Метастазы в головной мозг являются одними из самых смертоносных метастазов опухолей со средним периодом выживания менее одного года, а частота метастазов в мозг растет.
Новое исследование Тель-Авивского университета показывает, что метастазирование меланомы в мозг происходит, когда опухолевые клетки «захватывают» воспалительный путь в головном мозге. Согласно исследованию, блокирование этого пути может предотвратить развитие этих метастазов.
«Прогноз для пациентов с метастазами в мозг очень мрачный», – объясняет проф. Нета Эрез из отделения патологии медицинского факультета им. Саклера ТАУ, ведущий автор исследования. “Раньше пациенты умирали от метастазов в других местах до того, как метастазы в мозг стали клинически очевидными. Лечение улучшилось, и пациенты стали жить дольше, поэтому частота диагностированных метастазов в головной мозг увеличивается. Понимание того, как и почему возникают метастазы в мозг, является актуальной задачей, стоящей сегодня перед исследователями рака.”
Исследование было опубликовано в Cell Reports 13 августа. Его провели аспиранты ТАУ д-р. Хила Дорон и Малак Амер в сотрудничестве с проф. Ронит Сатчи-Файнаро, также с медицинского факультета Саклера ТАУ.
Новое исследование сосредоточено на метастазах меланомы в мозг, потому что «меланома является самым смертоносным раком кожи из-за высокой скорости метастазирования, часто в мозг», – говорит профессор. Эрез.
Ученые использовали мышиную модель спонтанного метастаза меланомы в мозг для изучения взаимодействия опухолей меланомы в микросреде мозга. Они обнаружили, что метастазированию меланомы в мозг способствует захват физиологического воспалительного пути астроцитами, клетками мозга, которые поддерживают защищенную среду в головном мозге. Кроме того, астроциты реагируют на повреждение тканей в головном мозге, вызывая воспалительную реакцию и реакцию восстановления тканей, чтобы сдержать повреждение, выделяя воспалительные факторы, которые привлекают иммунные клетки.
«Мы обнаружили, что опухолевые клетки задействуют эти воспалительные факторы, чтобы проникнуть в мозг», – говорит профессор. Эрез. «Мы определили конкретный фактор, который опосредует их притяжение к мозгу, и показали, что метастазирующие клетки меланомы в головном мозге экспрессируют рецептор воспалительного фактора, и именно так они реагируют на этот сигнал.”
Примечательно, что когда исследователи использовали генетические инструменты для подавления экспрессии рецептора на клетках меланомы, они успешно заблокировали способность опухолевых клеток реагировать на передачу сигналов астроцитов – и развитие метастазов в мозг было значительно подавлено.
После того, как первоначальное исследование было выполнено на доклинической модели мыши, ученые подтвердили свои результаты на метастазах в мозг пациентов, перенесших операцию на головном мозге, обнаружив, что астроциты экспрессируют один и тот же воспалительный фактор (CXCL10) и что опухолевые клетки экспрессируют тот же самый рецептор (CXCR3) как модель мыши. Это говорит о том, что идентичный механизм действует у людей.
«Наши результаты показывают, что блокирование этого сигнального пути может предотвратить метастазирование в мозг», – заключает проф. Эрез. «Ось CXCL10-CXCR3 может быть потенциальной терапевтической мишенью для предотвращения метастазирования меланомы в мозг.”
В настоящее время исследователи изучают триггер, который вызывает воспаление в головном мозге и способствует метастазированию.