Ученые получили первые видеозаписи поглощения раковых клеток макрофагами

Новости МирТесен

Ученые выявили в коже мышей специфические иммунные клетки, которые располагаются вокруг развивающейся меланомы и уничтожают ее. Исключение этих макрофагов вызывает нерегулируемый рост опухоли, и этот процесс не связан с участием других иммунных клеток.

В коже человека и животных обитает множество разнообразных иммунных клеток, отличающихся друг от друга по своему расположению и выполняемым задачам. Исследователи из Австралии установили, что в глубоком слое кожи (гиподерме) мышей непрерывно присутствуют макрофаги CD169. В нормальной коже они составляют существенную долю всех лейкоцитов – белых кровяных клеток, обеспечивающих иммунную защиту.

Лейкоциты принято делить на два основных типа: лимфоциты, обеспечивающие приобретенный иммунитет, сформированный в процессе жизни, и клетки, участвующие во врожденном иммунитете. К последней группе, в частности, относятся макрофаги CD169.

Авторы исследования, опубликованного в издании Journal of Experimental Medicine, ввели мышам под кожу клетки агрессивной меланомы, предварительно лишив их темного пигмента для лучшего обзора. Для лучшей видимости макрофагов использовали специальных мышей, у которых эти клетки светятся зеленым. Полученные видео обработали с помощью машинного обучения с точностью около 84%. Это позволило отличать крупные и медленные макрофаги от других иммунных клеток.

Спустя несколько дней макрофаги, экспрессирующие CD169, скопились вокруг опухоли и приступили к поглощению живых раковых клеток. На видеозаписи, сделанной в первый день после инъекции, макрофаги интенсивно окружали клетки меланомы и отрывали от них небольшие фрагменты. Встречались макрофаги, поглощавшие даже целые раковые клетки. К седьмому дню внутри зеленых макрофагов отчетливо просматривались красные включения – «проглоченные» частицы меланомы.

Для подтверждения роли макрофагов в сдерживании развития меланомы, мышам вводили антитела, направленные против рецептора CSF1R, за три и один день до начала роста раковых клеток. Этот рецептор играет ключевую роль в поддержании жизнеспособности макрофагов, и его «нейтрализация» привела к сокращению их популяции. Как следствие, опухоли демонстрировали значительно более быстрый рост: к седьмому и одиннадцатому дню их объем превосходил показатели контрольной группы.

Противоопухолевая активность макрофагов CD169 не связана с участием Т- и В-лимфоцитов, которые играют ключевую роль в адаптивном иммунитете. В частности, при «блокировке» CSF1R у мышей, лишенных зрелых лимфоцитов, наблюдалось снижение количества макрофагов, однако меланома продолжала прогрессировать. Это указывает на то, что лимфоциты не оказывают влияния на рост опухоли, и макрофаги функционируют независимо от адаптивного иммунитета.

Исследователи также изучили, соответствует ли механизм действия этих макрофагов обычному способу удаления отмирающих клеток. В ходе эксперимента был исключен ген рецептора MERTK, отвечающего за распознавание сигнала «съешь меня», который присутствует на поверхности клеток. Однако, это не повлияло на способность макрофагов поглощать клетки меланомы и не привело к ускорению роста опухоли. Таким образом, выявленный процесс отличается от стандартного, но его подробности требуют дальнейшего изучения.

В ходе исследования ученые обнаружили подобные макрофаги как в здоровой коже человека, так и в образцах меланомы. У семи из восьми пациентов эти клетки находились вблизи скоплений злокачественных клеток и в некоторых случаях содержали фрагменты их ядер. Это указывает на то, что макрофаги уже приступили к поглощению клеток и аналогичный процесс может происходить и у людей.

Управляя активностью макрофагов CD169, можно будет замедлить развитие меланомы на начальных этапах. Благодаря тому, что этот эффект не связан с участием лимфоцитов, предложенная стратегия может быть эффективна и для людей с недостаточным иммунитетом.