До 20% всех опухолей, которые появляются в мозге от распространения рака из других органов, происходят от рака молочной железы. При этом, если первичный рак груди часто удается вылечить при раннем обнаружении, метастазы в мозг лечатся гораздо хуже. Почему так происходит, стало ясно из результатов исследования, опубликованного в журнале Cell Reports.
По мнению ученых, главная причина — особая среда внутри мозга, которая мешает иммунной системе бороться с опухолью. «Это говорит о том, что дело не в генетике [опухоли]. Речь идет именно о микросреде, и мозговая микросреда куда более иммунодепрессивна, чем в других органах», — отметила автор исследования, онкобиолог Йоханна Джойс. Под микросредой ученые понимают все клетки и вещества, которые окружают опухоль и взаимодействуют с ней.
Обычно иммунная система борется с опухолями с помощью Т-киллеров — типом белых кровяных клеток, которые уничтожают раковые клетки. Ученые обнаружили, что Т-клетки действительно проникают в опухоли мозга, но не могут с ними справиться. В ходе исследования авторы создали у лабораторных мышей опухоли в мозге из клеток рака груди и заметили, что даже при наличии Т-клеток опухоль продолжала расти. При этом если те же клетки пересадить мышам в молочную железу, лечение дает гораздо лучший эффект.
Также исследователи протестировали комбинацию радиотерапии (облучения) и иммунотерапии — это лечение, которое помогает Т-клеткам активироваться. Но на метастазы в мозге такая терапия почти не подействовала. Зато при опухолях в молочной железе результат был значительно лучше.
Ученые подробно изучили иммунные клетки внутри опухолей. Оказалось, что в мозговых метастазах особенно много макрофагов и нейтрофилов — это клетки иммунной системы, которые в норме защищают организм, но в данном случае они вели себя иначе. Вместо борьбы с опухолью они выделяли вещества, которые подавляют работу Т-клеток. Ученые называли такие вещества иммунодепрессивными.
Особенно удивило исследователей поведение нейтрофилов. Они взяли нейтрофилы из мозга и из костного мозга (где они обычно формируются) и сравнили их поведение. Только нейтрофилы, попавшие в опухоль мозга, мешали Т-клеткам работать.
Это говорит о том, что в мозге нейтрофилы как будто «переучиваются», меняя свою функцию. Наше исследование впервые показало это не только в мозге, но и в опухолях вообще.
То же самое оказалось верно и для макрофагов: в опухолях груди они немного мешали иммунной системе, но в мозге — гораздо сильнее. Это подтвердило, что именно мозговая среда «перевоспитывает» иммунные клетки и делает опухоль более устойчивой к лечению.
По мнению ученых, открытие иммунодепрессивных особенностей таких опухолей может помочь найти новые подходы к лечению. Они уже работают над созданием лекарств, которые будут нацелены на клетки, мешающие Т-клеткам выполнять свою работу.