Исследование показало, как клетки рака молочной железы прячутся в костном мозге

Лечение рака молочной железы остается серьезной медицинской проблемой во всем мире. Во многом это связано со способностью клеток рака молочной железы оставаться скрытыми в течение многих лет, прежде чем спровоцировать рецидив, который может произойти даже спустя десятилетия после успешного лечения первичной опухоли. Это происходит из-за переноса небольшого количества раковых клеток в костный мозг, которые в течение длительного времени переходят в спящее или неактивное состояние, после чего в конечном итоге «просыпаются» и агрессивно вызывают вторичные опухоли в костях и других органах.

Ученым давно известно, что костный мозг обеспечивает защиту для этих спящих раковых клеток. Но механизм выживания этих клеток до сих пор остается неясным. Теперь исследовательская группа под руководством профессора Анны Тети из факультета биотехнологических и прикладных клинических наук Университета Л'Акуила, Италия, также связанная с Национальным исследовательским советом Италии, обнаружила новые молекулярные пути, которые регулируют покой клеток рака молочной железы в костях. Исследование проводилось в сотрудничестве с Мюнхенским университетом Людвига-Максимилиана и Университетом Южной Дании, а его результаты были опубликованы в Интернете в 14-м томе журнала Bone Research 14 мая 2026 года.

Костный мозг содержит специализированное микроокружение, известное как «ниши», которое помогает регулировать поведение стволовых клеток. Эндостальная ниша — одна из таких областей, расположенная вблизи поверхности кости и содержащая костеобразующие клетки, называемые остеобластами. Предыдущие исследования показали, что эти ниши могут также укрывать спящие раковые клетки, но механизмы, лежащие в основе их укрытия, плохо изучены. В настоящем исследовании исследователи обнаружили, что клетки рака молочной железы, по-видимому, имитируют определенные свойства здоровых стволовых клеток, чтобы выжить в защитной среде костного мозга.

«Мы обнаружили, что клетки рака молочной железы могут использовать те же защитные системы, которые обычно поддерживают здоровые стволовые клетки в костном мозге», - объясняет профессор Тети. «Это позволяет раковым клеткам оставаться скрытыми и потенциально реактивироваться спустя годы».

Чтобы изучить основной процесс, исследователи изучили два тесно связанных сигнальных белка, Notch1 и Notch2. Сигнальные белки помогают клеткам общаться с окружающей средой и контролировать важные клеточные функции. Команда обнаружила, что, хотя оба белка присутствуют в клетках рака молочной железы, Notch2 играет доминирующую роль в состоянии покоя. Объединив методы визуализации, анализ экспрессии генов и лабораторные эксперименты, исследователи обнаружили, что клетки рака молочной железы с высоким уровнем Notch2 делятся гораздо медленнее при взаимодействии со специализированными остеобластами в эндостальной нише. Медленное деление клеток является ключевой особенностью клеточного покоя. В то время как клетки с высоким уровнем Notch1 не проявляли подобного поведения в состоянии покоя.

Затем команда выполнила секвенирование РНК — метод, используемый для анализа активности генов по всему геному. Они обнаружили, что клетки, богатые Notch2, демонстрируют более низкую активность генов, участвующих в росте и делении клеток, при этом активируя гены, связанные с гемопоэтическими стволовыми клетками, которые производят клетки крови в костном мозге. В частности, спящие раковые клетки экспрессируют высокие уровни CXCR4, CD34 и TIE2 (гены, которые помогают стволовым клеткам выжить в нише костного мозга). Дальнейшие эксперименты показали, что клетки с высокими уровнями CXCR4 или TIE2 образуют у мышей все меньше и меньше опухолей костей, что позволяет предположить снижение распространения рака.

«Это было особенно интересное открытие, поскольку оно предполагает, что раковые клетки могут приобретать свойства, подобные стволовым клеткам, чтобы уклоняться от лечения и выживать в организме в течение очень длительных периодов времени», - отмечает профессор Тети.

Важно отметить, что клетки с высокой экспрессией Notch2 активируют пути реакции на стресс. известный как развернутый белковый ответ, который помогает клеткам выживать в стрессовых условиях. В этих клетках также наблюдались повышенные уровни таких молекул, как PERK, ATF4, CHOP и CD177 (недавно идентифицированный маркер, связанный с спящими клетками рака молочной железы). Примечательно, что клетки с высоким содержанием CD177 также продемонстрировали высокую экспрессию Notch2 и CXCR4, показали снижение пролиферации клеток и были связаны с улучшением результатов выживаемости пациентов.

В целом, это исследование дает новое понимание того, как клетки рака молочной железы молча выживают в костном мозге в течение многих лет, прежде чем реактивироваться. Идентификация Notch2, CXCR4, CD177 и путей реакции на стресс в качестве ключевых регуляторов покоя открывает новые возможности для терапии, направленной на устранение спящих раковых клеток или предотвращение их реактивации, тем самым значительно снижая риск рецидива рака у пациентов с раком молочной железы.