Респираторните инфекции активират спящи клетки на рак на гърдата в белите дробове

Изследователи от медицинския кампус Аншуц към Университета на Колорадо, Центъра за всеобхватни ракови заболявания „Монтефиоре Айнщайн“ (MECCC) и Университета в Утрехт откриха първите преки доказателства, че често срещаните респираторни инфекции, включително COVID-19 и грип, могат да „събудят“ спящи клетки на рак на гърдата, които са се разпространили в белите дробове, подготвяйки почвата за появата на нови метастатични тумори.

Констатациите, публикувани в списание Nature, са получени при мишки и са подкрепени от проучвания, показващи повишена смъртност и белодробни метастази сред оцелелите от рак, заразени със SARS-CoV-2, вирусът, който причинява COVID-19.

„Нашите открития показват, че хората с анамнеза за рак могат да се възползват от предприемането на предпазни мерки срещу респираторни вируси, като например ваксинация (ако е налична), и обсъждане на потенциалните рискове със своите лекари“, каза Хулио Агире-Гизо, доктор, съавтор на изследването, директор на Института за сън при рак в MECCC, професор по клетъчна биология, онкология и медицина и носител на катедрата „Роуз Фалкенщайн“ по изследвания на рака в Медицинския колеж „Алберт Айнщайн“.

Проучването е ръководено от д-р Джеймс ДеГрегъри, заместник-директор на Онкологичния център на Университета в Колорадо. Съръководители са д-р Мерседес Ринкон (CU Anschutz) и д-р Роел Верхойлен (Университет Утрехт, Нидерландия, и Импириъл Колидж Лондон).

„Това е сложно и мултидисциплинарно проучване, което наистина изискваше екипни усилия“, каза д-р ДеГрегори.

Събуждане на „спящи клетки“ при мишки

Преди това проучване имаше някои доказателства, че възпалителните процеси могат да „събудят“ дисеминираните ракови клетки (DCC). Това са клетки, които са се отделили от първичния тумор и са се разпространили в отдалечени органи, често оставайки латентни за дълги периоди от време.

„По време на пандемията от COVID-19 имаше изолирани съобщения, предполагащи възможно увеличение на смъртността от рак, което засилва хипотезата, че тежкото възпаление може да насърчи активирането на латентни DCC“, каза д-р Агире-Гизо, който също така ръководи Програмата за изследване на туморната микросреда и метастазите в MECCC.

Учените тестваха тази хипотеза, използвайки уникални миши модели на метастатичен рак на гърдата, разработени в лабораторията на д-р Агире-Гизо. Тези модели включват латентни DCC в белите дробове и следователно имитират важен аспект на заболяването при хората.

Мишките са били изложени на SARS-CoV-2 или грипни вируси. И в двата случая респираторните инфекции са довели до пробуждане на спящи DCC в белите дробове, което е причинило масивен растеж на метастатични клетки в рамките на дни след инфекцията и появата на метастатични огнища в рамките на две седмици.

„Спящите ракови клетки са като жарава, оставена от изоставен огън, а респираторните вируси са като силен вятър, разпалващ пламъците“, каза д-р ДеГрегори.

Молекулярният анализ показа, че активирането на латентни DCC се задейства от интерлевкин-6 (IL-6), протеин, освобождаван от имунните клетки в отговор на инфекция или нараняване.

„Откриването на IL-6 като ключов медиатор за пробуждането на DCC от латентност предполага, че употребата на IL-6 инхибитори или други таргетни имунотерапии може да предотврати или намали метастатичния рецидив след вирусна инфекция“, каза д-р Агире-Гизо.

Две популационни проучвания също потвърждават риска за хората

Пандемията от COVID-19 предостави уникална възможност за изследване на въздействието на респираторните вируси (в този случай SARS-CoV-2) върху прогресията на рака. Екипът анализира два големи набора от данни и откри доказателства в подкрепа на своята хипотеза: респираторните инфекции при пациенти в ремисия са свързани с метастатична прогресия.

Първото проучване използва данните от британската биобанка, популационна кохорта от над 500 000 участници, някои от които вече са били диагностицирани с рак преди пандемията. Изследователи от университета в Утрехт и Импириъл Колидж Лондон са изследвали дали инфекцията с COVID-19 увеличава риска от смърт от рак при тези хора. Те са се фокусирали върху оцелели от рак, при които е поставена диагноза поне пет години преди пандемията, което означава, че е вероятно да са в ремисия. От тях 487 души са дали положителен тест за COVID-19 и са били съпоставени с 4350 контролни лица с отрицателен тест.

След като изключиха пациенти, починали от COVID-19, изследователите установиха, че пациентите с рак, които са имали COVID-19, са почти два пъти по-склонни да умрат от рак, отколкото тези, които не са имали COVID-19.

„Този ефект е най-силно изразен през първата година след инфекцията“, каза д-р Верхойлен. Бързата прогресия на тумора при хората съответства на драматичния растеж на спящи ракови клетки, наблюдаван при животински модели.

Във второ популационно проучване, използващо базата данни на Flatiron Health (САЩ), изследователите Junxiao Hu и Dexiang Gao анализираха данни за пациенти с рак на гърдата, наблюдавани в 280 онкологични клиники. Те сравниха честотата на белодробни метастази сред пациенти, които не са имали COVID-19 (36 216), и тези, които са имали (532). В продължение на 52 месеца проследяване, тези, които са имали COVID-19, са имали почти 50% по-висок риск от развитие на белодробни метастази в сравнение с пациенти със същата диагноза без COVID-19.

„Нашите открития показват, че оцелелите от рак може да имат повишен риск от рецидив с метастази след често срещани респираторни вирусни инфекции“, каза д-р Верхойлен. „Важно е да се отбележи, че нашето проучване е проведено преди появата на ваксини срещу COVID-19.“

„Чрез разбиране на основните механизми, ще се стремим да разработим интервенции, които могат да ограничат риска от метастатична прогресия при оцелели от рак, които са имали респираторни вирусни инфекции“, каза д-р ДеГрегори. „Планираме също така да разширим проучванията си – както върху животински модели, така и чрез анализ на клинични данни – към други видове рак и други органи, засегнати от метастази. Респираторните вирусни инфекции ще останат, така че трябва да разберем техните дългосрочни последици.“