Иммунную систему часто сравнивают с армией защитников. У каждой клетки в ней есть свои цели: одни ищут признаки инфекции, другие уничтожают подозрительные клетки, третьи помогают запускать более сильный иммунный ответ.
Но ученые обнаружили неожиданную деталь в том, как иммунитет борется с раком. Это открытие меняет старое представление о том, какие именно цели атакуют разные иммунные клетки.
Главная хитрость раковых клеток в том, что они иногда умеют прятать свои «удостоверения личности» — молекулы, известные как главные комплексы гистосовместимости, или MHC. Эти молекулы помогают иммунной системе понять, что перед ней за клетка.
Когда раковые клетки скрывают MHC I, они могут уходить от обнаружения CD8+ T-клетками. Именно эти клетки обычно считают главными «киллерами» иммунной системы, которые уничтожают опасные клетки.
Но новое исследование показало: если рак прячет MHC I, он может стать более уязвимым для других иммунных клеток — CD4+ T-клеток. Раньше их чаще воспринимали как вспомогательную группу, поэтому их обычно называют «хелперами», то есть помощниками.
Открытие сделали исследователи из Мичиганского университета и Медицинского колледжа Бейлора в США. По словам иммунолога Павана Редди, если результаты подтвердятся дальше, они могут иметь значение не только для онкологии, но и для других иммунных процессов, включая трансплантологию.
Существует два основных класса MHC. MHC I присутствует у всех клеток с ядром, кроме эритроцитов. Эти молекулы как бы сообщают иммунной системе: кто эта клетка и что внутри нее происходит.
MHC II работает иначе. Его используют специальные клетки-разведчики иммунной системы, например макрофаги. Через MHC II они предупреждают T-клетки о потенциально опасных веществах в организме.
Долгое время считалось, что клетки с подозрительными MHC I уничтожают CD8+ T-клетки, а клетки, отмеченные MHC II, убирают CD4+ T-клетки.
Но новые эксперименты на мышах, а также проверка данных из генетических баз, связанных с лечением пациентов, показали другую картину. Раковые клетки, которые теряли свои MHC I «бейджи», все равно могли быть атакованы CD4+ T-клетками.
Авторы работы пишут, что патогены и опухолевые клетки часто снижают представление антигенов через MHC I, чтобы избежать иммунного надзора. Но новые наблюдения показывают: такая нехватка MHC I может, наоборот, сделать их более чувствительными к уничтожению CD4+ T-клетками.
Исследователи также изучили мышиные модели реакции «трансплантат против хозяина». Это состояние, при котором донорские стволовые клетки после пересадки ошибочно атакуют здоровые ткани организма.
Когда в этих моделях отсутствовали MHC I «бейджи», CD4+ T-клетки все равно могли убивать клетки кишечника. Это помогает объяснить, как донорские иммунные клетки могут повреждать кишечник.
Ученые также выяснили, каким способом CD4+ T-клетки действуют в таких ситуациях. Они используют ферроптоз — форму запрограммированной клеточной смерти, зависящую от железа.
Авторы исследования считают, что ферроптоз может усиливать тяжесть желудочно-кишечной формы реакции «трансплантат против хозяина». При этом они подчеркивают, что роль ферроптоза в повреждении других органов еще предстоит изучить.
Поскольку это новое открытие, его еще нужно дополнительно подтвердить. Но в перспективе эти знания могут помочь при разработке методов лечения рака.
Иммунотерапия, то есть лечение, которое помогает собственной иммунной системе организма эффективнее бороться с опухолью, уже применяется при разных видах рака. Новое открытие может сделать такие подходы сильнее, потому что теперь ученые видят еще один способ обойти защитную уловку раковых клеток.
По словам Редди, это может открыть путь к новым стратегиям, которые будут использовать MHC I и CD4+ T-клетки: либо усиливать полезную сторону иммунитета, либо, наоборот, ослаблять нежелательные иммунные реакции.
Так как основная часть исследования проводилась на мышах, ученые хотят продолжить работу и подробнее изучить биологические механизмы CD4+ T-клеток уже в клинических исследованиях.
Также важно понять, как совместная работа разных T-клеток проявляется при разных типах рака.
CD4+ T-клетки участвуют и в других иммунных состояниях. Например, при диабете 1-го типа иммунные клетки ошибочно уничтожают клетки поджелудочной железы, производящие инсулин. Они также связаны с целиакией. Поэтому это открытие может оказаться важным не только для онкологии.
Авторы работы считают, что исследование дает новый взгляд на роль MHC I в иммунитете, связанном с CD4+ T-клетками. Оно показывает механизмы, которые отличаются от классической роли MHC I — представления антигенов для CD8+ T-клеток.
Исследование опубликовано в журнале Nature Immunology.
