Buňky krevního řečiště nádoru pod drobnohledem

Rostoucí nádor vyžaduje přísun živin a kyslíku, proto stimuluje tvorbu nových cév (angiogenezi). Kvůli nekoordinované produkci růstových faktorů v nádoru mají tyto cévy nepravidelnou a propustnou stěnu, což vede k nedokonalému prokrvení a umožňuje šíření rakovinných buněk do dalších orgánů (obr. 1A). Potlačení tvorby těchto abnormálních cév nebo jejich „normalizace“ pomocí antiangiogenní terapie jsou proto považovány za perspektivní přístup k léčbě rakoviny. Současná terapie je ale málo účinná a potýká se s rezistencí. Vlastnosti cév jsou do značné míry dány buňkami endotelu, výstelky krevního řečiště. Experimentální výsledky ukazují, že endoteliální buňky v nádoru a ve zdravé tkáni se liší, čehož by se dalo využít k specifickému cílení na rakovinu. Molekulární podstata těchto rozdílů ovšem dosud nebyla objasněna.

V laboratoři prof. Carmelieta (VIB-KU Leuven Center for Cancer Biology v Belgii) jsme se proto zaměřili na charakterizaci genové exprese endoteliálních buněk v rakovině plic. Pro tuto studii publikovanou v lednu v časopise Cancer Cell jsme využili nové technologie umožňující zkoumat expresi mRNA a proteinů na úrovni jednotlivých buněk a charakterizovali jsme endoteliální buňky nádoru a okolní zdravé tkáně (obr. 1B). Analýza více než 55 tisíc endoteliálních buněk odhalila molekulární profily typické pro endoteliální buňky nádoru včetně dosud neznámých populací. Porovnáním endoteliálních buněk nádorů více než stovky lidských pacientů a experimentálních myší jsme identifikovali konzervované molekulární cíle využitelné jako zásahová místa pro nové antiangiogenní terapie.

Naše výsledky ukazují potenciál těchto pokročilých technologií pro identifikaci nových terapeutických cílů a kladou otázky pro další výzkum. Jsou některé typy endotelu typické pro určité formy rakoviny (plic)? Lze vlastnosti endoteliálních buněk modulovat tak, aby kupříkladu stimulovaly protinádorovou imunitní odpověď? Odpovědi na ně by v budoucnu mohly přispět k léčbě pacientů antiangiogenní terapií šitou „na míru“ konkrétním pacientům.

A. Schematické znázornění cévy ve zdravé tkáni a v nádoru. Ve zdravé tkáni jsou endoteliální buňky uspořádané a cévy mají neporušenou bazální membránu. V nádoru jsou endoteliální buňky neuspořádané a bazální membrána je porušená. V důsledku toho céva netvoří těsnou bariéru, což vede k nepravidelnému toku krve a prostupu rakovinných buněk do krevního oběhu.
B. Relativní zastoupení endoteliálních buněk v nádoru a v okolní zdravé tkáni vyjádřené pomocí barev. Populace angiogenních endoteliálních buněk se nachází pouze v nádoru, kde se podílí na tvorbě nových cév. Endoteliální buňky tvořící žíly a kapiláry se dále dělí na populace se specifickými vlastnostmi, jež jsou typické pro nádor nebo zdravou okolní tkáň. Zastoupení kapilár, které se vyznačují silnou expresí genů zapojených do imunitní odpovědi, je výrazně nižší v nádoru.

Kateřina Rohlenová VIB-KU Leuven (ve spolupráci s platformou Czexpats In Science; czexpatsinscience.cz)

Goveia J., Rohlenová K. et al.: Cancer Cell 37, DOI: 10.1016/j.ccell.2019.12.001