Ученые нашли уязвимость рака: потеря одного белка делает его мишенью для иммунитета

Любимый трюк рака может сделать опухоли уязвимыми для недавно открытой атаки иммунной системы. Credit: Shutterstock

Ученые обнаружили неожиданный способ, с помощью которого иммунная система может атаковать рак. Это открытие бросает вызов давнему принципу иммунологии и может привести к новым подходам в лечении рака и трансплантации костного мозга.

Исследование под руководством доктора Павана Редди, директора Комплексного онкологического центра Дэна Л. Дункана в Медицинском колледже Бейлора (BCM), в сотрудничестве с доктором Арулом Чиннаяном и доктором Марчином Цисликом из Онкологического центра Рогеля Мичиганского университета, было опубликовано в журнале Nature Immunology.

Открытие бросает вызов ключевому принципу иммунологии

Иммунная система использует белки, известные как главный комплекс гистосовместимости (MHC), для выявления угроз, включая раковые клетки и чужеродные (аллогенные) клетки. На протяжении десятилетий ученые считали, что молекулы MHC класса I в первую очередь взаимодействуют с CD8+ T-клетками (клетки-киллеры), а молекулы MHC класса II активируют CD4+ T-клетки (клетки-хелперы). Новое исследование показывает, что это взаимодействие сложнее, чем считалось ранее. Ученые выявили ранее неизвестную роль пути MHC класса I в иммунных реакциях, управляемых CD4+ T-клетками.

Раковые клетки становятся уязвимыми при потере MHC I

Используя передовые транскриптомные анализы и функциональные исследования на мышиных моделях и образцах человека, исследователи изучили, что происходит, когда раковые клетки теряют экспрессию MHC I. Многие опухоли снижают или устраняют MHC I, чтобы избежать обнаружения CD8+ T-клетками. Однако команда обнаружила, что эта стратегия может иметь значительный недостаток.

Когда уровень MHC I снижался, раковые клетки становились более восприимчивыми к атакам CD4+ T-клеток. Эти клетки-хелперы запускали ферроптоз — форму клеточной гибели, вызванную железозависимым окислительным стрессом. Таким образом, раковые клетки, уклоняющиеся от одной ветви иммунной системы, могут стать более уязвимыми для другой.

Последствия для лечения рака и трансплантации костного мозга

Исследователи обнаружили, что реакция ферроптоза не ограничивается раком. Аналогичные эффекты наблюдались в моделях реакции «трансплантат против хозяина» — серьезного осложнения, которое может возникнуть после трансплантации костного мозга. Анализ транскриптомных и клинических данных пациентов, получавших терапию ингибиторами контрольных точек, показал корреляцию между вновь выявленным иммунным механизмом и исходами лечения.

Результаты указывают на то, что снижение экспрессии MHC I может повысить способность CD4+ T-клеток уничтожать клетки-мишени, будь то раковые или аллогенные клетки. Это открывает возможность разработки терапий, которые лучше используют CD4+ T-клетки, особенно против опухолей, научившихся уклоняться от традиционных атак CD8+ T-клеток.

Потенциал для будущей иммунотерапии

«Наша работа, если она будет подтверждена, будет иметь значение для иммунных реакций, опосредованных T-клетками, выходящих за рамки онкологии и иммунологии трансплантации, — сказал доктор Редди. — Это может позволить разработать новые стратегии, нацеленные на MHC класса I и CD4+ T-клетки, чтобы использовать полезную сторону иммунитета или смягчать нежелательные иммунные реакции».

В исследовании также приняли участие Эмма Лаудер, Манур Гондал, Мэн-Чи Ву, Акира Ямамото, Лор Мане, Дунчан Чжао и Япин Сань. Работа была поддержана грантами NIH и Института исследования рака и профилактики Техаса.

Источники: sciencedaily.com, Baylor College of Medicine