Исследователи из онкологического центра доктора медицины Андерсона Техасского университета разработали первый в своем роде пространственный атлас ранней стадии рака легкого и окружающей нормальной легочной ткани с одноклеточным разрешением, что является ценным ресурсом для изучения развития опухоли и выявления новых. терапевтические цели. Исследование было опубликовано сегодня в Cancer Discovery, журнале Американской ассоциации исследований рака.
Результаты показывают гетерогенную экосистему рака легких с обширными взаимодействиями между раковыми клетками и окружающей микросредой, которые регулируют раннее развитие рака. Изучая перекрестные помехи между опухолью и окружающими иммунными клетками, исследователи определили и подтвердили CD24, белок иммунной контрольной точки, как новую мишень иммунотерапии для лечения рака легких.
"Наше исследование впервые рассматривает это посредством пространственного картирования многообластных нормальных тканей и самой опухоли на одноклеточном уровне," сказал соавтор Хумам Кадара, Ph.D., доцент кафедры трансляционной молекулярной патологии. "Эта работа дает новое понимание того, как аденокарциномы легких развиваются из определенной области в легких, и уже указала нам на новую многообещающую терапевтическую мишень в CD24."
Благодаря этой работе исследовательская группа стремилась лучше понять, как и почему опухоли легких развиваются в одной области легкого по сравнению с другой. Это понимание открывает возможности не только для более эффективного лечения рака на ранних стадиях, но и для улучшения стратегий скрининга и профилактики.
Исследованием руководил Ансам Синджаб, Ph.D., постдокторант в области трансляционной молекулярной патологии и Гуанчунь Хань, доктор философии.D., постдокторант в области геномной медицины. Чтобы построить эту одноклеточную карту, мультидисциплинарная команда выполнила секвенирование одноклеточной РНК 186 916 клеток из пяти ранних стадий рака легких и 14 образцов нормальной легочной ткани.
"Это пространственное картирование с высоким разрешением позволило получить гораздо более полную картину рака легких, чем было доступно ранее, и мы считаем, что это станет ценным ресурсом для исследовательского сообщества," сказал соавтор Линхуа Ван, М.D., Ph.D., доцент кафедры геномной медицины. "Теперь мы лучше понимаем огромную гетерогенность различных популяций клеток в иммунном микроокружении опухоли и важность взаимодействий между опухолью и микроокружением в регулировании прогрессирования рака."
Анализ выявил значительную неоднородность внутри данной опухоли и между множественными опухолями. Кроме того, хотя нормальные эпителиальные клетки легких отличались от опухолевых клеток, более близкие к опухоли имели большее сходство с опухолевыми клетками по сравнению с отдаленными нормальными тканями. Эти признаки также были очевидны в предраковых поражениях по сравнению с нормальной тканью легких, предполагая, что данные могут быть полезны для определения маркеров для раннего обнаружения или предотвращения.
Подобные тенденции наблюдались при рассмотрении иммунных клеток. По мере приближения к опухоли исследователи наблюдали сдвиг в составе иммунных клеток и сигналы в сторону проопухолевой, иммунодепрессивной среды. Интересно, что определенные иммунные популяции присутствовали в образцах от курильщиков, которые отсутствовали в образцах от некурящих.
Изучая взаимодействия между опухолью и иммунным микроокружением, исследователи обнаружили, что CD24, высоко экспрессируемый в раковых клетках легких, является ключевой точкой взаимодействия между раковыми клетками и иммунными клетками. В независимых группах больных раком легких на ранних стадиях экспрессия CD24 коррелировала с плохими клиническими исходами и сокращением выживаемости. Кроме того, блокирование CD24 значительно снижает рост рака легких в моделях на животных.
В дальнейшем исследователи продолжат эксперименты по определению наилучшей стратегии терапевтического воздействия на CD24 с целью проведения будущих клинических исследований для оценки новых стратегий лечения пациентов с раком легких на ранней стадии.
Исследовательская группа продолжает анализировать дополнительные образцы пациентов, чтобы расширить ресурс данных, более глубоко погрузившись в понимание того, как популяции иммунных клеток динамически меняются во время раннего развития рака легких. Исследователи также планируют более внимательно изучить, как различные факторы рака, такие как курение или генетические мутации, влияют на иммунное микроокружение опухоли и его роль в развитии рака легких на ранней стадии.