Что способствует проникновению раковых клеток в мозг - выяснили в МГМУ им. Сеченова

Ученые из МГМУ им. Сеченова, совместно с коллегами из других стран, провели исследование о том, какие белки и белок-кодирующие гены, способствуют проникновению клеток рака в мозг. Его результаты были опубликованы в журнале Trends in Cancer.

Метастазы в головном мозге – скопление раковых клеток, которые мигрировали из другой части тела, где они появились изначально. Как попадают в мозг раковые клетки, если между капиллярной кровью и нейронами центральной нервной системы имеется защитный барьер?

Учёные выяснили, что опухолевые клетки осуществляют прохождение в мозг как в межклеточном пространстве тканей кровяных сосудов, так и сквозь эндотелиальные клетки мозга гематоэнцефалического барьера (ГЭБ).

В то же время, многие препараты не способны воздействовать на мозг, что значительно усложняет лечение рака и ухудшает прогнозы выздоровления для пациентов с метастазами. Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) исключает попадание внутрь 100% крупномолекулярных нейротерапевтических средств и около 98% всех низкомолекулярных лекарств.

В первом случае клетки опухоли пользуются ферментами и/или микроРНК для нарушения плотных межклеточных контактов и увеличения проницаемости ГЭБ.

Одним из таких ферментов является катепсин, разрушающий белки плотных межклеточных контактов. Его ингибиторы - вещества, замедляющие его действие, могут подавлять рост метастазов при раке груди. 

Два других фермента – сепраза и активатор плазминогена урокиназного типа, аналогично ведут себя при меланоме. Некоторые металлопротеиназы также могут быть мишенями для противораковой терапии. Плацентарный фактор роста (PIGF) запускает цепь реакций, способствующих развитию метастазов при раке легких, желудка или толстой кишки.

МикроРНК обеспечивают соединения опухолевых клеток с окружающей их средой, включая клетки ГЭБ и белки.

По словам Ильи Уласова, ведущего научного сотрудника Института регенеративной медицины Сеченовского университета, «возможность регулирования генов, которые стимулируют миграцию опухолевых клеток в мозг, может быть тем, с чем столкнутся врачи при борьбе с образованием интрацеребральных метастазов в будущем».

Второй путь - проникновение раковых клеток сквозь клетки ГЭБ - возможен с помощью белков клеточной стенки, интегринов и определенных групп ферментов. 

При некоторых типах рака метастазирующие клетки показали повышенное содержание интегринов av3 и av8. Не исключено, что они участвуют в образовании метастазов в головном мозге и могут служить биомаркером заболевания. Другой интегрин, VLA-4, продуцируется в метастазах большинства пациентов с меланомой и обеспечивает попадание раковых клеток в клетки ГЭБ и их последующую миграцию через образованные поры и каналы.

Всего авторы рассмотрели 44 белка, описали механизм их влияния на образование метастазов и перечислили кодирующие их гены. Исследование поможет ученым разработать новые способы профилактики и лечения рака, инсульта и болезни Альцгеймера, которые также влияют на целостность ГЭБ.

Агата Ульянова