28.01.2019
Редакция Naked Science

Ученые нашли способ вернуть активность «утомленным» в борьбе с раком клеткам

В экспериментах на мышах сотрудники Университета Вирджинии выяснили причины снижения функциональности Т-клеток в борьбе с раком. Согласно результатам исследования, это явление связано с низкой активностью енолазы — фермента, который играет важную роль на одном из последних этапов гликолиза.

7bbd24c32fcaa254c4798153110f6e28
©Wikipedia

Известно, что одна из причин, по которой Т-клетки в микроокружении опухоли становятся нефункциональными, заключается в том, что они конкурируют с раковыми клетками за питательные вещества, в частности глюкозу. Задача иммунитета — не позволить раковым клеткам возникнуть и распространиться по организму, и именно от того, насколько активны и сильны будут иммунные клетки, зависят здоровье и жизнь человека. Чтобы достичь своей цели, рак, в свою очередь, влияет на активность иммунной системы, пытаясь всеми силами снизить ее. Для этого раковые клетки продуцируют особые вещества, которые утомляют Т-клетки, подрывая их эффективность. 

 

По словам ученых, в вопросе опухолей существует положительная корреляция между накоплением цитотоксических CD8+ инфильтрирующих опухоль лимфоцитов (tumor-infiltrating lymphocytes, TIL) и благоприятными клиническими результатами. Однако CD8+ TIL часто проявляют состояние функционального истощения и неактивности, а молекулярная основа этой дисфункции не до конца понятна специалистам. В своем исследовании ученые показали, что TIL, обнаруженные в меланомах CD8+ человека и мыши, нарушаются с дефицитом как гликолитического, так и окислительного метаболизма. В прошлом году сотрудники Бостонского университета (штат Массачусетс, США) в своей работе продемонстрировали, что разгадка может крыться в нарушении глюкозного метаболизма. Вместе с тем исследователи из Университета Вирджинии выяснили, что подавление активности енолазы 1, критического фермента в гликолитическом пути, подавляет и гликолитическую активность в CD8+ TIL. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Immunology.

 

В ходе своей работы группа исследователей провела серию экспериментов на мышах, сравнив метаболизм глюкозы Т-клеток у тех мышей, которые боролись с опухолью, и у тех, у кого онкологии не было. Выяснилось, что в ракоспецифичных Т-клетках усвоение глюкозы проходит гораздо хуже, чем в активных лимфоцитах, но активнее, чем в наивных клетках мышиной модели. По словам ученых, анализ показал, что дело не в нехватке глюкозы, а в пути ее окисления, что и могло коренным образом повлиять на утомление лимфоцитов. Проверив эту версию, исследователи убедились в своей правоте, выявив снижение уровня фосфоенолпировиноградной кислоты почти в десять раз.

 

Разные показатели фосфоенолпирувата, РНК енолазы и самого фермента в ракоспецифичных (справа) и контрольных активных Т-клеток (слева) / © Science Immunology.

 

За катализ синтеза фосфоенолпирувата из предыдущего соединения отвечает фермент, известный как енолаза 1. Изучение этого вещества показало активную экспрессию гена, который кодирует этот фермент, и большое количество протеина. По словам исследователей, это говорит о том, что активность енолазы 1 ограничивается уже после синтеза белка. Кроме того, ее активность не повышается, реагируя на стимуляцию Т-клеток.

 

Пытаясь вернуть активность Т-клеткам, ученые попытались снабдить их пируватом — конечным продуктом гликолиза, — что принесло свои плоды: к «уставшим» и неэффективным клеткам вернулась энзиматическая активность.

 

Получив положительный результат, ученые решили не останавливаться на достигнутом и попытались перенести этот механизм на другие типы рака. Исследователи предприняли попытку повлиять на белок PD-1, который в других типах рака блокирует гликолиз, разблокировав тем самым «отключенную» енолазу. Воздействие на опухоль с помощью особых антител, в том числе антител к PD-1, позволило остановить ее распространение.

 

В конце концов, ученые перешли к тестам с людьми: взяв у доноров образцы опухоли, они показали, что в ракоспецифичных Т-клетках активность енолазы также на низком уровне. Исследователи предполагают, что описанный выше способ может быть полезен и в лечении рака у людей.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

2 декабря
Илья Ведмеденко

ВВС Китайской Республики (Тайваня) получили первый учебно-боевой самолет Т-5 Brave Eagle. Машину разработали на основе легкого истребителя F-СК-1 Ching-kuo.

2 декабря
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

29 ноября
Василий Парфенов

Польские ученые-полярники засняли редкое событие — охоту полярного медведя не на морскую добычу, а наземную. Правда, молниеносная атака все равно произошла в воде. Подобное поведение северного хищника впервые удалось запечатлеть на видео.

30 ноября
Сергей Васильев

Ультрагорячий юпитер TOI-2109b находится в 20 раз ближе к своей звезде, чем Меркурий – к Солнцу, и на его дневной стороне легко расплавится и железо, и сталь.

30 ноября
Илья Ведмеденко

Разрабатывать парашют для многоразовой ракеты-носителя начнут в следующем году. Об этом сообщил холдинг «Технодинамика».

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: