Как и где клетки рака груди становятся «спящими» и что заставляет их метастазировать
Исследователи из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory, Berkeley Lab) определили, что микросреда вокруг микрососудов (мелких кровеносных сосудов) служит нишей, где находятся «спящие» (дремлющие) раковые клетки. Когда эти сосуды начинают прорастать (формировать новые кончики), они производят молекулы, которые превращают спящие клетки в метастатические опухоли.
Проблема: У некоторых пациенток с раком молочной железы клетки могут перемещаться с кровотоком в другие органы (легкие, костный мозг, мозг, печень) и оставаться там в дремлющем состоянии годами или даже десятилетиями, прежде чем неожиданно стать метастазами. Предсказать, произойдет ли это и когда, было практически невозможно.
Ключевое открытие: Стабильная сеть микрососудов создает дремлющую нишу, тогда как прорастающие новые сосуды (неоваскулятура) запускают рост микрометастазов.
- В стабильных сосудах преобладает белок тромбоспондин-1 (thrombospondin-1), который подавляет рост раковых клеток.
- На кончиках прорастающих сосудов его сменяют белки TGF-бета 1 (TGF-beta 1) и периостин (periostin), создавая среду, которая ускоряет рост опухолевых клеток.
Метод: Ученые использовали модели мышей с метастазами рака груди человека и создали уникальные органотипические модели микрососудистых ниш легкого и костного мозга in vitro. Эти модели подтвердили наблюдения in vivo и позволили изучить молекулярные механизмы.
Значение: Это первое исследование, которое на клеточном и молекулярном уровне определяет нишу опухолевого дремлющего состояния и показывает, что эндотелий микрососудов (внутренняя выстилка сосудов) играет в этом активную роль, а не является пассивным наблюдателем.
Перспективы: Результаты указывают путь к разработке терапий, направленных на управление метастатическим заболеванием до его возникновения — например, на поддержание раковых клеток в спящем состоянии или их уничтожение до формирования метастазов. Созданные органотипические модели также станут мощным инструментом для скрининга новых препаратов и изучения других загадок биологии дремлющих опухолей.