Опухоли разрушают иммунную систему по всему организму

раковая клетка
Кредит: CC0 Public Domain

Лечение рака продвинулось с появлением иммунотерапии, которая при некоторых видах рака может преодолеть способность опухолей уклоняться от иммунной системы путем подавления местных иммунных реакций. Но новое исследование на мышах, проведенное учеными Калифорнийского университета в Сан-Франциско, показало, что, в зависимости от происхождения раковой ткани, опухоли вызывают широко распространенное и переменное нарушение иммунной системы по всему организму, а не только в месте первичной опухоли.

Большой успех в схемах иммунотерапии будет зависеть от учета этих различных паттернов нарушения иммунной системы, как они сказали, и результатов нового исследования, опубликованного онлайн в Nature Medicine 25 мая 2020 года, уже исследуются в клинике.

«Различные виды рака делают разные вещи, чтобы изменить системную иммунную систему, и иммунотерапия, которая помогает атаковать рак иммунной системы пациента, может работать лучше всего, когда они вызывают длительные иммунные реакции по всему организму», — сказал главный исследователь исследования, Мэтью Спитцер, доктор философии. .D., Доцент кафедры отоларингологии и член Универсального онкологического центра семьи Хелен Диллер UCSF.

Лабораторная группа Спитцера, в том числе ведущие авторы исследования, Брианна Аллен и Камир Хиам, оба аспиранты UCSF, определили количество и активность различных типов периферических иммунных клеток, взятых из крови, костного мозга, селезенки и лимфатических узлов, которые не подвергались лечению. опухоли — у мышей с различными типами рака, включая рак мозга, толстой кишки, поджелудочной железы, кожи (меланома) и рак молочной железы. Они использовали массовую цитометрию, недавно усовершенствованную технику, которая опирается на уникальные металлические молекулярные маркеры и масс-спектрометрию для быстрого количественного определения и идентификации десятков типов клеток в различных состояниях активации.

Спитцер ранее обнаружил, что пролиферация новых иммунных клеток, происходящих далеко от опухоли, была необходима для эффективности иммунотерапии. В новом исследовании его лабораторная команда определила, что не леченный рак меняет способ, которым иммунный ответ разворачивается как локально, так и на расстоянии от опухоли, но также и то, что это нарушение иммунной системы развивается со временем. Примечательно, однако, что возмущения иммунной системы, отслеживаемые исследователями, были обращены вспять, когда опухоли были удалены хирургическим путем.

Три различных типа рака молочной железы, исследованные в исследовании, вызывали сходные паттерны разрушения в периферических иммунных сайтах, в то время как опухоли, возникающие в других тканях, вызывали отчетливо разные изменения в относительной численности и активности различных типов иммунных клеток. По словам Аллена, эти различия, вероятно, являются отражением как анатомии, так и физиологии.

«Разные ткани имеют разные потребности и риски при взаимодействии с иммунной системой», — сказала она. «Такой участок, как грудь, в которой много жира и много дренажа, будет иметь другой уровень доступа и взаимодействия с иммунной системой по сравнению с другой тканью. Даже в мозге, как правило, рассматривается как защищенный отсек». исключая большинство иммунных клеток, мы обнаружили, что локализованные опухоли оказывают влияние на иммунную систему, даже на периферии тела, хотя реакция, которую мы видели, отличалась от того, что мы наблюдали при раке молочной железы. «

Чтобы оценить, оказывает ли рак аналогичное влияние на иммунную систему человека, исследователи также проанализировали общедоступные данные об иммунных маркерах в крови больных раком молочной железы человека и сравнили их с данными здоровых людей. Они обнаружили, что у онкологических больных были выявлены показатели измененной иммунной системы, которые соответствовали данным нового исследования на мышах, что позволяет предположить, что полученные данные могут иметь непосредственное применение для улучшения иммунотерапии человека.

Слабая иммунная защита к инфекции

В то время как различные типы опухолей в исследовании оказывали различное влияние на иммунную систему, общая черта, выявленная исследователями, заключалась в уменьшении способности иммунной системы создавать новый иммунный ответ, что важно для борьбы с инфекцией, а также раком.

Известно, что у больных раком слабые реакции как на инфекцию, так и на вакцинацию, но неясно, в какой степени это может быть связано с иммуносупрессивным эффектом лечения, а не с самим раком. Новое исследование UCSF укрепляет доказательства того, что рак перед любым лечением может ослабить реакцию иммунной системы на инфекцию: исследователи обнаружили, что у мышей с раком ослаблены иммунные реакции как на вирусную, так и на бактериальную инфекцию.

Противораковая иммунотерапия наиболее эффективна у пациентов, иммунная система которых уже усиливает иммунный ответ; лечение должно быть в состоянии стимулировать существовавшие ранее клетки иммунной системы, особенно «убийственные» Т-клетки, чтобы повысить их способность эффективно атаковать опухолевые клетки. Тем не менее, новое исследование предполагает, что многие опухоли могут сделать эти методы лечения менее эффективными путем системного уменьшения количества иммунных клеток, доступных для стимуляции. «Наши результаты демонстрируют недооцененное нарушение новых клеточных иммунных реакций в контексте рака», — сказал Спитцер.

Рост опухоли в исследовании был связан со снижением активации иммунных клеток, известных как антигенпрезентирующие клетки, шаг, который должен произойти для того, чтобы новые Т-клетки стали активированными. Антигенпрезентирующие клетки захватывают чужеродную молекулу-мишень или антиген и выводят ее на другие клетки иммунной системы, включая Т-клетки. Таким образом, клетки, которые обнаруживают антиген-мишень, готовы расширять свои ряды и атаковать любую опухоль или инфекционный патоген, который проявляет тот же антиген.

«Наше исследование показывает, что антигенпрезентирующие клетки могут быть значительно функционально изменены у больных раком, и что это изменение подрывает иммунные реакции», — сказал Хиам.

Исследователи определили, что плохое функционирование антигенпрезентирующих клеток у мышей с раком было причиной ослабленной реакции на инфекцию. Они смогли повысить активацию антиген-презентирующих клеток и иммунный ответ на инфекцию, обработав мышей так называемыми «костимулирующими молекулами», которые обычно вырабатываются иммунной системой.

«В дальнейшем мы видим время, когда больные раком получали бы другую форму вакцины против гриппа, например, такую, которая не требовалась бы здоровому человеку, та, которая активировала бы антигенпрезентирующие клетки для получения хорошего иммунного ответа», Сказал Спитцер.

«Мы надеемся на будущее, что результаты этого исследования позволят нам лечить большее количество пациентов с помощью более эффективных иммунотерапевтических процедур, которые не просто воздействуют на Т-клетки, но также учитывают контекст, в котором находятся эти Т-клетки, и другие типы клеток, с которыми они должны общаться, чтобы стать должным образом активированными и отклонить опухоль «, сказал Спитцер. Спитцер сотрудничает с онкологами в клинических испытаниях, чтобы изучить способы реактивации антигенпрезентирующих клеток, в том числе исследование фазы II для лечения рака поджелудочной железы.

Spread the love