Специалисты из Научного центра здоровья при университете Texas A&M выяснили почему иммунитет не может бороться против рака.
Оказалось, что раковые клетки способны блокировать функции гена, названного NLRC5. Это позволяет им ускользать от внимания иммунной системы и быстро распространяться. Результаты исследования опубликованы в издании Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
При нормальных условиях иммунная система распознает и успешно противостоит клеткам рака, устраняя их по мере их образования. Но иногда этот процесс дает сбой и формируется опухоль. Теперь стало известно почему появляется рак. Лечение рака в Израиле на данный момент проводится с хорошими результатами.
Исследования доктора Коичи Кобаяши.
«Мы обнаружили важный механизм при котором раковые клетки ускользают от иммунной системы и образуют опухоли», — сказал Коичи Кобаяши (Koichi Kobayashi), доктор медицины при университете Texas A&M и руководитель исследования.
«Клетки рака рождаются благодаря генетическим изменениям, таким как мутации или перестановка хромосом», — говорит Кобаяши. «Из-за этого у всех раковых клеток имеются новые гены, которые Т-клетки организма обычно воспринимают, как опухоли. Эта противоопухолевая система работает очень хорошо».
Несколько лет назад Кобаяши с коллегами обнаружили, что ген NLRC5 регулирует главный комплекс гистосовместимости (ГКГС) генов класса 1.
Данные гены кодируют молекулы на поверхности клеток, представляющие фрагменты вторгшихся в клетку чужих белков – например, от бактерий или вирусов. Эти фрагменты извещают часть иммунной системы, называемую цитотоксическими Т-клетками, активируя немедленную реакцию иммунной системы на этот конкретный чужой антиген.
Новизна данного исследования заключается в том, что хотя та же самая система должна работать и для уничтожения раковых клеток, но иногда, этим клеткам удается отключить ген NLRC5, что позволяет им избежать реакции иммунной системы, и образовать опухоль.
«Если выявление антигена в ГКГС класса 1 не работает, то раковые клетки не будут уничтожаться T-клетками, — сообщил Сайури Йошихама (Sayuri Yoshihama), коллега Кобаяши, и первый автор публикации. — Мы обнаружили, что в раковых клетках экспрессия гена NLRC5 ослаблена различными механизмами, и в результате эти клетки ускользают от иммунной системы».
Были изучены в базе данных Атласа генома рака (TCGA) образцы биопсии 7 747 пациентов, имеющих диагноз рака. Это изучение показало, что экспрессия гена NLRC5 имеет высокую корреляцию с выживаемостью пациентов с диагнозом рака различных типов, особенно с меланомой, раком прямой кишки, раком мочевого пузыря, раком шейки матки отдела, и раком в области головы и шеи.
Пациенты, которые жили дольше, как правило, имели более высокую экспрессию гена NLRC5. Среди названных типов рака, наиболее заметное различие демонстрируют меланома и рак мочевого пузыря. Для срока выживания в 5 лет, при низкой экспрессии NLRC5 показатели выживания составляют 36 и 34 процента, а при высокой экспрессии NLRC5 — 71 м 62 процента, соответственно.
«Учитывая полученное подтверждение того, что NLRC5 является важным био маркером рака, мы можем, в конечном счете, прогнозировать, как долго проживет пациент с диагнозом, и какие результаты даст для него лечение», — сказал Кобаяши.
Это может оказаться особенно значимым для пациентов с меланомой, как в связи с относительно высокими показателями мутации NLRC5, так и в связи с уровнями экспрессии этого гена, дающим более надежный прогноз выживаемости пациентов с этим типом рака.
Ученые планируют продолжить исследования роли NLRC5 в развитии рака, и сейчас составляют планы коммерциализации технологии, связанной с открытием. Уже подана заявка на патент, и ведутся работы по разработке и проверке теста, который сможет, основываясь на уровнях экспрессии NLRC5, применяться для прогнозирования выживания пациента и реакции на лечение.
Как надеются ученые, такой тест предоставит службам здравоохранения еще один инструмент для определения стратегии лучшего лечения пациентов с диагнозом рака, с тем, чтобы снизить тяжесть дорогостоящей, малополезной терапии.
В конечном счете, Кобаяши и его группа надеются, что их открытие приведет к появлению новых подходов к лечению рака.
«Если нам удастся регулировать активацию NLRC5 или уровни его экспрессии, это может стать новым методом лечения рака, — заявил Кобаяши. «Мы надеемся, что через несколько лет, наше исследование поможет создать препарат, способный увеличивать уровни NLRC5. Это поможет иммунной системе бороться против рака».
При этом он советует проявлять осторожность. Выявленный механизм уклонения от реакции иммунной системы реализуется не каждой раковой клеткой, и исследование все еще нужно продолжать.
«Теперь мы знаем, почему раковые клетки могут ускользать от нашей иммунной системы, — сказал Кобаяши. — Мы обнаружили этот механизм.
Ген NLRC5 в будущем может стать средством лечения рака».
В исследовании принимали участие
- Маргарет Шипп (Margaret Shipp), доктор медицины из Института рака Дана-Фарбера в Бостоне,
- и Грегори Лизи (Gregory Lizee), доктор философии из Центра рака М. Д. Андерсона в Хьюстоне.
