Исследовательская группа под руководством профессора Сачи Хирацука из Института биомедицинских исследований Университета Шиншу обнаружила, что определенная последовательность матричной РНК (мРНК), которая существует вне клеток, связывается с рецепторами на поверхности естественных киллеров (NK). и попадает в ядро. Группа обнаружила, что NK-клетки с поглощением мРНК способны увеличивать свою миграционную активность и продукцию гамма-интерферона. Кроме того, NK-клетки, включающие мРНК, показали ингибирующий эффект на метастазирование рака в экспериментах на животных.
В последние годы результаты лечения рака улучшаются с развитием медицинских технологий. Однако эффективно предотвратить метастазирование рака по-прежнему сложно, поэтому существует необходимость в разработке новых методов лечения. Метастазирование рака возникает, когда раковые клетки в организме метастазируют в другие органы и снова растут в этих органах. Процесс чрезвычайно сложный, с одновременным протеканием различных реакций, и трудно сказать, что в настоящее время у нас достаточно базовых знаний.
При метастазировании рака сами раковые клетки претерпевают изменения, которые увеличивают их злокачественный потенциал, например, вторжение в окружающие ткани. В то же время целевой орган находится в состоянии принимать метастазирующие раковые клетки. Поэтому, чтобы предотвратить метастазирование рака, проводятся фундаментальные исследования метода, который не только воздействует непосредственно на раковые клетки, но также воздействует на органы-мишени.
Исследовательская группа профессора Хирацуки проводит фундаментальные исследования роли иммунных клеток и эндотелиальных клеток легочных сосудов в метастазировании в легкие, используя мышиную модель метастазирования рака. Было обнаружено, что у мышей с первичной опухолью, трансплантированной подкожно, некоторые NK-клетки, стимулированные раковой тканью, мигрируют из печени в легкие. Кроме того, было обнаружено, что эти клетки обладают функцией подавления метастазов рака в легких, и эти клетки были названы «антиметастатическими клетками», но их молекулярный механизм не был неизвестен. Поэтому команда решила провести исследование, чтобы выяснить механизм активации антиметастатических клеток.
Информационная РНК существует внутри клетки и является основой для синтеза белка. До сих пор было неясно, существует ли мРНК также вне клетки, или, если есть, выполняет ли она какую-либо другую функцию, кроме производства белков. В этом исследовании группа впервые показала наличие мРНК в среде для культивирования тканей. В то же время они продемонстрировали, что антиметастатические клетки, выделенные из мышей, включают мРНК в свои клетки. Поглощение мРНК было связано с действием белка ZC3H12D, который прочно связывается с определенной частью РНК, называемой AU-богатой областью. Также было обнаружено, что включенная РНК транспортируется в ядро клетки.
Антиметастатические клетки мыши показали повышенную экспрессию генов, устойчивых к смерти, активацию способности миграции клеток и продукцию гамма-интерферона после включения РНК. Кроме того, когда мышей вводили антиметастатические клетки с РНК, они подавляли метастазирование рака. Эти результаты показывают, что некоторые мРНК захватываются клетками и транспортируются в ядро, что может ингибировать метастазирование рака.