Нервы помогают раковой опухоли расти
Злокачественные клетки действуют на расположенные рядом нервные волокна, меняя их к своей выгоде.
Раковая опухоль существует не сама по себе, а в окружении других клеток, с которыми она постоянно взаимодействует и которые пытается заставить работать на себя. В частности, соединительнотканные клетки фибробласты, которые дают коллаген и заживляют раны, оказавшись рядом с опухолью, начинают помогать ей расти и захватывать новые территории. Опухоли удаётся обмануть и иммунитет, чья задача, вообще говоря, истреблять злокачественные клетки – опухоль делает так, что иммунная система её не видит. Более того, некоторые иммунные клетки даже начинают работать на опухоль – в прошлом году мы рассказывали, как эскорт из иммунных клеток помогает раку метастазировать.
И ещё есть нейроны. Опять же в прошлом году мы писали о том, как рак подключаются к нейронам мозга – злокачественные клетки перехватывают у нервных их нейромедиаторы, чтобы самим расти и распространяться дальше по мозгу. Но от нейронов получают пользу не только мозговые опухоли. Известно, что если в окружении рака предстательной железы много нервных волокон, то такой рак окажется более агрессивным, он будет быстрее увеличиваться в размере и активнее распространять метастазы. Очевидно, нервные клетки вообще склонны помогать злокачественным опухолям. Но что за механизм тут работает?
Исследователи из Онкологического центра М. Д. Андерсона изучали поведение опухоли головы и шеи, которая развивается в тканях гортани, глотки, носа или его пазух, полости рта или из тканей, которые их окружают. Во многих случаях у опухолей есть мутации в гене TP53, который кодирует белок р53. Это один из самых известных противоопухолевых белков: р53 следит за целостностью ДНК, и когда в ней накапливается слишком много повреждений – что угрожает клетке превращением в раковую – он запускает программу клеточного самоуничтожения. Понятно, почему у многих опухолей (не только у опухолей головы и шеи) ген белка р53 оказывается испорчен.
С другой стороны, у некоторых больных тот же тип опухоли появляется, несмотря на работающий р53. Сравнивая опухоли головы и шеи у экспериментальных мышей и сопоставляя данные медицинской статистики, исследователи выяснили, что вокруг опухолей с мутантным р53 появляется больше нервных волокон, и чем больше нервных волокон сопутствует опухоли, тем хуже клинический прогноз.
Раковые, да и не только раковые клетки общаются друг с другом с помощью микроскопических пузырьков-вакуолей, содержащих разные молекулы. Раковые клетки в таких пузырьках рассылают молекулярные инструкции, которые могут вполне здоровую клетку превратить в злокачественную. В статье в Nature говорится, что в микропузырьках от опухолевых клеток с мутантным р53 не было молекулы под названием miR-34a. Это одна из микрорегуляторных РНК – небольших молекул РНК, которые не кодируют никаких белков, но зато подавляют белковый синтез на других, больших матричных РНК. Про miR-34a известно, что у неё есть противоопухолевые свойства: она контролирует деление клеток. Но как она связана с нейронами, окружающими опухоль?
Нервные клетки, которые окружают опухоль с мутантным р53, отличаются от нервных клеток, которые окружают опухоль с нормальным р53. В первом случае это преимущественно адренергические нейроны, которые используют норадреналин для передачи сигнала. Когда мышам с опухолью, в которой не работал р53, давали лекарство карведилол, блокирующее адренорецепторы, рост опухоли замедлялся. В итоге получалась следующая картина: опухоль с неработающим р53 рассылала вокруг себя молекулярные посылки, заставляя нервные клетки перейти на норадреналиновые сигналы. (А молекулярные посылки оказывались такими вредными оттого, что в них не было противоопухолевой молекулы miR-34a.) Почему именно такие нейроны стимулируют рост опухоли, пока неясно, однако уже сейчас можно подумать о том, как подавить рост опухоли, действуя на окружающие её нервные клетки.