чтобы правильно транспортировать раковые антигены между опухолью и лимфатическими узлами.

У людей есть своя собственная версия дендритных клеток CD103, известных как клетки CD141.

Краммел сказал, что новая работа стала возможной благодаря достижениям в технике, известной как прижизненная двухфотонная микроскопия, которая позволила исследователям напрямую наблюдать взаимодействия между APC и Т-клетками в лимфатических узлах живых мышей с опухолями меланомы.

"Получение изображений с помощью двухфотонного микроскопа обеспечивает достоверность," Краммель сказал. "Если вы видите, что что-то происходит в лимфатическом узле, вы не задаетесь вопросом, было ли это артефактом смешивания двух вещей в чашке для культивирования тканей. Если вы видите это in vivo, вы знаете, что это настоящий биологический феномен."

После флуоресцентной маркировки клеток меланомы на мышиной модели Краммел и его коллеги подтвердили, что клетки CD103 переносят опухолевые антигены из своего источника в лимфатические узлы. Когда группа генетически элиминировала CCR7 из клеток CD103, этот транспорт был значительно снижен, и опухоли у мышей, лишенных CCR7, росли значительно быстрее.

Предыдущие исследования в лаборатории Краммеля показали, что дендритные клетки CD103 поддерживают активацию Т-клеток в микроокружении опухоли, но текущее исследование проливает свет на их расширенную роль. "Оказывается, тот же тип клеток, который мы ранее изучали в опухолях, также вызывает иммунную тревогу в лимфатических узлах, обеспечивая остальную часть тела информацией об опухоли," Краммель сказал. "А когда дело доходит до торговли CD103, CCR7 похож на адрес на конверте."

Чтобы изучить потенциальные последствия различных уровней CCR7 у людей, исследователи собрали данные из клинических образцов, в том числе из Атласа генома рака, базы данных Национального института здравоохранения (NIH), содержащей геномную и клиническую информацию от тысяч больных раком. В одном примере из 44 подходящих пациентов у тех, у кого экспрессия CCR7 выше среднего, было больше Т-клеток, инфильтрированных в их опухоли, что демонстрирует более эффективное иммунное праймирование. Что еще более важно, в то время как те, кто находился в нижних 50 процентах экспрессии CCR7, умерли в течение трех с половиной лет, 65 процентов верхней половины остались живы в течение этого периода.

Современные подходы к иммунотерапии, известные как блокада контрольных точек, сосредоточены на усилении реакции уже активированных Т-клеток, но новое исследование открывает возможность развития "вверх по течению" – сказал Эдвард Робертс, доктор философии, научный сотрудник лаборатории Краммеля и первый автор новой статьи о раковых клетках. "Понимание того, какие клетки имеют решающее значение для инициирования противоопухолевого иммунного ответа, позволяет нам начать думать о новых подходах к иммунотерапии, которые могут дополнить успехи, достигнутые в последние годы с помощью иммунотерапии с блокировкой контрольных точек."

Для достижения этой цели Краммел стал соучредителем Precision Immune, стартап-компании, нацеленной на усиление иммунного ответа на рак. Компания ожидает, что фармацевтические препараты, основанные на этой и предыдущей работе Краммеля над CD103, будут готовы к клиническим испытаниям в ближайшие пять лет.

"В войне с раком мы должны попробовать все возможности," Краммель сказал.