Назад
Используя данные более 100 000 злокачественных и незлокачественных клеток из 15 метастазов головного мозга человека, исследователи 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 17 февраля в журнале Cell, представляют собой потенциальную дорожную карту формирования метастатических опухолей, которая может быть использована для разработки терапии, направленной на улучшение лечения пациентов с метастазами.
Ученые 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 архетипа клеток, 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 об их формировании.
Группа объединила данные анализа единичных клеток метастазов в ткани головного мозга человека, полученных при различных типах рака и экспериментальных моделях, чтобы выявить и понять повторяющиеся закономерности, характеризующие процесс образования метастазов у пациентов. Они также выявили сравнимые метастатические ниши или микросреды, 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 соавтор работы Хьюго Гонсалес. "В тех КМО, которые не пролиферируют, эти клетки перепрограммируются на экспрессию генов воспаления, стресса и других изменяющихся условий. Вполне вероятно, что эти опухолево-иммунные взаимодействия определяют состояние КМО".
"Мы увидели потенциал и целесообразность анализа метастазов человека с помощью передовых технологий, таких как транскриптомика единичных клеток и CyTOF", -
говорит Гонсалес. "Анализируя метастазы человеческого мозга, мы сможем определить взаимосвязь между клеточными процессами, оркестрируемыми КМО, и их специфической микросредой".
Hugo Gonzalez et al. Клеточная архитектура метастазов головного мозга человека (аннотация).
Метастазы в головной мозг (МГМ) - наиболее распространенная форма рака мозга, характеризующаяся неврологической инвалидностью и неблагоприятным прогнозом. К сожалению, наше понимание биологии, лежащей в основе МГМ человека, остается рудиментарным. В данном исследовании мы представляем интегративный анализ >100 000 злокачественных и незлокачественных клеток из 15 паренхимальных МГМ человека, полученный с помощью транскриптомики единичных клеток, масс-цитометрии и дополненный подходами на основе мышиных моделей и in silico.
Мы исследовали состав ниш МГМ, молекулярно определили интерфейс кровь-опухоль и выявили стромальные иммуносупрессивные состояния, обогащенные инфильтрированными Т-клетками и макрофагами. Специфический анализ единичных клеток метастатической опухоли позволил выявить 8 функциональных клеточных программ, которые сосуществуют или противостоят друг другу. В совокупности эти программы определяют два функциональных архетипа МГМ, один из которых пролиферативный, а другой воспалительный, которые, очевидно, формируются в ходе взаимодействия опухоли и иммунитета. Наш материал закладывает основу для понимания молекулярных основ МГМ у пациентов с характерными для опухолевых клеток и окружающей среды хозяина признаками.
