В лечении рака можно использовать иммунные клетки, оставляющие отпечатки на опухолях, метастазирующих в мозг
Используя данные более 100 000 злокачественных и незлокачественных клеток из 15 метастазов головного мозга человека, исследователи UCSF выявили два функциональных архетипа метастатических клеток в 7 различных типах опухолей головного мозга, каждый из которых содержит как иммунные, так и неиммунные типы клеток.
Их результаты, опубликованные в номере журнала Cell от 17 февраля, представляют собой потенциальную дорожную карту формирования метастатических опухолей, которая может быть использована для разработки терапии, направленной на улучшение лечения пациентов с метастазами.
Исследователи из UCSF под руководством первого автора Хьюго Гонсалеса, доктора философии, и старших авторов Джероена Руса, доктора философии, и покойной Зены Верб, доктора философии, проанализировали клетки метастатических опухолей (КМО) и выявили восемь функциональных процессов, экспрессируемых КМО при семи типах метастатического рака мозга.
Они обнаружили, что эти специализированные и взаимодополняющие процессы работают вместе в пределах отдельных клеток, формируя два повторяющихся клеточных архетипа - воспалительный и пролиферативный, которые сосуществуют в каждой метастатической опухоли и оба формируются иммунными клетками.
Метастазы в мозг - наиболее распространенная форма рака мозга, встречающаяся почти в десять раз чаще, чем рак, начинающийся в мозге. Хотя возможности лечения метастазов в мозг в последние годы улучшились, еще многое предстоит понять о формировании метастазов.
Команда объединила высокоразмерные одноклеточные анализы метастазов тканей головного мозга человека из различных типов рака и экспериментальных моделей, чтобы выявить и понять повторяющиеся паттерны, характеризующие процесс формирования метастазов у пациентов. Они также определили сопоставимую метастатическую нишу или микросреду, а также иммуносупрессивную строму, обогащенную Т-клетками и метастаз-ассоциированными макрофагами, которые, по-видимому, играют определенную роль в динамике двух архетипов.
"Эти архетипы сосуществуют в каждой метастатической опухоли", - говорит Гонсалес. "В тех МТК, которые не пролиферируют, эти клетки перепрограммируются на экспрессию генов воспаления, стресса и других изменяющихся условий. Вполне вероятно, что эти опухолево-иммунные взаимодействия определяют состояние МТК".
"Зена Верб была первой, кто увидел потенциал и целесообразность сбора метастазов человека и объединения их с передовыми технологиями, такими как одноклеточная транскриптомика и CyTOF", - сказал Гонсалес. "Она считала, что, анализируя метастазы человеческого мозга, мы сможем определить взаимосвязь между клеточными процессами, оркестрируемыми РМЖ, и их специфической микросредой".
Верб, всемирно известный исследователь в области биологии рака и ассоциированный директор по фундаментальным наукам в UCSF Helen Diller Family Comprehensive Cancer Center, изменила эту область, подчеркнув критическую роль локальных "соседей" клеток в определении роста и поведения опухоли. В течение четырех десятилетий ее работа заложила основу для развития иммунотерапии и других современных подходов к лечению рака. Верб скончалась в 2020 году в возрасте 75 лет, но ее наследие продолжает жить среди ее коллег, для которых она была наставником.
"С самого начала она верила в этот проект и призывала меня упорствовать, даже когда сбор и обработка этих редких и небольших образцов были довольно сложными", - сказал Гонсалес. "Зена также помогла организовать плодотворное сотрудничество с коллегами из UCSF Джоанной Филлипс, доктором медицины, доктором философии, и Мэтью Спитцером, доктором философии, которые сыграли решающую роль в этом большом проекте".
