Клетки рака молочной железы могут распространяться по организму еще до локальной инвазии

Протоковая карцинома in situ (DCIS) — одна из самых часто выявляемых форм неинвазивного рака молочной железы, которая без лечения у 10–50% пациенток прогрессирует в инвазивную карциному. У большинства пациенток с DCIS проводится лампэктомия с радиотерапией и без, мастэктомия или гормонотерапия. Однако есть свидетельства того, что лечение DCIS может быть избыточным. Это связано с отсутствием надежных прогностических биомаркеров. Исследователи из США предложили новый подход к стратификации риска DCIS. Они сосредоточились на циркулирующих опухолевых клетках (ЦОК), которые покидают первичную опухоль, попадают в кровоток и могут сформировать метастазы. Ранее уже сообщалось, что ЦОК присутствуют в организме пациенток с DCIS. Однако остаются сомнения, значит ли это, что процесс диссеминации начинается еще до морфологически заметной инвазии. Целью работы стало проверить, действительно ли ЦОК можно обнаружить у больных с DCIS, как они соотносятся с клетками первичной опухоли и какие молекулярные особенности отличают их от нормальных клеток.

В исследование вошли 34 пациентки с DCIS с медианным возрастом 61 год. Образцы крови были собраны до операции, а ткань опухоли — во время хирургического вмешательства. Авторы использовали микрофлюидную платформу Labyrinth, которая отделяет ЦОК от лейкоцитов и эритроцитов по размерам и механическим свойствам, без необходимости применения антител.

В крови пациенток с DCIS было обнаружено значительно больше ЦОК (медиана — 6,1 клетки/мл), чем у здоровых женщин (0,9 клетки/мл). Клетки определяли как ЦОК при положительном окрашивании на пан-цитокератин и DAPI и отрицательном — на лейкоцитарный маркер CD45. ЦОК были выявлены у 76% пациенток с DCIS, причем у афроамериканок их концентрация оказалась существенно выше, чем у женщин европейского происхождения (в среднем 16 против 5 клеток/мл).

Для шести пациенток провели секвенирование РНК единичных клеток (scRNA-seq), как ЦОК, так и образцов тканей DCIS. В тканях выделили несколько подтипов эпителиальных клеток: базальные, люминальные секреторные и две группы люминальных гормон-чувствительных клеток (LumHR1 и LumHR2). Подтип LumHR2 проявлял признаки агрессивности — высокую экспрессию ERBB2, BCL9 и генов, связанных со стволовостью и устойчивостью к терапии. Анализ вариаций числа копий показал субклональную структуру опухолей, а сравнение ЦОК с клетками DCIS выявило совпадение ряда хромосомных аберраций, что говорит о клональном происхождении ЦОК и возможном прохождении ими «бутылочного горлышка» с отбором наиболее «приспособленных» подтипов при выходе клеток в кровоток.

Дополнительно было выявлено, что ЦОК активно экспрессируют гены, связанные с агрегацией тромбоцитов. Это, по мнению авторов, помогает им уклоняться от действия иммунной системы и выживать в крови. В ЦОК были подавлены пути, отвечающие за лимфоцитарный (NK-клеточный) иммунный ответ, особенно у афроамериканок, что может объяснять их более высокую концентрацию ЦОК.

Для проверки гипотезы о ранней диссеминации авторы использовали мышиную модель Mouse IntraDuctal (MIND), которой вводили клетки DCIS человека. ЦОК появлялись в крови животных уже через четыре месяца, когда опухоль еще оставалась неинвазивной. Это подтвердило, что опухолевые клетки могут проникать в кровоток до морфологически заметной инвазии.

Таким образом, исследование показало, что циркулирующие опухолевые клетки присутствуют у большинства пациенток с DCIS и несут генетические и транскриптомные признаки злокачественности. Их клональный состав совпадает с наиболее агрессивными подтипами клеток в первичной опухоли. Полученные данные подтверждают концепцию ранней диссеминации, согласно которой миграция опухолевых клеток может происходить задолго до инвазии в окружающие ткани.

Работа открывает путь к созданию жидкостных биопсий для прогнозирования риска прогрессии DCIS и отбора пациенток, нуждающихся в дополнительном лечении. Такой подход может снизить токсичность терапии и позволить более точно определять состояние женщин после вмешательства.

Препарат от заболеваний сердца мешает образованию метастазов при раке молочной железы