Опухолевые клетки в условиях химио- или лучевой терапии, при нехватке питательных веществ и других неблагоприятных условиях начинают вести себя самым негативным образом, в том числе и к своим «собратьям».
Речь сегодня пойдет о канибализме. Более крупные опухолевые клетки поглощают более мелкие опухолевые клетки, питаясь ими и выживая в неблагоприятных условиях. Феномен был открыт более ста лет назад, но только сейчас начали активно изучать его механизмы и значение. Было показано, что раковые меняют свой образ жизни, чтобы выжить в неблагоприятных условиях, и начинают вести себя как одноклеточный организм, развивая каннибальское поведение. Механизм, лежащий в основе каннибализма в опухолевых клетках, в некоторой степени похож на фагоцитоз. Чаще всего между опухолевыми клетками наблюдается гомотипическое поглощение (между себе подобными клетками) живых клеток, что является показателем плохого прогноза, поскольку поглощающая клетка может выжить в самых неблагоприятных условиях, при этом она может очень сильно измениться даже на генетическом уровне.
В отличие от макрофагов, которые поглощают исключительно экзогенный (внеклеточный) материал, опухолевые клетки способны поглощать другие клетки, включая лимфоциты и эритроциты, как мертвые, так и живые, с основной целью – пропитание. Каннибалистическое поведение может быть спровоцировано или усиленно в зависимости от условий микроокружения опухолевых клеток, отслоение матрикса, нарушение процесса митоза, глюкозного голодания, гипоксии или изменение рН в сторону большей кислотности. Также подобное поведение клеток – каннибалов может наблюдаться при желании опухолевых клеток спастись от различных схем лечения, например, в ответ на химио- или лучевую терапию (Рис 1).
Рисунок 1. Иллюстрация каннибальской тактики, применяемой клетками рака молочной железы в ответ на химиотерапию. (1) Воздействие противоопухолевых препаратов на клетки приводит к индукции старения в результате повреждения (эритроцитов). Активация обеих молекулярных программ, регулирующих старение и фагоцитоз, приводит к (2) активному поглощению как стареющих, так и не стареющих соседних клеток (синих клеток). (3). Соседние клетки перевариваются, а остатки поглощаются лизосомальным путем. (4). Ядра клеток могут слиться и образоваться новая мутантная клетка. Клетки, которые отреагировали на лекарства и съели окружающие клетки, увеличивают выживаемость. Последствия каннибализма для рецидива заболевания, метастазирования и устойчивости к лечению еще предстоит изучить. (Картинка взята из статьи: Haupt S., Keam S. P., Haupt Y. Cannibalism in Breast Cancer: The Dangers of Overeating //Trends in Cancer. – 2019. – Т. 5. – №. 12. – С. 761-762.)
Интересно, что метастатические опухолевые клетки также способны поглощать и переваривать живые клетки, включая лимфоциты, которые должны их убивать, т.е. CD8 (+) цитотоксические лимфоциты. Это один из способов опухоли «ускользнуть» из-под надзора иммунной системы и может представлять собой возможность для метастатических клеток выжить в неблагоприятных условиях, подобных тем, с которыми они могут столкнуться в своем ‘путешествии’ к органу-мишени для создания опухолевой колонии.
Каннибализм опухолевых клеток также может представлять собой признак регресса к более простому, наследственному или первобытному образу жизни, подобному образу жизни одноклеточных микроорганизмов, таких как амебы, где целью является выживание и размножение в перенаселенной и очень враждебной микросреде.