Рак легких, меняющий свою природу, может скрываться на виду

Фото из открытых источников

Новое исследование, проведенное совместно Институтом системной биологии (ISB), показывает, что некоторые виды рака легких могут менять свою идентичность в процессе развития, переходя от одного типа рака к другому таким образом, что это может сделать их более агрессивными и труднее поддающимися лечению.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Cell Reports Medicine, посвящены редкой форме рака легких, известной как комбинированный мелкоклеточный рак легких (cSCLC), при которой опухоли содержат признаки как мелкоклеточного, так и немелкоклеточного рака легких. Эти смешанные опухоли часто лечат как стандартный мелкоклеточный рак легких, хотя у пациентов, как правило, наблюдаются худшие прогнозы.

Используя сочетание пространственных методов и методов одноклеточной геномики, исследователи обнаружили, что эти опухоли возникают не из двух отдельных раковых клеток. Вместо этого они происходят из одной общей раковой клетки-предка и эволюционируют с течением времени, при этом клетки меняют свою идентичность.

«Мы обнаружили, что эти опухоли не являются просто смесью различных типов рака, — сказал соавтор исследования Вэй Вэй из ISB. — Это динамические системы, в которых раковые клетки активно меняют свою идентичность. Эта гибкость может помочь объяснить, почему их так трудно лечить».

Исследование также показало, что опухолевые клетки могут существовать в промежуточных или гибридных состояниях, одновременно обладая признаками нескольких типов рака. Примерно треть проанализированных опухолевых клеток, подобных мелкоклеточному раку легкого, демонстрировала такие смешанные характеристики, что позволяет предположить, что прогрессирование рака — это не просто переключатель «включено/выключено», а непрерывный процесс.

Кроме того, исследователи обнаружили, что разные участки внутри одной и той же опухоли создают различные микросреды. Некоторые области были богаты иммунными клетками, в то время как другие были в значительной степени лишены иммунной системы.

Эти области часто разделялись плотными полосами фибробластов — клеток соединительной ткани, которые опухоли могут использовать для создания защитных барьеров. Эти богатые фибробластами границы могут помочь изолировать части опухоли от иммунной атаки.

«Благодаря сочетанию пространственной геномики, анализа отдельных клеток и многорегионального секвенирования нам удалось проследить эволюцию этих опухолей в пространстве и времени», — сказала соавтор исследования Цихуэй Ши из Фуданьского университета. «Этот подход позволил нам зафиксировать переходные состояния клеток, которые не видны при использовании традиционных методов».

Команда также разработала диагностический инструмент, основанный на анализе четырех генов, под названием cSCLC Detector, который может помочь более точно выявлять эти смешанные опухоли.

Этот инструмент был разработан на основе ключевого вывода исследования: хотя мелкоклеточные и немелкоклеточные части мелкоклеточного рака легких могут выглядеть совершенно по-разному под микроскопом, они происходят из одной и той же исходной опухоли и имеют общие ранние мутации в стволе. Это означает, что биопсия, в которой берется образец только из области, напоминающей мелкоклеточный рак, все же может содержать генетические подсказки, раскрывающие скрытую смешанную природу опухоли.

В наборах данных пациентов, которым ранее был поставлен диагноз стандартного мелкоклеточного рака легких, инструмент выявил значительно большую долю случаев с комбинированными признаками, что позволяет предположить, что заболевание может быть недодиагностировано.

Полученные результаты подчеркивают важность понимания не только генетических мутаций при раке, но и того, как раковые клетки изменяют свое состояние и взаимодействуют с окружающей средой.

«Рак — это не статичное заболевание, — сказал Вэй. — Чтобы эффективно его лечить, нам нужно понимать, как он развивается, а не просто что он собой представляет в определенный момент времени».