Устойчивость к раку легких: ключ к успеху — глюкоза

Рак состоит не только из опухолевых клеток. Фактически, по мере роста они развивают целую клеточную экосистему внутри и вокруг себя. Это «микроокружение опухоли» состоит из нескольких типов клеток, включая клетки иммунной системы, такие как Т-лимфоциты и нейтрофилы.

Микросреда опухоли, как и ожидалось, вызвала большой интерес у исследователей рака, которые постоянно ищут потенциальные терапевтические цели. Когда дело доходит до иммунных клеток , большинство исследований сосредоточено на Т-лимфоцитах, которые стали основными мишенями иммунотерапии рака — терапии рака, которая настраивает собственную иммунную систему пациента против опухоли.

Но есть еще один тип иммунных клеток в микросреде опухоли, важность которых в развитии рака упускается из виду: нейтрофилы , которые являются частью непосредственного или «врожденного» иммунного ответа организма на микробы. Вопрос, который в настоящее время обсуждается среди ученых, заключается в том, помогают ли нейтрофилы или подавляют рост опухоли.

Теперь группа исследователей под руководством Этьена Мейлана из Школы естественных наук EPFL обнаружила, что метаболизм нейтрофилов определяет их поддерживающее опухоль поведение при развитии рака легких. Результаты исследование опубликовано в исследовании рака , журнал Американской ассоциации по исследованию рака.

Что заинтриговало ученых, так это то, что метаболизм клеток при раке перестает регулироваться. Будучи специалистами по нейтрофилам, они рассматривали возможность того, что, когда эти клетки находятся в микросреде опухоли , их метаболизм также может измениться, и это может повлиять на их вклад в рост рака.

Связанные с опухолью нейтрофилы, поглощающие глюкозу, представлены пончиком. Это позволяет нейтрофилам становиться старше в опухолях легких и поддерживать опухоль. Предоставлено: Лилун (Жюли де Мейер).
Сосредоточившись на метаболизме глюкозы в генно-инженерной модели аденокарциномы легких на мышах, ученые выделили опухолевые нейтрофилы (TAN) и сравнили их с нейтрофилами из здоровых легких.

Они обнаружили удивление: TAN поглощают и метаболизируют глюкозу намного эффективнее, чем нейтрофилы из здоровых легких. Исследователи также обнаружили, что TAN экспрессируют большее количество белка под названием Glut1, который находится на поверхности клетки и способствует увеличению поглощения и использования глюкозы.

Чтобы понять важность Glut1 в нейтрофилах во время развития опухоли легкого in vivo, мы использовали сложную систему для удаления Glut1 именно из нейтрофилов, — говорит Пьер-Бенуа Анси, первый автор исследования. для увеличения продолжительности жизни нейтрофилов в опухолях; в отсутствие Glut1 мы обнаружили более молодые TAN в микросреде ».

Используя рентгеновскую микротомографию для мониторинга аденокарцином, исследователи обнаружили, что удаление Glut1 из TAN привело к снижению скорости роста опухоли, но также повысило эффективность лучевой терапии, распространенного метода лечения рака легких. Другими словами, способность TAN эффективно метаболизировать глюкозу, по-видимому, наделяет опухоль способностью сопротивляться лечению — по крайней мере, при раке легких.

Ученые считают , что, поскольку потеря GLUT1 уменьшает срок службы загорает, их «возраст» определяет , играют ли они про- или анти- опухоли роль. «Обычно мы не знаем, как воздействовать на нейтрофилы, потому что они так важны для врожденного иммунитета», — говорит Этьен Мейлан. «Наше исследование показывает, что их измененный метаболизм при раке может стать новой ахиллесовой пятой, которую следует учитывать в будущих стратегиях лечения. Несомненно, мы только начинаем узнавать об этих удивительных клетках при раке ».