Чтобы колонизировать другие органы и перерасти в метастазы, опухолевые клетки, которые отделяются от родительской опухоли, должны манипулировать своим новым микроокружением и создавать «метастатическую нишу». Ученые из Немецкого онкологического исследовательского центра (German Cancer Research Center) и Гейдельбергского института технологий стволовых клеток и экспериментальной медицины (Heidelberg Institute for Stem Cell Technology and Experimental Medicine) обнаружили, что некоторые раковые клетки стимулируя клетки соединительной ткани запускают метастазирование. Это открытие играет ключевую роль в лучшем понимании того, как возникают опасные метастазы. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Что происходит при отделении раковых клеток
Раковые клетки, отделяясь от опухоли, перемещаются по всему телу. Многие отделенные раковые клетки умирают до того, как колонизируют другие ткани, поскольку иммунная система организма направлена на защиту здоровых тканей. Более того, эти мигрирующие раковые клетки могут выжить, только при манипулировании клетками в новой среде, чтобы создать метастатическую нишу, которая помогает выжившим мигрирующим раковым клеткам.
Результаты научного исследования
Ученые обнаружили, что как на клеточных культурах, так и на мышиных моделях, особенно агрессивные клетки рака молочной железы вызывают ситуацию, подобную воспалению в легочной ткани. Это в конечном итоге гарантирует, что раковые клетки могут колонизировать ткани и перерасти в метастазы.
В частности, отделенные опухолевые клетки высвобождают две воспалительные сигнальные молекулы, известные как интерлейкины, которые стимулируют фибробласты в легком для высвобождения еще двух воспалительных сигнальных молекул в микросреду: CXCL9 и CXCL10. В свою очередь, сигнальные молекулы прикрепляются к молекуле рецептора, которую несут несколько агрессивных мигрирующих раковых клеток на своей поверхности, отмечая решающий шаг в процессе врастания в метастазирования. Эти агрессивные клетки рака молочной железы, таким образом, непосредственно выигрывают от воспаления и от сигнальных молекул CXCL9 и CXCL10.
«Интересно, что те самые опухолевые клетки, которые стимулируют фибробласты к продуцированию CXCL9 и CXCL10, также имеют соответствующий рецептор для этих цитокинов и, таким образом, извлекают выгоду из процесса», – объяснила ведущий автор исследования Марен Пейн (Maren Pein). «Это подчеркивает, насколько важна клеточная связь между отделенными раковыми клетками и фибробластами в их новой микросреде для метастазирования».
Кроме того, ученые предотвратили метастазирование в легких в экспериментальной обстановке, обработав мышей ингибитором, который блокировал молекулу рецептора на раковых клетках.
Образцы опухолевой ткани от пациентов показывают, что это клеточное взаимодействие, вероятно, также играет роль у пациентов с раком молочной железы. Таким образом, у пациентов с метастатическим раком молочной железы также обнаруживаются раковые клетки, которые несут соответствующий поверхностный рецептор и могут использовать взаимодействие с фибробластами для образования метастазов.
Авторы другого исследования обнаружили связь между накоплением липидов и метастазированием.
