В легких некоторых пациенток перенесших рак молочных желез скрываются опухолевые клетки, которые могут оставаться в состоянии покоя в течение десятилетий — пока однажды не вызовут рецидив.
Недавние эксперименты на мышах показывают, что эти злокачественные клетки могут быть пробуждены от своего сна обычными респираторными заболеваниями, такими как COVID-19 или грипп. Результаты, опубликованные в журнале Nature 30 июля, по-видимому, распространяются и на людей: данные, полученные от тысяч пациентов, показывают, что заражение коронавирусом SARS-CoV-2 связано с почти двукратным увеличением смертности от рака, что, возможно, помогает объяснить, почему в начале пандемии COVID-19 смертность от рака возросла.
Результаты «действительно весьма драматичны», - говорит Джеймс ДеГрегори, биолог-онколог из Медицинской школы Университета Колорадо и соавтор исследования. «Респираторные вирусные инфекции не просто пробудили клетки», — отметил он: они также вызвали их пролиферацию, или размножение, «до огромного количества». Исследователи обнаружили спящие раковые клетки, отделившиеся от первоначальной опухоли, скрывающиеся в таких тканях, как костный мозг, у людей, перенесших ремиссию рака молочных желез, простаты, кожи и других видов рака. Эти клетки являются предшественниками метастазирования и представляют проблему даже для выживших после этих видов рака. Например, примерно у четверти перенесших рак молочных желез такие клетки могут вызвать рецидив и метастазирование.
Ученые давно пытаются выяснить, что вызывает пробуждение этих клеток. Предыдущие исследования указывают на хроническое воспаление как на возможную причину, например, вызванное курением и старением.
При воздействии вируса гриппа дремлющие раковые клетки (зеленые) пробудились, о чем свидетельствует маркер (пурпурный). Фото: Bryan Johnson.
ДеГрегори и его коллеги задались вопросом, может ли острое воспаление, вызванное респираторной инфекцией, также реактивировать дремлющие раковые клетки. Чтобы проверить это, исследователи с помощью генной инженерии создали мышей, у которых могли развиться опухоли молочной железы, схожие с опухолями у людей, и которые распространяли спящие опухолевые клетки в другие ткани. Затем они заразили животных либо SARS-CoV-2, либо гриппом.
В течение нескольких дней после заражения дремлющие раковые клетки в легких мышей активизировались, пролиферировали и образовали метастатические очаги. Но, как выяснили исследователи, это произошло не из-за непосредственного воздействия патогенов, а из-за ключевой иммунной молекулы - интерлейкина-6 (IL-6), которая помогает усилить реакцию организма на чужеродные угрозы. Они подтвердили это, создав мышей, лишенных IL-6. У этих животных дремлющие раковые клетки пролиферировали гораздо медленнее.
Примерно через две недели после того, как исследователи заразили мышей, клетки снова перешли в состояние покоя. Это означает, что инфекции не вызывают рак напрямую, но повышают вероятность того, что в будущем какая-либо угроза, будь то инфекция или генетическая мутация, может привести к повторной активации рака, объясняет ДеГрегори. Он сравнивает этот процесс с несколькими попытками разжечь огонь. «Вы разжигаете пламя, а потом оно снова угасает», — говорит он. «Но теперь у вас в 100 раз больше углей, чем было раньше», — что увеличивает вероятность превращения их в пожар.
Но это еще не конец истории. Исследователи наблюдали, что хотя IL-6 был необходим для пробуждения раковых клеток, другие ключевые игроки иммунной системы - Т-хелперы, ограждали раковые клетки от прочих защитных механизмов иммунной системы. «Увидеть, что эти раковые клетки извращают иммунную систему, чтобы защитить себя, а не уничтожить, было действительно шокирующим», — рассказал ДеГрегори. Данные из крупных репозиториев, таких как UK Biobank, помогли подтвердить результаты исследования на людях: повышенный риск смерти от рака у тех, кто дал положительный результат на COVID-19, был наиболее выражен в месяцы, непосредственно следующие за инфекцией, что отражает быструю пролиферацию пробудившихся раковых клеток, наблюдавшуюся у мышей.
Эти результаты дополняют растущий объем работ, которые связывают хроническое воспаление, вызванное патогенами, с казалось бы не связанными с ним состояниями здоровья. Например, инфекция распространенным вирусом Эпштейна-Барра повышает риск развития рассеянного склероза. Но это первое исследование, которое демонстрирует связь между острым воспалением, вызванным патогенами, и раком, отмечает Акико Ивасаки, иммунолог из Йельской школы медицины (США). Подтверждение этой связи может привести к появлению новых методов лечения и рекомендаций для людей, перенесших рак, считает Микала Эгеблад, онколог из Медицинской школы Джонса Хопкинса (США). Например, врачи используют препараты, направленные на IL-6, для снятия воспаления у людей с тяжелым течением COVID-19. По ее словам, в будущих исследованиях следует изучить эффективность таких препаратов в предотвращении рецидивов рака.
Пока ученые не получат больше ответов, выжившим после рака рекомендуется принимать дополнительные меры предосторожности, чтобы избежать респираторных инфекций, и рассмотреть возможность вакцинации против таких патогенов, как SARS-CoV-2 и вирус гриппа, говорит ДеГрегори. Он и его коллеги планируют в следующем исследовании изучить, распространяются ли эти результаты на другие типы рака, ткани за пределами легких и другие распространенные патогены.
