На мазке крови показаны гигантские тромбоциты. Изображение: википедия / Bobjgalindo
Около 90 процентов смертей от рака вызваны вторичными опухолями, известными как метастазы, которые распространяются из исходного участка опухоли.
Чтобы стать мобильными и вырваться из исходной опухоли, раковые клетки нуждаются в помощи других клеток в их среде. В этот процесс вовлечены многие клетки, в том числе клетки иммунной системы и клетки, образующие соединительную ткань. Еще один участник метастазирования – тромбоциты, клетки крови, нормальная функция которых – способствовать свертыванию крови.
Точная роль, которую играют тромбоциты, неясна, но новая статья Ричарда Хайнса, Дэниела К. Людвиг, профессор исследований рака, и его коллеги показывают, что тромбоциты испускают химические сигналы, которые побуждают опухолевые клетки становиться более агрессивными и расселяться в новых местах. Результаты, опубликованные ноябрь. 14 в Cancer Cell, может помочь исследователям в разработке лекарств, которые могут предотвратить распространение рака, если они будут диагностированы до появления метастазов.
В течение многих лет биологи-раковые биологи считали, что тромбоциты способствуют метастазированию, помогая клеткам образовывать большие скопления, что позволяет им легче застревать в новых местах. Однако некоторые подозревали, что они могут играть более активную роль, поскольку содержат много факторов роста и цитокинов, многие из которых могут стимулировать раковый рост.
Прежде чем раковые клетки могут метастазировать, они обычно претерпевают сдвиг, известный как эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП). Во время этого сдвига клетки теряют способность прилипать друг к другу и начинают мигрировать из своих первоначальных мест.
Мириам Лабель, постдок из Хайнса ?? Лаборатория и ведущий автор статьи о раковых клетках обнаружили, что раковые клетки претерпят этот переход, если вырастут в контакте с тромбоцитами в лабораторной посуде. Затем она проанализировала, какие гены включаются в метастатических клетках, и обнаружила, что гены, активируемые трансформирующим фактором роста бета (TGF-бета или TGF-b), были очень активными. Уже было известно, что TGF-beta способствует продвижению ЕМТ. Затем Лабелле показал, что истощение TGF-бета из тромбоцитов in vivo блокирует метастазирование.
«Эта работа показывает, что тромбоциты являются не только щитом для циркулирующих раковых клеток, но и переносным набором проинвазивных стимулов», говорит Жоан Массаге, председатель программы по биологии и генетике рака в Институте Слоуна-Кеттеринга, которая не участвовала в этом исследовании. На протяжении почти трех десятилетий тромбоциты были известны как самый богатый источник TGF-b в организме, но только сейчас кто-то понял, какую важную роль играют тромбоциты как источник TGF-b в распространении опухоли.??
Сложное взаимодействие
В дальнейших экспериментах Лабелль обнаружил, что раковые клетки не станут метастатическими, если будут подвергаться воздействию только TGF-бета, предполагая, что им нужен дополнительный сигнал от тромбоцитов.
Тромбоциты выделяют много других химических веществ, кроме TGF-бета ?? они – мешочки липкости и факторов роста, ?? разработан, чтобы способствовать заживлению ран, – говорит Хайнс, член организации Дэвида Х. Институт интегративных исследований рака Коха при Массачусетском технологическом институте. Однако одного из этих химических веществ было недостаточно, чтобы вызвать метастазирование. Лабелль обнаружил, что прямой физический контакт между тромбоцитами и опухолевыми клетками необходим для того, чтобы клетки стали метастатическими.
В частности, когда тромбоциты контактируют с опухолевыми клетками, они каким-то образом активируют путь NF-kappa-b, который участвует в регулировании иммунного ответа на инфекцию. Оба сигнала, активация NF-каппа-b и TGF-бета, необходимы для переключения.
В то время как опухолевые клетки получают первоначальный стимул к тому, чтобы стать мобильными, находясь в исходном месте, Хайнс и Лабелль подозревают, что дополнительный импульс, который они получают от тромбоцитов, когда они попадают в кровоток, облегчает клеткам проникновение через стенки кровеносных сосудов в новое место. место опухоли.
Также подозревают, что лейкоциты способствуют метастазированию, и Labelle в настоящее время проводит эксперименты, чтобы выяснить, какова их роль и как они могут работать вместе с тромбоцитами. Она также изучает, как тромбоциты активируют путь NF-kappa-b в опухолевых клетках.
Лучшее понимание сигналов, которые необходимы опухолевым клеткам для метастазирования, может помочь исследователям разработать лекарства, которые могут предотвратить развитие таких метастазов. «Важно понимать, что именно делают тромбоциты, и в конечном итоге это может быть возможностью для лекарств, которые будут лечить метастазы», Labelle говорит.
Такой подход был бы полезен для остановки распространения первичных опухолей или метастазов, но, вероятно, не окажет большого влияния на вторичные опухоли, которые уже сформировались.
Этот рассказ переиздан с разрешения MIT News (веб-сайт.мит.edu / newsoffice /), популярный сайт, на котором освещаются новости об исследованиях, инновациях и преподавании Массачусетского технологического института.