Согласно новому исследованию, проведенному UCL и Институтом Фрэнсиса Крика (Francis Crick Institute), изучение иммунных клеток в среде вокруг опухоли может помочь спрогнозировать, как рак может прогрессировать и реагировать на лечение.
Исследование, опубликованное в научном журнале Cancer Discovery и представленное на ежегодном собрании Американской ассоциации исследований рака (American Association for Cancer Research Annual Meeting) в 2024 году, является частью проекта Rubicon, целью которого является создание подробной карты иммунологии рака легких для ускорения разработки новых методов лечения.
Команда классифицировала четыре различных подтипа окружающей среды, обнаруженных вокруг опухолей легких, каждый из которых связан с разными паттернами прогрессирования рака. Рак, у которого был выявлен низкий уровень иммунной инфильтрации Т- и В-клетками, но высокий уровень нейтрофилов, с большей вероятностью распространялся на другие части тела.
Микроокружение опухоли представляет собой смесь раковых клеток, иммунных клеток, структурных белков и кровеносных сосудов. Поскольку состав микроокружения может различаться по всей опухоли и вокруг нее, изучение нескольких участков опухоли и ее окружения помогает получить более точную картину того, что происходит во время прогрессирования заболевания.
Исследователи использовали передовые методы визуализации, чтобы картировать отдельные клетки и очертить четыре различных микроокружения при раке легких, исследуя образцы опухолей и нормальных тканей 81 пациента с немелкоклеточным раком легких (НМРЛ), принявших участие в исследовании TRACERx.
Ученые изучили Т- и В-клетки, макрофаги и нейтрофилы, которые представляют собой все типы лейкоцитов, участвующих в иммунном ответе. Каждый класс микроокружения состоит из разного количества иммунных клеток в разных областях опухоли:
28% опухолей имели очень активную иммунную среду с высоким количеством Т- и В-клеток и макрофагов во внутренней и внешней частях опухоли. Их описывали как «горячие с иммунитетом». 24% опухолей имели низкую инфильтрацию Т-клеток и макрофагов во внутренней части опухоли, но много В- и Т-клеток во внешней части опухоли без большого количества макрофагов. 17% опухолей имели менее активную иммунную среду с низким количеством Т- и В-клеток и макрофагов по всей опухоли. 19% опухолей имели низкую инфильтрацию Т- и В-клетками и макрофагами по всей опухоли, но большое количество нейтрофилов.
Исследователи заметили, что опухоли четвертого подтипа, идентифицированного как имеющие высокий уровень нейтрофилов, также находятся дальше от надежного кровоснабжения. Последующие эволюционные изменения в этих опухолях позволили уклониться от Т- и В-иммунных клеток, способных атаковать рак.
Сравнивая опухоли, которые могут и вряд ли будут распространяться, исследователи обнаружили, что количество нейтрофилов было выше в опухолях, которые с большей вероятностью распространялись. Затем ученные использовали статистические методы и методы машинного обучения, чтобы подтвердить эту связь.
Результаты показывают, что измерение количества нейтрофилов может стать эффективным клиническим тестом, помогающим врачам определить, кому может потребоваться дополнительное лечение для предотвращения распространения рака.
Михаэла Ангелова (Mihaela Angelova), научный сотрудник Лаборатории эволюции рака в Крике и соавтор исследования, объясняет: «Мы показали, что высокая инфильтрация нейтрофилов может быть маркером эволюции и распространения рака. Эти опухоли были генетически изменены, отделенные от кровоснабжения и сумевшие обойти иммунную систему, что сделало их более способными к распространению».
Профессор Чарли Свонтон (Charlie Swanton), автор исследования из Института рака Калифорнийского университета в колледже, руководитель лаборатории эволюции рака в клинике Крика и главный врач британского отделения Cancer Research, заключает: «Рак легких, особенно если его обнаружить на более поздней стадии, трудно вылечить. Лечение и картирование окружающей среды вокруг опухоли могут помочь нам классифицировать раковые заболевания и разработать персонализированные стратегии лечения для пациентов».
«Это исследование подчеркивает важность сочетания эволюционной истории опухоли с информацией о том, как организуется микроокружение опухоли в 3D, чтобы построить наиболее точную картину рака у человека».
В настоящее время исследователи изучают, что происходит с микроокружением опухоли по мере того, как рак метастазирует, распространяется и становится генетически разнообразным по всему организму.
Литература:
Katey S. S. Enfield et al, Spatial Architecture of Myeloid and T Cells Orchestrates Immune Evasion and Clinical Outcome in Lung Cancer, Cancer Discovery (2024). DOI: 10.1158/2159-8290.CD-23-1380
Руководитель Отдела организации клинических исследований, врач-онколог, уролог в АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
