Согласно новому исследованию Weill Cornell Medicine, ранее существовавшее воспаление в легких может увеличить риск распространения рака, начинающегося в другом месте, на этот орган.
Врачи давно отметили связь между воспалением легких, наблюдаемым у курильщиков или людей с такими заболеваниями легких, как астма, ХОБЛ, эмфизема и пневмония, и развитием опухолей легких. Но неясно, увеличивает ли воспаление риск легочных метастазов от других опухолей.
В своем исследовании, опубликованном на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи раскрывают механизм, с помощью которого это происходит, проливая свет на то, как существовавшее ранее воспаление легких создает среду, способствующую распространению рака в орган. Полученные данные могут дать врачам новое представление о том, как лечить и, возможно, предотвращать метастазы.
"Выявление молекулярных механизмов, с помощью которых ранее существовавшее воспаление в легких усиливает метастазирование, имеет огромное клиническое значение," сказал старший автор д-р. Вивек Миттал, директор лаборатории рака легких Фонда Нойбергера Бермана и доцент кафедры клеточной биологии и биологии развития в кардиоторакальной хирургии, а также клеточной биологии и биологии развития в Weill Cornell Medicine. "Наши исследования показывают, что можно разработать терапию, направленную на этот путь, чтобы уменьшить метастазирование в легкие, особенно у онкологических пациентов, у которых наблюдается воспаление легких из-за воздействия сигаретного дыма, бактериальных инфекций и других загрязнителей окружающей среды."
Метастазирование возникает, когда клетки отрываются от опухоли и перемещаются по кровотоку или лимфатическим сосудам в другие части тела. Легкие являются частым местом метастазирования других видов рака, в том числе рака мочевого пузыря, груди, толстой кишки, почек, простаты и головного мозга. Метастазы в легких трудно вылечить; в целом пятилетняя выживаемость пациентов с метастазами в легких составляет от 30 до 40 процентов.
"Метастазы – основная причина смерти людей, больных раком, поэтому поиск более эффективных способов нацеливания на метастатические опухоли имеет решающее значение," сказал Миттал, который также является членом онкологического центра Сандры и Эдварда Мейеров в Weill Cornell Medicine.
Для своего исследования исследователи сначала вызвали воспаление в легких мышей, введя бактериальный токсин через носы грызунов. Затем они ввели мышам клетки меланомы, которые превратились в кожные опухоли и распространились в легкие.
"Мы обнаружили увеличение количества метастазов в воспаленных легких по сравнению с контрольной группой без воспаления," Миттал сказал, "доказательство того, что воспаление играет роль в распространении рака."
Когда они проанализировали воспаленную ткань легких, исследователи обнаружили повышенное количество лейкоцитов, называемых нейтрофилами, которые выделяют два фермента в легкие. Эти ферменты, нейтрофильная эластаза (NE) и катепсин G (CG), нацелены и разрушают белок, известный как Tsp-1, который защищает ткань легких от опухолей.
"Поскольку Tsp-1 защищает от метастазов, это создает среду, благоприятную для распространения рака," Миттал сказал.
Исследователи говорят, что их результаты могут привести к новым стратегиям лечения, направленным на изменение среды внутри легких, что позволяет метастатическим раковым клеткам расти. Синтетическая форма Tsp-1, устойчивая к действию NE и CG, но обладающая характерными противораковыми свойствами, может защитить легкие от метастатических клеток,. Миттал сказал.
Другой вариант – препарат под названием сивелестат, который является известным ингибитором NE и используется для лечения пациентов с острым повреждением легких. Важно отметить, что исследователи обнаружили, что он также ингибирует CG, что делает его идеальным терапевтическим выбором. Обе эти стратегии позволят Tsp-1 нормально функционировать и нацелены на раковые клетки, которые попадают в легкие, предотвращая метастазирование.
"Доклинические данные, полученные в результате этих исследований, откроют уникальные возможности для трансляции и могут привести к разработке будущих клинических испытаний для онкологических пациентов с воспалением легких," сказал первый автор д-р. Тина Эль Райес, научный сотрудник Weill Cornell Medicine.
Миттал считает, что вмешательство против распространения рака, вызванного воспалением, может привести к разработке антиметастатической терапии. Он возглавляет доклиническое исследование, в ходе которого выясняется, может ли двойное ингибирование NE и CG эффективно предотвратить метастазирование рака груди в воспаленные легкие.
Исследование Миттала также указывает на необходимость понять, может ли воспаление в других органах способствовать распространению рака.
"Это должно быть применимо к любой опухоли с метастатическим потенциалом," он сказал. "Это действительно обнадеживающее открытие для лечения рака."