Механизм «клетка в клетке» объясняет, как рак крови использует костный мозг, чтобы уклониться от лечения
В недавно опубликованном исследовании исследователи из онкологического центра Фокс-Чейз впервые обнаружили, что раковые клетки могут уклоняться от противораковых препаратов, проникая в фибробласты костного мозга и выживая в них. Это явление они описывают как «клетка в клетке». Исследование опубликовано в журнале Blood Neoplasia .
Результаты этого пятилетнего исследования, проведенного под руководством Й. Линн Ванг, доктора медицинских наук, доктора философии, члена Американского колледжа врачей общей практики, профессора и врача-ученого отделения патологии и Программы исследований клеточной сигнализации и микросреды в клинике Fox Chase, могут ознаменовать собой существенные изменения в лечении хронического лимфолейкоза (ХЛЛ) и связанных с ним заболеваний. ХЛЛ — наиболее распространенное гематологическое онкологическое заболевание в западных странах.
«Наше открытие, что опухолевые клетки действительно могут проникать внутрь фибробластов костного мозга , которые поддерживают опухолевые клетки в своем микроокружении, никогда ранее не сообщалось в качестве живого явления», — сказал Ван.
«Это открытие помогает объяснить, почему, даже если пациенты с ХЛЛ изначально реагируют на лечение, у многих из них сохраняются остаточные заболевания, а затем происходит рецидив. Мы надеемся, что наше открытие приведёт к созданию методов лечения, которые позволят более эффективно устранять остаточные заболевания и приблизиться к излечению рака», — добавил Ван, проводивший исследование совместно с учёными из Fox Chase и других учреждений.
Ингибиторы BTK, класс противораковых препаратов , являются в настоящее время стандартом лечения ХЛЛ. Более 90% пациентов, получающих эти препараты, демонстрируют первоначальный ответ: улучшение самочувствия и уменьшение размеров опухоли, но лишь у 8–11% пациентов достигается полная ремиссия, при которой клинические проявления заболевания отсутствуют. Это означает, что у многих пациентов сохраняется остаточная болезнь, что делает их уязвимыми к рецидивам. Ван и её команда хотели понять, как заболевание сохраняется, несмотря на хороший первоначальный ответ на препараты.
Используя конфокальную микроскопию и другие методы, исследователи проанализировали образцы костного мозга пациентов. Они наблюдали, как живые клетки ХЛЛ проникают в фибробласты костного мозга в ответ на воздействие БТК, и, регистрируя непрерывное независимое движение этих поглощенных клеток, смогли подтвердить, что раковые клетки сохраняли жизнеспособность внутри фибробластов. Затем группа Вана продемонстрировала, что раковые клетки, находящиеся внутри фибробластов, имели более высокую выживаемость по сравнению с клетками, оставшимися вне фибробластов, подвергшихся воздействию препарата.
«Это как будто опухолевые клетки перебираются с улицы в дом, где они в большей безопасности от уличных хулиганов, то есть наркотиков», — сказал Ван.
Её команда обнаружила, что клетки ХЛЛ делают это за счёт повышения экспрессии CXCR4, белка-рецептора на поверхности опухолевых клеток, в ответ на воздействие ингибиторов BTK. Экспрессия этого белка позволяет опухолевым клеткам воспринимать химический градиент, который приближает их к фибробластам, секретирующим лиганды для рецептора, позволяя первым проникать во вторые.
Как только Ван и её команда поняли механизм, посредством которого опухолевые клетки попадают в свои «безопасные дома», они смогли продемонстрировать, как врачи могут изменить лечение, чтобы предотвратить это. Блокируя CXCR4 препаратами, одобренными для других клинических показаний, исследователи предотвратили проникновение клеток ХЛЛ в фибробласты, что потенциально сделало рак более уязвимым к терапии.
«Если мы сможем блокировать CXCR4, это будет всё равно что запереть дверь дома, где опухолевые клетки пытались спрятаться», — сказал Ван. «Это потенциально может повысить частоту полного ответа при комбинированной терапии с использованием как ингибиторов BTK, так и блокаторов CXCR4».
Открытие может найти применение и за пределами ХЛЛ. Исследователи обнаружили схожее поведение «клетки в клетке» при фолликулярной лимфоме и предполагают, что этот механизм может применяться ко многим другим типам рака. Ван воодушевлена потенциалом открытия своей команды.
«Мы хотим, чтобы об этом механизме узнало более широкое научное сообщество, чтобы другие исследователи могли использовать эти открытия. Если мы поймём, что заставляет раковые клетки сохраняться в виде остаточного заболевания, мы сможем эффективнее лечить рак и приблизиться к конечной цели — искоренению рака».