Эволюционные процессы, лежащие в основе метастазирования – развитие вторичных злокачественных новообразований за пределами первичного очага опухоли – у пациентов-людей до сих пор не полностью изучены.
Метастазы могут образовываться в локорегиональных лимфатических узлах, дренирующих первичную опухоль – форма прогрессирования, которая предвещает худший прогноз, но все же может быть излечима, – или они могут развиваться в отдаленных органах. Последний случай определяет стадию болезни IV, и лечение от нее обычно считается паллиативным.
Неизвестно, различаются ли лимфатические узлы и отдаленные метастазы только по их разным прогностическим последствиям или биология, лежащая в основе их образования, также различна.
В новом исследовании, опубликованном в Nature Genetics, Камила Наксерова, Ph.D., Центра системной биологии Массачусетской больницы общего профиля, Йоханнес Райтер, доктор философии.D., Канарского центра раннего обнаружения рака в Стэнфорде и его коллеги теперь показывают, что лимфатические узлы и отдаленные метастазы развиваются с помощью различных эволюционных механизмов.
Реконструируя эволюционные истории десятков первичных колоректальных раков и их метастазов, команда показала, что метастазы в лимфатические узлы представляют собой генетически очень разнообразную группу. Их выраженная гетерогенность указывает на то, что они могут быть засеяны множеством различных суб-линий первичных опухолей.
Напротив, отдаленные метастазы однородны. Они обычно похожи друг на друга и имеют недавнего общего предка, что позволяет предположить, что меньшее количество первичных опухолевых клеток обладает способностью образовывать поражения в отдаленных органах. Более того, генетическое разнообразие в пределах отдельных метастазов лимфатических узлов также выше, чем генетическое разнообразие в отдельных отдаленных очагах поражения.
Эти результаты показывают, что селективные давления, формирующие развитие метастазов в разных анатомических участках, существенно различаются. Образование метастазов в лимфатических узлах сравнительно "легкий" и может быть достигнуто многими ячейками. С другой стороны, распространение и разрастание в отдаленных органах представляется гораздо более сложной задачей и представляет собой серьезное препятствие в прогрессировании опухоли. Значительно меньшая часть генетических линий первичной опухоли, по-видимому, способна на это. Возможно, эти различия могут объяснить, почему диагностика метастазов в лимфатические узлы обычно является менее опасным признаком, чем наличие отдаленных метастазов.
В будущих исследованиях будет важно изучить молекулярные и клеточно-биологические механизмы, лежащие в основе дифференциального отбора в лимфатических узлах и удаленных участках.
Например, возможно, что отдаленное метастазирование труднее достичь, потому что органы-мишени, такие как печень, расположены дальше от первичной опухоли, чем локорегиональные лимфатические узлы, что требует, чтобы клетки перемещались на большие расстояния.
Или, возможно, микросреда лимфатического узла по какой-то причине является более благоприятной средой для распространения опухолевых клеток, чем паренхима отдаленных органов. Понимание молекулярных факторов, ограничивающих скорость образования метастазов в различных участках, может привести к новым профилактическим методам лечения.