Назад
Клетки выделяют тип коллагена, чтобы оставаться в спящем состоянии и пробуждаться, когда уровень коллагена снижается.
Исследователи разгадали одну из главных загадок в области изучения рака: как раковые клетки остаются в спящем состоянии в течение многих лет после того, как они покидают опухоль и перемещаются в другие части тела, прежде чем пробудиться и создать метастатический рак. Согласно выводам, опубликованным в журнале Nature Cancer, клетки сохраняют спокойствие, выделяя в окружающую среду коллаген III типа, и становятся злокачественными только тогда, когда уровень коллагена снижается. Исследователи обнаружили, что, обогащая окружающую среду вокруг клеток этим коллагеном, они могут заставить клетки оставаться в спящем состоянии и предотвратить рецидив опухоли.
"Наши результаты имеют потенциальное клиническое значение и могут привести к созданию нового биомаркера для прогнозирования рецидивов опухоли, а также терапевтического вмешательства для уменьшения локальных и дистанцированных рецидивов",
- заявил старший автор Хосе Хавьер Браво-Кордеро. "Это воздействие, направленное на предотвращение пробуждения спящих клеток, было предложено в качестве терапевтической стратегии для предотвращения метастатического роста. По мере раскрытия биологии спящей опухоли и разработки новых специфических препаратов, сочетание лечения, вызывающего спящее состояние, с терапией, направленной конкретно на спящие клетки, в конечном итоге предотвратит местные рецидивы и метастазы и проложит путь к ремиссии рака".
Большинство смертей от рака связано с метастазами, которые могут появиться через несколько лет после удаления опухоли. Предыдущие исследования изучали, как рассеянные опухолевые клетки выходят из состояния покоя; новая работа показывает, как клетки остаются в спящем состоянии. В данном исследовании использовались методы визуализации высокого разрешения, включая интравитальную двухфотонную микроскопию - технологию, позволяющую визуализировать спящие клетки в их окружении в реальном времени на живом животном. Эта технология позволила исследователям отслеживать спящие опухолевые клетки в мышиных моделях с использованием клеточных линий карциномы головы и шеи. С помощью этой технологии исследователи смогли визуализировать изменения в архитектуре внеклеточного матрикса, когда опухолевые клетки находились в спящем состоянии, и как она менялась, когда эти клетки пробуждались.
На образцах пациентов исследователи показали, что обилие коллагена может быть использовано в качестве потенциального измерения для прогнозирования рецидивов и метастазирования опухоли. В мышиных моделях, когда ученые увеличивали количество коллагена III типа вокруг раковых клеток, покинувших опухоль, прогрессирование рака прерывалось, а распространившиеся клетки переходили в спящее состояние. По аналогии с лечением ран, в котором коллагеновые строительные материалы были предложены в качестве терапевтической альтернативы для лечения сложных кожных ран, данное исследование позволяет предположить, что с помощью стратегий, направленных на обогащение опухолевой микросреды коллагеном III типа, можно предотвратить метастазирование путем активации состояния покоя опухолевых клеток.
Julie S. Di Martino et al. Ниша ECM с высоким содержанием коллагена III типа, созданная опухолью, регулирует состояние покоя опухолевых клеток (аннотация).
Раковые клетки распространяются и поселяются в отдаленных органах, где они могут оставаться в спящем состоянии в течение многих лет до образования клинически обнаруживаемых метастазов. В данном исследовании мы изучили, как диссеминированные опухолевые клетки чувствуют и ремоделируют внеклеточный матрикс (ECM) для поддержания состояния покоя. Протеомика ECM показала, что спящие раковые клетки формируют нишу ECM, обогащенную коллагеном III типа. Опухолевый коллаген III типа необходим для поддержания покоя опухоли, поскольку его разрушение восстанавливает пролиферацию опухолевых клеток через DDR1-опосредованную сигнализацию STAT1.
Двухфотонная микроскопия второго гармонического поколения показала, что переход от состояния покоя к реактивации сопровождается изменениями в архитектуре и количестве коллагена III типа. Анализ клинических образцов показал, что уровень коллагена III типа был повышен в опухолях пациентов с отрицательной по лимфатическим узлам плоскоклеточной карциномой головы и шеи по сравнению с пациентами с положительной колонизацией лимфатических узлов.
Наши данные подтверждают идею о том, что манипуляция этими механизмами может служить барьером для метастазирования путем индукции покоя диссеминированных опухолевых клеток.
