Ученые впервые засняли, как макрофаги поглощают раковые клетки

В коже мышей обнаружили особые иммунные клетки, которые окружают растущую меланому и «поедают» ее. Удаление этих макрофагов приводит к неконтролируемому росту опухоли, причем процесс не зависит от других клеток иммунитета.

Кожа человека и животных содержит много разных иммунных клеток, которые различаются по расположению и функциям. Ученые из Австралии выяснили, что в самом глубоком слое кожи (гиподерме) мышей постоянно живут макрофаги CD169. В здоровой коже они составляют значительную часть всех лейкоцитов — белых кровяных клеток, отвечающих за иммунитет.

Лейкоциты условно можно разделить на два основных типа: лимфоциты, отвечающие за приобретенный в течение жизни иммунитет, и клетки врожденного иммунитета. Ко второй группе и относятся макрофаги CD169.

Авторы исследования, опубликованного в издании Journal of Experimental Medicine, ввели мышам под кожу клетки агрессивной меланомы, предварительно лишив их темного пигмента для лучшего обзора. Для лучшей видимости макрофагов использовали специальных мышей, у которых эти клетки светятся зеленым. Полученные видео обработали с помощью машинного обучения с точностью около 84%. Это позволило отличать крупные и медленные макрофаги от других иммунных клеток.

Через несколько дней CD169-положительные макрофаги выстроились вокруг опухоли и начали поглощать живые раковые клетки. На видео с первого дня после инъекции макрофаги активно обволакивали клетки меланомы и отщипывали от них мелкие кусочки. Некоторые макрофаги заглатывали даже целые раковые клетки. К седьмому дню внутри зеленых макрофагов стали четко видны красные включения — «проглоченные» фрагменты меланомы.

Чтобы проверить, действительно ли эти макрофаги сдерживают рост меланомы, мышам за три и один день до роста раковых клеток вводили антитела против рецептора CSF1R. Этот рецептор важен для выживания макрофагов, поэтому его «блокировка» привела к уменьшению количества изучаемых клеток. В итоге опухоли стали расти гораздо быстрее: уже на седьмой и 11-й день их объем был заметно больше, чем в контрольной группе.

Противоопухолевый эффект от макрофагов CD169 не требовал участия Т- и В-лимфоцитов, отвечающих за приобретенный иммунитет. Так, CSF1R «заблокировали» и мышам без зрелых лимфоцитов, сократив количество макрофагов, и меланома все равно выходила из-под контроля. Значит, лимфоциты не ограничивают ее рост и макрофаги работают независимо от приобретенного иммунитета.

Ученые также проверили, похож ли механизм от этих макрофагов на классическое уничтожение умирающих клеток. Для этого они удалили ген рецептора MERTK, который обычно распознает сигнал «съешь меня» на поверхности клеток. Но это не снизило способность макрофагов поглощать клетки меланомы и не ускорило рост опухоли. Получается, процесс отличается от классического, но детали еще предстоит выяснить.

Наконец, исследователи нашли аналогичные макрофаги в здоровой кожи человека и в образцах меланомы. У семи из восьми пациентов эти клетки располагались вокруг скоплений злокачественных клеток и иногда содержали фрагменты их ядер. Это значит, что макрофаги уже начали их поглощать и похожий механизм может работать у людей.

Если научиться контролировать макрофаги CD169, возможно, получится сдерживать рост меланомы на ранних стадиях. Поскольку эффект не зависит от лимфоцитов, такой подход может сработать даже у пациентов с ослабленным приобретенным иммунитетом.