Новое исследование, проведенное в Тель-Авивском университете, позволило определить и охарактеризовать неизвестный ранее механизм, который способствует образованию раковых метастазов в мозге.
Искусственное нарушение работы этого механизма позволило значительно снизить темпы развития метастазов в мозге у мышей. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Cancer.
Исследованием руководила профессор Нета Эрез, заведующая лабораторией биологии опухолей отделения патологии медицинского факультета Тель-Авивского университета. В исследовательскую группу входили Омер Адлер, Яэль Зейт и Ноам Коэн, в ее работе также приняли участие проф. Шломит Юст Кац (медицинский центр им. Рабина - больница Бейлинсон) и проф. Тобиас Пукроп из больницы Регенсбурга (Германия). Исследование было поддержано Альянсом исследований меланомы (MRA), исследовательским центром биологии рака Тель-Авивского университета, программой индивидуальной медицины Израильского научного фонда (ISF IPMP) и Немецким фондом исследования рака (DFG).
Метастазы в головном мозге являются одной из самых смертоносных форм метастазирования рака. Они встречаются в 2-10 раз чаще, чем опухоли центральной нервной системы. Несмотря на прогресс, достигнутый в последние годы в разработке новых методов лечения меланомы и рака молочной железы, метастазы в мозге остаются фактором очень высокой смертности - во многих случаях выживаемость составляет менее одного года. Число случаев метастазов мозга в последние годы заметно растет - возможно, это связано с совершенствованием методов диагностики, а также прогрессом в лечении метастазов в других органах. Поэтому разработка более эффективных терапевтических стратегий для метастазов в головном мозге является настоятельной необходимостью.
Исследователи Тель-Авивского университета обнаружили, что белок липокалин-2 (LCN2) является ключевым фактором, вызывающим нейровоспаление в головном мозге. Кроме того, исследователи обнаружили, что высокие уровни LCN2 в крови пациентов и метастазах мозга от нескольких видов рака связаны с прогрессированием заболевания и снижением выживаемости. LCN2 - это секретируемый белок, который функционирует во врожденной иммунной системе и был первоначально обнаружен благодаря его способности связывать молекулы железа и участвовать в воспалительном процессе при борьбе с бактериальной инфекцией. LCN2 производится в самых различных клетках нашего организма, и сегодня известно, что он участвует во многих процессах, связанных с раком.
Проф. Нета Эрез: «Наше исследование раскрыло ранее неизвестный механизм, опосредованный LCN2, который показал центральную роль взаимных взаимодействий между иммунными клетками, поступающими в мозг (гранулоцитами), и глиальными клетками мозга (астроцитами) в развитии воспаления и образовании метастазов. Это позволяет использовать LCN2 для прогнозирования течения заболевания и превращает его в мишень для будущей терапии».
Сигналы, выделяемые в кровь исходной раковой опухолью, стимулируют провоспалительное "включение" астроцитов головного мозга. Астроциты способствуют мобилизации гранулоцитов из костного мозга в головной мозг, а те, в свою очередь, становятся основным источником передачи сигналов с помощью LCN2. Путем генетического торможения выделения этого белка у мышей исследователи привели к значительному снижению нейровоспаления и уменьшению метастазов в головной мозг, подтвердив тем самым, насколько он важен для развития опухолей. Чем выше было содержание LCN2 в крови и тканях больных с метастазами в мозге, тем быстрее развивалась болезнь, вплоть до летального исхода. Как отмечает проф. Эрез, при опытах на мышах повышение содержания белка LCN2 в крови предшествовало обнаружению первых метастазов при помощи МРТ.
Подобная четкая корреляция была обнаружена при исследовании крови пациентов с меланомой и раком молочной железы - оказалось, что и в этом случае высокий уровень белка предшествовал образованию метастазов в мозге, и чем выше он был, тем агрессивнее протекала болезнь.
Проф. Эрез: "Функциональные и прогностические аспекты LCN2, которые мы идентифицировали в метастазах мозга у мышей, а также у больных раком, позволяют предположить, что торможение LCN2 может быть эффективной терапевтической стратегией для задержки или предотвращения рецидива метастазов в головном мозге".
