Чаще эти незрелые иммунные клетки могут помочь нам бороться с раком, но теперь ученые показали, что рак может захватывать клетки, чтобы способствовать его распространению.
Рак использует подавляющие клетки миелоидного происхождения, или MDSC, которые поступают из костного мозга, как вспомогательную систему для успешного метастазирования, сообщают ученые из онкологического центра Джорджии при Университете Августы.
В то время как рак рано и часто отправляет клетки из своего первичного очага – например, из легких или груди – в другие органы, большинство клеток не выдерживают наблюдения иммунной системы. Тем не менее, 90 процентов смертей от рака связаны с метастазами.
"Эти клетки необходимы для успешного метастазирования рака," сказал доктор. Хасан Коркая, молекулярный биолог и онколог из Онкологического центра Джорджии и Медицинского колледжа Джорджии в Австралийском университете.
Хотя известно, что MDSC, обнаруженные в больших количествах в моделях мышей и у пациентов с раком, хороши в подавлении иммунного ответа, их роль в том, чтобы позволить опухолям распространяться и успешно развиваться, говорит Коркая, автор исследования в журнале Nature Communications. Доктор. Мария Узуонова, которая только что завершила свою докторскую диссертацию в Огасте, и аспирантка четвертого курса Юнми Ли являются соавторами исследования.
Считается, что опухолевые клетки, которые собираются покинуть первичный участок, становятся стволовыми клетками, чтобы они могли освободиться от первичной опухоли и легче мигрировать в новую область и заселять ее. Оказавшись там, они возвращаются в состояние, которое позволяет им поселиться.
Новое исследование показывает, что присвоенные MDSC помогают обоим: один тип – моноцитарные MDSC – помогает опухолевым клеткам производить трансформацию, подобную стволовым клеткам, в то время как другой – гранулоцитарные MDSC – помогает им по существу возвращаться, оседать и расти.
MDSC, по-видимому, получают свое направление от цитокинов, в данном случае секретируемых опухолью. Цитокины – это небольшие сигнальные белки, которые обычно секретируются иммунной системой, чтобы влиять на другие типы клеток. Но опухоль также может выделять эти химические мессенджеры, и сообщение, которое она посылает этим незрелым миелоидным клеткам, состоит в том, чтобы поддержать их.
"Их учат способствовать росту опухолевых клеток и метастазированию," Коркая сказал. Подобно плохим родителям, опухоли также используют цитокины, чтобы не допустить созревания MDSC, чтобы они могли постоянно указывать им, что делать.
"В иммунной системе существует очень сложный баланс, который обычно является противоопухолевым, что означает, что он устраняет опухоли, но в некоторых случаях, если этот баланс нарушен, эти клетки могут фактически помочь опухолям расти и развиваться в полномасштабное метастатическое заболевание," Коркая сказал.
Еще до недавно опубликованного исследования Коркая сильно подозревал, что коктейль из определенных цитокинов позволит опухолям использовать подавляющую силу MDSC в свою пользу. Например, в своей более ранней работе с мышами в Мичиганском университете Коркая был одним из первых, кто показал, что когда он использовал антитело для устранения цитокина IL-6, оно значительно уменьшало метастазирование рака груди у мышей. Терапия против IL-6 сейчас проходит клинические испытания.
Он еще не уверен, путешествуют ли MDSC с мигрирующими опухолевыми клетками или они представляют собой передовую группу, которая готовит свое будущее удаленное местоположение. Но когда он смотрит на опухолевые клетки в своей нынешней мышиной модели рака груди, те, которые прижились в новом органе, окружены MDSC.
Вместо того, чтобы устранять большой объем своенравных клеток, Коркая и его исследовательская группа уже изучают способы переучить их, чтобы они боролись, а не поддерживали опухоли. Это включает в себя поиск способов нацеливания на цитокины, обнаруженные в высоких уровнях при метастатическом заболевании.
Большинство из нас, не страдающих раком, имеют низкий уровень MDSC и очень мало циркулирующих в крови, скорее это недифференцированные клетки, ожидающие, в основном, все еще в костном мозге, призыва к действию, например, бактериальная инфекция или опухоль.
Также известно, что MDSC являются основным препятствием для успешной иммунотерапии, при которой агенты используются для усиления способности иммунной системы пациента бороться с раком. Фактически, недавние исследования показали, что для оптимального успеха иммунотерапии, возможно, придется исключить MDSC, сказал Коркая. Клетки также, по-видимому, играют роль в ангиогенезе или помогают опухолям формировать кровеносные сосуды, необходимые им для выживания, когда они достигают определенного размера.
Некоторые типы цитокинов фактически используются для лечения рака и / или для компенсации других негативных эффектов химиотерапии, например, помогают вырабатывать более здоровые эритроциты в ответ на потерю этих клеток, которая происходит во время лечения.