Белок, который способствует метастазированию в мозг при раке молочной железы, легких и других видов рака, был идентифицирован учеными. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nature Cell Biology.
Актуальность проблемы
Белок CEMIP находится в центре внимания по прогнозированию, профилактике и лечению метастазов в мозг, которые являются частой причиной смерти от рака.
Подавляющее большинство случаев смерти от рака вызвано не первичными опухолями, которые образуются, а вторичными метастатическими опухолями в жизненно важных органах. По данным авторов исследования, метастазы в мозг являются наиболее смертоносными из них и также относительно распространены, встречаясь примерно у 150 000 — 200 000 больных раком каждый год в Соединенных Штатах. Не существует эффективного способа предсказать эти метастазы, не говоря уже о том, чтобы предотвратить или лечить их.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили, что CEMIP заставляет кровеносные сосуды и резидентные иммунные клетки в мозге вырабатывать воспалительные молекулы, которые, в свою очередь, поддерживают выживание и прогрессирование раковых клеток с образованием опухолей головного мозга. В лабораторных экспериментах и на моделях животных удаление CEMIP значительно затрудняло процесс метастазирования в мозг.
«Результаты исследования показывают, что блокирование CEMIP может быть хорошей стратегией для предотвращения или лечения метастазирования в мозг, и что мониторинг уровней CEMIP в первичных опухолях может позволить нам впервые предсказать риск метастазирования в мозг», — объясняет автор исследования Дэвид Лиден (David Lyden).
В ходе исследования ученые обнаружили, что CEMIP, белок, ранее связанный с некоторыми видами рака, вырабатывается на высоком уровне путем метастазирования в мозг клеток рака молочной железы и легких человека. CEMIP концентрируется на в экзосомах, крошечных капсулах, которые секретируются клетками и могут циркулировать в организме и поглощаться другими клетками. Напротив, CEMIP имеет тенденцию продуцироваться при относительно низких уровнях раковых клеток, которые метастазируют в кости и другие органы. Ученые обнаружили, что CEMIP-содержащие экзосомы из первичных опухолей молочной железы и легких поглощаются в основном эндотелиальными клетками, которые составляют кровеносные сосуды в головном мозге, и соседними резидентными иммунными клетками, называемыми микроглиальными клетками. Белок вызывает изменения в этих клетках, включая увеличение производства воспалительных молекул, которые ранее были связаны с метастазированием.
«Даже когда мы удалили ген CEMIP из раковых клеток, обеспечение CEMIP через экзосомы восстановило молекулярную среду в ткани мозга, которая позволила раковым клеткам колонизировать эту ткань», — объясняет Дэвид Лиден.
Ученые обнаружили, что в отсутствие CEMIP в клетках, склонных к метастазированию в мозг, раковые клетки не могли нормально колонизировать ткани мозга в экспериментах на культуре тканей и на моделях животных.
Результаты исследования показывают, что уровень CEMIP в биоптатах опухолевой ткани и экзосом может быть полезным биомаркером риска метастазирования в мозг. Как это ни парадоксально, из-за улучшенных методов лечения и продолжительного времени выживания у постоянно растущей доли пациентов развиваются метастазы в мозге, где опухолевые клетки, защищенные гематоэнцефалическим барьером, «прячутся» от препаратов. Поэтому было бы здорово иметь инструмент для выявления пациентов, которые наиболее подвержены риску развития метастазов в мозг после стандартного лечения.
Авторы другого исследования утверждают, что раскрыт механизм метастазирования рака молочной железы в мозг.
