Мозг можно защитить от лейкоза

Виновники одного из видов лейкозов — Т-лимфоциты — используют только один способ проникновения в мозг человека. Онкологам удалось не только расшифровать его, но и полностью блокировать. Как говорят разработчики, их способ спасет больных этим видом лейкоза от химиотерапии мозга.

Злокачественные клетки крови при лейкемии обладают уникальной способностью избирательно проникать в головной мозг, существенно осложняя течение болезни, не говоря уже о применяемой терапии. Янис Айфантис из Нью-йоркского института по изучению рака и его коллеги нашли причину этой «любви»: поверхность дефектных Т-лимфоцитов буквально усеяна рецептором CCR7, адресно связывающимися с клетками сосудов мозга.

Ключевая особенность лейкозов, определяющая как картину болезни, так и применяемую тактику лечения, — рассредоточенность опухолевых клеток по всему организму. Только вместо того чтобы распознавать и уничтожать чужеродные антигены, неограниченно делящиеся лейкоциты «нашпиговывают» все органы и ткани. Вот и остается стрелять «из пушки по воробьям» — применять системную химиотерапию, назначая огромные дозы цитостатиков (веществ, останавливающих деление клеток). Прицельно удается работать лишь на поздних стадиях болезни, когда начинают проявляться метастатические очаги в костях, легких, печени, головном и спинном мозге.

Непонятная избирательность

При Т-клеточной лейкемии (вид лейкозов, при котором неограниченно делятся Т-лимфоциты), ситуация осложняется еще и непонятной до публикации в Nature избирательностью этих самых метастазов. Приходится дополнительно вводить под оболочки и даже в само вещество мозга химиотерапевтические препараты, что, хотя и увеличивает выживаемость, существенно сказывается на качестве жизни: нередко из-за побочных эффектов пациенты даже отказываются от дальнейшего лечения.

Айфантис и его коллеги заметили, что на поверхности опухолевых Т-лимфоцитов существенно больше плотность рецепторов CCR7. Это подтвердилось и после анализа образцов крови, полученных у соответствующих гематологических больных. Причина — в злокачественной активации сигнального пути Notch1, превращающего потенциальных защитников в неразборчивых агрессоров.

К счастью для будущих разработчиков лекарств, за миграцию в центральную нервную систему ответственен только этот рецептор: после трансплантации мышам дефектных опухолевых лимфоцитов ни спинной, ни головной мозг оказались неповрежденными. И остались таковыми даже через несколько недель, когда грызуны умерли от других метастазов. Да и летальный исход наступал существенно позже — в среднем через 60 дней по сравнению с 37 при инъекции полноценных опухолевых клеток. На способности проникать в другие органы, как, впрочем, на подвижности и темпах деления, выключение CCR7 никак не сказывалось.

Другая сторона

На этом исследователи не остановились, ведь любая миграция подразумевает активное участие двух сторон, а рецептору (в данном случае CCR7, что и расшифровывается как chemokine receptor 7) всегда нужна мишень (лиганд). В случае с оболочками мозга есть еще и третья составляющая — так называемый гемато-энцефалический барьер, разделяющий кровь и центральную нервную систему.

Злокачественным Т-лимфоцитам удалось завербовать в этой сверхнадежной системе «предателей-наводчиков» — эндотелиальные клетки, выстилающие капилляры сосудов, и решить тем самым сразу обе проблемы. Сначала эндотелиоциты приманивают опухолевые клетки с помощью CCL19, а потом пропускают агрессоров между собой, разобщая на время обычно тесные межклеточные контакты. Особенно много «меток» CCL19 оказалось на клетках небольших вен головного и спинного мозга, где и происходит наиболее интенсивное «вторжение».

Не обошлось и без очередных загадок: ученым так и не удалось выяснить, почему концентрация CCL19 на поверхности сосудов больного организма почти в два раза выше по сравнению с венами здорового. Возможно, это связано с тем, что клетки, выстилающие сосуды, в течение жизни тоже обновляются за счет резервов красного костного мозга, сильно страдающего от злокачественных клонов.

Зато у фармакологов появилось сразу две мишени для прицельной работы — CCR7 на поверхности злокачественных Т-лимфоцитов и CCL19 на клетках эндотелия. Если расширить полученные на мышах данные, то блокировка одной из этих двух составляющих практически остановит миграцию опухолевых клеток в мозг.