Badania doktoranckie ujawniają istnienie nowej populacji komórek, która może pomagać rakowi płuc w osłabianiu układu odpornościowego

Zdjęcie z mikroskopii fluorescencyjnej pochodzące z badania, przedstawiające komórki w tkance nowotworowej płuc. W ramach badań zidentyfikowano nieznaną dotąd populację fibroblastów związanych z nowotworem, które mogą przyczyniać się do tworzenia środowiska hamującego odpowiedź immunologiczną wokół nowotworów płuc. Źródło: Zdjęcie udostępnione przez Olivię Ringham / Vagelos College of Physicians and Surgeons przy Uniwersytecie Columbia.

W ramach badań prowadzonych przez doktorantkę Olivię Ringham zidentyfikowano nieznaną dotąd grupę komórek otaczających nowotwory płuc, które mogą pomagać nowotworowi w tłumieniu odpowiedzi immunologicznej.

Badanie, opublikowane w czasopiśmie „Nature Immunology”, dotyczyło gruczolakoraka płuca, najczęstszego typu niedrobnokomórkowego raka płuca (NSCLC).

Naukowcy odkryli odrębną grupę komórek zwaną fibroblastami związanymi z nowotworem. Komórki te wydają się przyciągać komórki odpornościowe o silnym działaniu hamującym do brzegów guzów płuc.

Kiedy naukowcy zakłócili ten proces w modelach laboratoryjnych, obciążenie nowotworowe zmniejszyło się, a aktywność układu odpornościowego zwalczająca nowotwór wzrosła. Zespół odkrył również podobne komórki w próbkach ludzkiego NSCLC.

Jakie wnioski płyną z nowego badania dotyczącego raka płuc?

Fibroblasty to komórki, które w normalnych warunkach wspomagają utrzymanie i naprawę tkanek.

Wokół nowotworów można również znaleźć fibroblasty. Nazywa się je fibroblastami związanymi z nowotworem(CAF). Różne typy CAF mogą wywierać różny wpływ na nowotwór.

Ringham i współpracownicy zidentyfikowali dotychczas nieznaną populację komórek CAF w raku płuc. Komórki te charakteryzowały się wysokim poziomem białka o nazwie CHL1.

Naukowcy nazwali je immunomodulującymi fibroblastami związanymi z nowotworem, czyli imCAF.

Komórki te stwierdzono głównie na obrzeżach guzów płuc.

W jaki sposób komórki te mogą hamować odpowiedź immunologiczną na raka płuc?

Naukowcy odkryli, że nowe fibroblasty wytwarzają białko sygnałowe o nazwie CXCL9.

CXCL9 przyciąga pewien rodzaj komórek odpornościowych zwanych regulatorowymi komórkami T, czyli komórkami Treg.

Komórki T regulatorowe zazwyczaj pomagają zapobiegać nadmiernej aktywności układu odpornościowego. Jednak w obrębie guza niektóre komórki Treg mogą również osłabiać zdolność układu odpornościowego do zwalczania komórek nowotworowych.

Komórki Treg wykryte w otoczeniu guzów płuc wykazywały szczególnie silne działanie supresyjne.

Naukowcy odkryli, że fibroblasty CHL1-dodatnie przyczyniały się do przyciągania tych komórek w kierunku granicy guza. Spowodowało to powstanie środowiska, w którym osłabiono reakcje immunologiczne zwalczające nowotwór.

Co się stało, gdy naukowcy zablokowali ten szlak?

Zespół zbadał, co się dzieje, gdy w mysich modelach raka płuc wyeliminowano poszczególne elementy tego szlaku sygnałowego.

Po wyeliminowaniu CXCR3, receptora wykorzystywanego przez regulacyjne komórki T, w guzach gromadziło się mniej komórek Treg.

Po usunięciu CXCL9 wytwarzanego przez otaczające komórki zrębu naukowcy zaobserwowali również:

• mniej komórek T regulatorowych w guzie

• większa aktywność komórek T CD8+ zwalczających nowotwory

• zmniejszenie obciążenia nowotworowego

Wyniki badań wskazują, że ten szlak sygnalizacji międzykomórkowej pomaga nowotworom płuc w tworzeniu środowiska immunologicznego o silniejszym działaniu hamującym.

Czy w ludzkim raku płuc odkryto nową populację komórek?

Tak.

Naukowcy przeanalizowali fibroblasty pobrane od 43 osób w ramach sześciu badań uwzględnionych w obszernym zbiorze danych dotyczących pojedynczych komórek NSCLC.

W ludzkich nowotworach płuc odkryli podobną populację fibroblastów wykazujących obecność CHL1.

Zespół zbadał również tkankę ludzkiego gruczolakoraka płuca i stwierdził, że fibroblasty te znajdowały się w pobliżu regulatorowych komórek T, podobnie jak to zaobserwowano w modelach laboratoryjnych.

Następnie naukowcy przeanalizowali dane pochodzące z projektu „The Cancer Genome Atlas”.

Wyższy poziom ekspresji genu CHL1 wiązał się z:

• osłabiona aktywność układu odpornościowego w walce z nowotworami

• więcej fibroblastów związanych z rakiem

• krótszy czas przeżycia bez progresji choroby

Nie oznacza to, że sam gen CHL1 powoduje gorsze wyniki leczenia. Wyniki te stanowią jednak uzasadnienie dla dalszych badań nad tą populacją komórek oraz środowiskiem immunologicznym wokół nowotworów płuc.

Czy mogłoby to doprowadzić do opracowania nowej metody leczenia raka płuc?

Na podstawie tych badań nie opracowano jeszcze żadnej metody leczenia.

W badaniu zidentyfikowano konkretny szlak biologiczny, który naukowcy mogliby zbadać jako potencjalny cel terapeutyczny.

Jednym z możliwych rozwiązań byłoby zakłócenie interakcji między fibroblastami CHL1-dodatnimi a silnie supresyjnymi komórkami T regulatorowymi.

Naukowcy sugerują, że bardziej ukierunkowane podejście mogłoby wzmocnić odporność przeciwnowotworową bez eliminowania regulatorowych komórek T w całym organizmie. Komórki te pełnią bowiem również ważne funkcje w ramach normalnego układu odpornościowego.

Autorzy sugerują również, że oddziaływanie na ten szlak mogłoby w przyszłości stać się przedmiotem badań w połączeniu z istniejącymi immunoterapiami, takimi jak inhibitory punktów kontrolnych układu odpornościowego.

Kto kierował badaniami nad rakiem płuc?

Olivia Ringham jest pierwszą autorką badania, które powstało w wyniku prac przeprowadzonych w ramach jej studiów doktoranckich w Centrum Medycznym im. Irvinga przy Uniwersytecie Columbia.

Badania przeprowadzono we współpracy z Nicholasem Arpaią i jego współpracownikami z Uniwersytetu Columbia, przy udziale naukowców z Uniwersytetu w Toronto oraz innych zespołów badawczych.

Artykuł nosi tytuł:

„Nowa populacja komórek CAF koordynuje rekrutację i lokalizację hiper-supresyjnych limfocytów T regulatorowych w raku płuc”.

Dla Ringham publikacja ta stanowi zwieńczenie badań przeprowadzonych w ramach jej pracy doktorskiej. Opisała ona tę pracę publicznie jako wspólne przedsięwzięcie z udziałem licznego zespołu naukowców.

Nowe odkrycie dotyczące komórek raka płuc: najważniejsze informacje

• Naukowcy zidentyfikowali nieznaną dotąd populację fibroblastów występującą w otoczeniu nowotworów płuc.

• Komórki są znakowane białkiem CHL1.

• Przyciągają one do guza silnie hamujące komórki T regulatorowe.

• Zakłócenie tego szlaku spowodowało zmniejszenie obciążenia nowotworowego w modelach mysich.

• Podobne fibroblasty wykryto w ludzkim NSCLC.

• W danych dotyczących ludzkiego gruczolakoraka płuca wyższy poziom ekspresji genu CHL1 wiązał się z krótszym czasem przeżycia bez progresji choroby.

• Szlak ten stanowi obecnie potencjalny cel przyszłych badań nad rakiem płuc.

Źródło: Ringham OR, Rivera M, Loffredo LF i in. Nowa populacja CAF koordynuje rekrutację i lokalizację hiper-supresyjnych limfocytów T regulatorowych w raku płuc. „Nature Immunology”. Opublikowano 11 sierpnia 2026 r. 

Zapoznaj się z artykułem dostępnym w trybie otwartego dostępu w czasopiśmie „Nature Immunology”