Физическая нагрузка усиливает иммунный ответ на рак поджелудочной железы у мышей

Американские исследователи на мышиной модели рака поджелудочной железы показали, как вызванное физическими упражнениями повышение уровня гормона адреналина приводит к изменениям в иммунной системе и замедляет развитие рака.

Модельные мыши «тренировались» на беговой дорожке 5 раз в неделю по полчаса (в режиме 15 см/сек). Развитие рака замедлилось и у животных, у которых была начальная стадия рака, и у тех, у кого заболевание уже прогрессировало.

Известно, что аэробные упражнения влияют на мобилизацию иммунных клеток. Ученые сравнили состав лейкоцитов, выделенных из опухолей тренирующихся и контрольных мышей (которые не тренировались). Оказалось, что после аэробных упражнений количество CD8 T-клеток в опухоли увеличивается примерно в пять раз. Анализ профиля экспрессии генов этой популяции Т-клеток показал выраженный цитотоксический фенотип.

Чтобы проверить, действительно ли CD8 Т-клетки отвечают за сдерживание роста опухоли, ученые удалили их у всех мышей. Без этих клеток опухоли росли с обычной скоростью, независимо от того, тренировалась ли мышь или нет.

С помощью проточной цитометрии и мультиплексной иммунофлуоресцентной микроскопии ученые выяснили, что в популяции CD8 T-клеток из опухолей тренирующихся мышей много клеток с рецептором к интерлейкину 15 (IL-15) – IL-15Rα. Связываясь с этим рецептором, IL-15 активирует Т-клетки и заставляют их атаковать патоген или, как в данном случае, клетки опухоли. Обработка мышей антителом, нейтрализующим IL-15, приводила к тому, что скорость роста опухоли снова росла, а Т-клеток с рецептором IL-15Rα в популяции становилось меньше.

К такому увеличению CD8 Т-клеток и активации сигнального пути IL-15/IL-15Rα вероятнее всего привел выброс адреналина во время физических нагрузок. Аналогичного тренировкам эффекта ученые смогли добиться, введя мышам адреналин, однако это было не столь эффективно. А когда тренирующимся мышам, наоборот, вводили неселективный бета-адреноблокатор, положительное влияние нагрузок на опухоль пропадало.

Кроме этого ученые заметили, что внутриопухолевые CD8 Т-клетки у тренирующихся мышей вызывают избирательную высокую экспрессию маркера истощения PD-1. Это своеобразные «контрольные точки» или датчики на иммунных клетках, которые позволяют уберечь нормальные клетки от иммунной атаки. Раковые клетки тоже могут посылать сигналы на эти контрольные точки, чтобы инактивировать иммунный ответ — опухоль становится как бы невидимой.

Существующие блокаторы PD-1, конечно, помогают «прозреть» иммунным клеткам, однако они малоэффективны против аденокарциномы протоков поджелудочной железы — тяжелого злокачественного образования с 10% выживаемостью пациентов в течение пяти лет. Приятной новостью стало, что блокада PD-1 в сочетании с физическими нагрузками значительно усиливает противоопухолевый эффект по сравнению с физическими упражнениями отдельно.