Метастазирующие клетки объединяются со здоровыми и под их прикрытием обманывают иммунитет. Не исключено, что в создании штурмовых групп участвует «проколовшийся» недавно белок -- подавитель рака.
Формирование вторичных очагов опухолевого роста (метастазозирование) – сложный, многоступенчатый и не всегда понятный процесс. В статье «Раковая опухоль запускается дистанционно» Infox.ru писал, что некоторые виды опухолей распространяются по организму, минуя клеточную стадию. Просто подавая химические сигналы. Но в большинстве случаев злокачественные клетки все-таки следуют некоторому алгоритму.
Алгоритм метастазирования
Сначала клетка отрывается от опухоли и проникает в просвет кровеносного или лимфатического сосуда. Этот этап развития заболевания (интравазация) связан с работой адгезивных (склеивающих) белков, которые не позволяют клеткам опухоли разъединиться и распространиться. В статье «Чашка Петри исказила биохимию метастазирующих клеток» Infox.ru рассказывал и о ранее неизвестной роли механосенсорных белков, которые определяют степень мобильности и активности злокачественных клеток.
Свободные клетки опухоли переносятся с током крови или лимфы, останавливаются на новом месте и прорастают в ткань прежде здорового органа. На всем пути следования к здоровой ткани метастазирующие клетки почему-то не подвергаются смертоносной атаке иммунитета, который, в общем-то, способен и взрослой опухоли «на горло наступить», и отдельные клетки заморить.
Куда смотрит иммунитет
Ученые из Японии, США и Нидерландов под руководством Дэна Дуды (Dan G. Duda) из Лаборатории онкобиологии им. Эдвина Стила (Edwin L. Steele Laboratory for Tumor Biology) предположили, что метастазы остаются незамеченными благодаря сопутешествующим здоровым клеткам. То есть «зародыш» опухоли перебирается не в одиночку, а «под прикрытием» нескольких здоровых «прилипших» соседок, которые не вызывают у иммунной системы никаких подозрений. Эдакая контрабанда, прошедшая через пост иммунитета.
Кстати, ученые уже обращали внимание, что «колониальные» метастазы более агрессивны по сравнению с метастазирующими клетками-одиночками.
Свою гипотезу ученые проверили в эксперименте с мышами. Биологи имплантировали под кожу животным маркированные клетки карциномы легкого. Когда новообразование доросло до «метастатической зрелости» (9-10 мм в диаметре), ученые проанализировали опухоль и оттекающую от нее кровь. Оказалось, что почти 80% меастазирующих клеток опухоли действуют в одиночку, остальные – с «командой», состоящей из шести и более здоровых клеток. Несмотря на абсолютное численное превосходство, оказалось, что метастазы-одиночки менее опасны по сравнению со «сборной командой». Уровень смертности среди метастазирующих одиночек близок к 90%, в то время как «колониальные» метастазы выживают более чем в половине случаев. Это означает, что у клеток рака, «выступающих в командном зачете», намного больше шансов дойти до финиша (нового органа) по сравнению с идентичными, но одиночными агрессорами.
Колония процветает
Ученые сравнили вторичные опухоли, которые развивались из метастазирующих «одиночек» и «колоний». Оказалось, что «присоседившиеся» клетки (в основном, клетки соединительной ткани – фибробласты) поддерживают вторичную опухоль на начальных этапах развития: помогают метастазирующей колонии «укорениться», размножиться и проникнуть в глубь ткани.
Еще несколько дублирующих экспериментов подтвердили, что метастазирующие колонии имеют намного больше шансов сформировать вторичную опухоль.
В итоговом эксперименте ученые составили «портреты» вторичных опухолей мозга, которые развились у онкологических пациентов из собственной опухоли мозга (глиобластомы), а также тех, что «пришли» из других органов (в том числе из легких). Оказалось, что около 80% пришлых опухолей содержали «вспомогательные» клетки – фибробласты. Метастазы, сформированные глиобластомой, фибробластов не содержали.
«Адгезивная молекула, который «склеивает» здоровые фибробласты с метастазирующими клетками, может стать потенциальной мишенью противометастатической терапии», -- пишут исследователи в статье Malignant cells facilitate lung metastasis by bringing their own soil, опубликованной в PNAS Medical Sciences.
Как недавно сообщал Infox.ru, один из адгезивных белков (Е-кадерин), по количеству которого медики прогнозируют развитие рака (если белка много, то рак метастазировать не будет) уже «прокололся», поставив специалистов клиники Майо в тупик. Поэтому корреспонденты Infox.ru попросили доктора Дуду прокомментировать возможную взаимосвязь его исследования с работой из клиники Майо. «Нам кажется, что в «колонизации» метастазирующих клеток принимают участие поверхностные внеклеточные рецепторы (интегрины), -- ответил корреспонденту Infox.ru Дэн Дуда. -- Но Ваше предположение, что Е-кадерин может быть вовлечен в описанный нами процесс, имеет право на существование и заслуживает внимания. Придется провести еще не одно исследование, чтобы разобраться с тонкостями метастазирования», -- сказал Дэн Дуда.
Infox.ru проследит за иследованиями онкобиологов и клиники Майо, и Лаборатории им. Эдвина Стила.
