Исследователи медицинского колледжа Weill Cornell впервые показали, что ген, ранее участвовавший в формировании кровеносных сосудов во время эмбрионального развития и роста опухоли, также вызывает подавление иммунитета во время развития опухоли. Это открытие, опубликованное 29 апреля в Nature Communications, открывает двери для новых терапевтических подходов и разработки вакцин для лечения пациентов с меланомой и другими злокачественными новообразованиями на поздних стадиях.
Два десятилетия назад исследователи обнаружили, что ген, называемый ингибитором дифференцировки 1 (Id1), который обычно находится в эмбрионе, также присутствует у онкологических больных и способствует прогрессированию опухоли. Настоящее исследование раскрывает другой способ работы Id1: он нарушает нормальный путь развития иммунных клеток и вмешивается в работу всей иммунной системы, начиная с костного мозга. Без компетентных иммунных клеток организм не может бороться с опухолями, и вместо этого рак может расти, распространяться и процветать.
"Таргетинг на Id1 дает возможность восстановить общую иммунную функцию," сказал старший автор д-р. Дэвид Лайден, Ставрос S. Ниархос, профессор детской кардиологии и профессор педиатрии кафедры педиатрии Медицинского колледжа Вайля Корнелла. "Когда иммунная система функционирует, вариантов лечения больше. Учитывая рост заболеваемости и смертности, связанных с метастатическим раком на поздних стадиях, также возрастает необходимость понять, как работают прометастатические иммуносупрессивные механизмы, подобные тем, которые регулируются Id1."
Исследователи обнаружили, что секретируемый опухолью белок, называемый трансформирующим фактором роста бета (TGFβ), способствует активации Id1. Затем ген запускает цепную реакцию, которая перенаправляет иммунные клетки по новому пути, который производит незрелые клетки-супрессоры, подавляя способность иммунной системы создавать эффективную защиту и позволяя раку беспрепятственно расти и распространяться.
"Обычно костный мозг производит, помимо других типов иммунных клеток, дендритные клетки, которые способны останавливать распространение и рост опухолей," сказал первый автор д-р. Марианна Папаспиридонос, научный сотрудник Фулбрайта по исследованию рака в Корнельском университете в г. Лаборатория Лайдена. "Но когда опухоль высвобождает TGFβ и активируется регуляция Id1, нормальная генерация дендритных клеток прерывается, и вместо этого образуется другая подгруппа иммунных клеток, которая подавляет иммунную систему."
Эти иммунные клетки, называемые клетками-супрессорами миелоидного происхождения, позволяют раку быстрее расти и распространяться. Исследователи подтвердили это открытие у пациентов с запущенной меланомой, у которых повышен уровень TGFβ в плазме и более высокий уровень Id1 в миелоидных клетках периферической крови.
Нацеливание на Id1 может обеспечить трехсторонний терапевтический подход, который сначала снизит метастатический потенциал самой опухоли, затем уменьшит способность опухоли образовывать новые кровеносные сосуды, процесс, называемый васкулогенезом, и, наконец, восстановит системную иммунную функцию пациента.
"При таком подходе иммунные клетки распознают опухоль как чужеродную и атакуют ее," сказал доктор. Лайден, который также имеет приемы в Онкологическом центре Сандры и Эдварда Мейера и в Институте здоровья детей Гейла и Иры Друкье при Медицинском колледже Вейл Корнелл. "Это улучшит разработку вакцины, приведет к лучшим результатам лечения и, в конечном итоге, принесет пользу больным раком."