Макрофаги кожи в одиночку борются с меланомой

Макрофаги — иммунные клетки, способные к фагоцитозу — присутствуют в различных тканях, в том числе в коже, где играют важную роль в поддержании ее гомеостаза, заживлении ран, химическом раздражении и иммунном надзоре. Они также обнаруживаются в раковых опухолях и составляют до 30% клеток меланомы, наиболее агрессивного подтипа рака кожи. Однако роль макрофагов в развитии рака или, напротив, его сдерживании не была установлена однозначно. Ученые из Австралии и Австрии впервые отследили в реальном времени, как макрофаги поглощают живые клетки меланомы в коже мышей. 

Сперва исследователи проанализировали субпопуляции макрофагов в коже мыши методом проточной цитометрии, используя панель поверхностных клеточных маркеров. Они показали, что макрофаги дермы экспрессируют CD169 и составляют основную популяцию всех CD45⁺ иммунных клеток кожи в норме. Все CD169⁺ макрофаги экспрессировали главный комплекс гистосовместимости II класса (MHC-II), кроме них, в коже присутствовали CD69⁻-макрофаги (как MHCII+, так и MHCII−).

IBA1 — это кальцийсвязывающий белок, специфичный для активированных макрофагов и участвующий в фагоцитозе. Иммунофлуоресцентная микроскопия кожи показала, что IBA1⁺ макрофаги дермы экспрессировали CD169. Кроме того, ученые обнаружили, что активность этих резидентных макрофагов блокируется антителом к колониестимулирующему фактору роста CSF1R, вводя это антитело под кожу мышам. 

Затем авторы проанализировали реакцию кожных макрофагов на клетки мышиной меланомы линии B16-F10. Раковые клетки подсаживали под кожу мышам, а затем анализировали клеточный состав кожи методом проточной цитометрии. Через 11 дней после вживления опухоли в коже значительно возрастало общее число макрофагов, преимущественно CD169⁻MHCII⁺. Количество CD169⁺ макрофагов существенно не менялось. Чтобы уточнить их роль, ученые вводили антитело к CSF1R. В присутствии меланомы оно значительно сокращало популяцию резидентных CD169⁺ макрофагов дермы. 

С помощью конфокальной микроскопии ученые определили пространственную организацию макрофагов при меланоме. Оказалось, что CSF1R-зависимые CD169⁺ кожные макрофаги окружали растущие опухоли.

Затем ученые провели прижизненную микроскопию, чтобы визуализировать взаимодействие между макрофагами и клетками меланомы в реальном времени. Клетки B16-F10 пометили красным флуоресцентным белком mCherry и ввели под кожу мышам, иммунные клетки которых экспрессировали зеленый флуоресцентный белок. Для анализа изображений и идентификации макрофагов среди всех иммунных клеток авторы применили машинное обучение. 

Уже на первый день после введения макрофаги взаимодействовали с опухолевыми клетками и, как выразились авторы, «обкусывали» их. В некоторых макрофагах обнаруживался mCherry, фагоцитированный вместе с клетками меланомы. А вот в коже мышей с меланомой, которым также вводили антитело к CSF1R, не наблюдалось ни взаимодействия макрофагов с раковыми клетками, ни mCherry внутри макрофагов. 

Таким образом, CD169⁺ макрофаги кожи фагоцитируют живые опухолевые клетки. Что интересно, этот фагоцитоз не зависит от киназного рецептора макрофагов MERTK, с помощью которого они распознают апоптотические клетки, подлежащие фагоцитозу. 

Наконец, ученые показали, что аналогичные субпопуляции CD169⁺ макрофагов присутствуют в нормальной коже человека и у пациентов с меланомой, а также подтвердили, что противоопухолевая активность этих макрофагов не зависит от наличия Т- и B-клеток.

Полученные данные указывают на потенциальную мишень для лечения меланомы — ей могут стать CD169⁺ резидентные макрофаги кожи. 

Раковые клетки посылают макрофагам микроРНК, чтобы стимулировать иммуносупрессию