Микроокружение опухоли: факторы, влияющие на эффективность надзора

Микроокружение опухоли представляет собой сложную и динамичную экосистему, которая непосредственно окружает злокачественные клетки и играет критическую роль в эффективности иммунного надзора, то есть естественной способности организма распознавать и уничтожать опухолевые клетки. Понимание компонентов и функций микроокружения опухоли (иногда используется аббревиатура МОО) необходимо для прогнозирования течения заболевания и разработки новых стратегий лечения. Ключевые факторы, такие как наличие определенных иммунных клеток, состояние сосудов и уровень воспаления, напрямую определяют, сможет ли иммунная система контролировать рост опухоли или она будет подавлена и обойдена раковыми клетками.

Что входит в состав микроокружения опухоли

Микроокружение опухоли состоит из разнообразных клеточных и неклеточных компонентов, которые активно взаимодействуют с раковыми клетками, формируя уникальную среду. Эта среда может как препятствовать, так и способствовать прогрессированию заболевания.

Клеточные компоненты включают иммунные клетки (лимфоциты, макрофаги, нейтрофилы), фибробласты, клетки эндотелия, выстилающие сосуды, и перициты. Неклеточный матрикс представлен сетью белков и молекул, которые обеспечивают структурную поддержку тканям. Кроме того, важную роль играют растворимые факторы: сигнальные белки (цитокины, хемокины), факторы роста и ферменты. Каждый из этих элементов вносит свой вклад в общую функцию микроокружения опухоли, создавая условия, которые иммунная система должна преодолеть для эффективного надзора.

Роль микроокружения опухоли в прогрессировании заболевания

Микроокружение опухоли не является пассивным наблюдателем; оно активно участвует во всех стадиях канцерогенеза — от инициации до инвазии и метастазирования. Изначально иммунные клетки пытаются уничтожить злокачественные элементы, но опухоль эволюционирует и учится манипулировать своим микроокружением для выживания.

Опухолевые клетки выделяют сигнальные молекулы, которые перепрограммируют окружающие нормальные клетки, заставляя их работать на поддержку роста опухоли. Например, опухоль-ассоциированные макрофаги часто приобретают фенотип, который подавляет иммунный ответ и стимулирует ангиогенез — процесс образования новых кровеносных сосудов, питающих опухоль. Аналогично, фибробласты могут активироваться и создавать плотный фиброзный барьер, физически затрудняющий проникновение иммунных клеток к цели. Таким образом, микроокружение опухоли становится союзником рака, помогая ему уклоняться от иммунного надзора.

Ключевые факторы, затрудняющие иммунный надзор

Эффективность иммунного надзора зависит от баланса между про- и противоопухолевыми силами внутри микроокружения. На этот баланс влияет несколько критических факторов.

Иммуносупрессивные клетки, такие как регуляторные T-лимфоциты (T-regs) и миелоидные супрессорные клетки (MDSC), активно подавляют активность цитотоксических T-лимфоцитов и NK-клеток, которые ответственны за уничтожение раковых клеток. Дисфункциональные сосуды с неполноценной стенкой нарушают доставку иммунных клеток и лекарственных препаратов в опухоль. Кислородное голодание (гипоксия) и ацидоз (закисление среды) изменяют метаболизм иммунных клеток, лишая их энергии и функциональности. Наконец, опухолевые клетки и стромальные элементы экспрессируют на своей поверхности молекулы иммунных контрольных точек, такие как PD-L1, которые, связываясь с рецепторами на T-клетках, подают им сигнал «не атаковать». Все эти механизмы в совокупности создают мощные барьеры для иммунной системы.

Компоненты микроокружения опухоли и их функции

Для наглядности, основные компоненты микроокружения опухоли и их влияние на иммунный надзор можно представить в виде таблицы.

Практическое значение оценки микроокружения опухоли

Анализ микроокружения опухоли перестал быть сугубо теоретической задачей и нашел прямое применение в современной клинической онкологии. Оценка качественного и количественного состава МОО позволяет прогнозировать течение болезни и ответ на лечение.

Например, высокая плотность инфильтрирующих опухоль лимфоцитов, особенно цитотоксических T-клеток, часто ассоциируется с более благоприятным прогнозом при многих типах рака. Напротив, обилие опухоль-ассоциированных макрофагов M2-типа или регуляторных T-клеток является негативным прогностическим фактором. Эти данные используются при назначении иммунотерапии, в частности ингибиторов иммунных контрольных точек. Опухоли с так называемым «иммунно-горячим» микроокружением, где много иммунных клеток, но их активность подавлена, чаще всего отвечают на такую терапию. Таким образом, характеристика микроокружения опухоли становится важным шагом на пути к персонализированной медицине в онкологии.

Список литературы

1. Чиссов В.И., Давыдов М.И. Онкология: национальное руководство. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2018. — С. 112–135.
2. Hanahan D., Weinberg R.A. Hallmarks of Cancer: The Next Generation // Cell. — 2011. — Vol. 144(5). — P. 646–674.
3. Федеральные клинические рекомендации по лечению злокачественных новообразований. Под ред. А.Д. Каприна, В.В. Старинского. — М.: МНИОИ им. П.А. Герцена, 2020.
4. Balkwill F.R., Capasso M., Hagemann T. The tumor microenvironment at a glance // Journal of Cell Science. — 2012. — Vol. 125(23). — P. 5591–5596.
5. Алтухов Ю.А., Моисеенко Ф.В. Иммунное микроокружение солидных опухолей и его влияние на прогрессирование заболевания // Вестник РОНЦ им. Н.Н. Блохина. — 2017. — Т. 28, № 2. — С. 45–52.