Лучевая терапия — важный компонент комплексного лечения рака молочной железы, особенно после хирургического удаления опухоли. Однако до недавнего времени биологическое влияние радиации на живые опухолевые ткани и их микроокружение оставалось практически неизученным. Команда ученых из Онкологического центра имени М.Д. Андерсона Техасского университета изменила стандартную схему терапии, чтобы впервые напрямую проанализировать воздействие облучения на опухоли молочной железы до их удаления.
В исследовании приняли участие пациентки с раком груди, чувствительным к эстрогену, которым была проведена одноразовая доза лучевой терапии перед операцией. После удаления опухоли исследователи применили передовые методы секвенирования РНК и ДНК отдельных клеток, чтобы оценить происходящие молекулярные и иммунные изменения.
Результаты показали, что облучение инициирует масштабную перестройку иммунной микросреды опухоли. У всех пациентов наблюдалось увеличение макрофагов, B-клеток и CD4+ T-клеток. При этом увеличивались популяции наивных и Т-клеток памяти, в то время как количество цитотоксических Т-клеток снижалось. Макрофаги демонстрировали противоопухолевые свойства, однако типы Т-клеток, рекрутируемых в опухоль, различались у разных пациентов.
В опухолевых клетках после облучения отмечалось повышение активности генов, связанных с клеточным стрессом, и снижение экспрессии генов, ответственных за интерфероновый ответ. Несмотря на известное повреждающее действие радиации на ДНК, исследователи не обнаружили признаков двуцепочечных разрывов, что, вероятно, связано с тем, что анализ проводился через неделю после воздействия, когда клетки уже могли восстановиться.
Кроме того, облучение не повлияло на скорость деления опухолевых клеток. Это может объясняться исходно низкой пролиферативной активностью исследуемого типа опухолей. При анализе субклонов опухоли методом секвенирования ДНК на уровне отдельных клеток ученые выявили два различных паттерна ответа на радиацию.
У одной группы пациенток наблюдались изменения в составе субклонов после терапии: у этих опухолей до и после лечения была высокая экспрессия генов рецепторов эстрогена и андрогена. У другой группы количество субклонов оставалось стабильным, но наблюдалось усиление иммунного ответа и снижение доли опухолевых клеток. Однако в этой когорте была повышена экспрессия генов контрольных точек у Т-клеток и опухолевых клеток, что может указывать на потенциальную устойчивость к терапии.
Таким образом, воздействие лучевой терапии оказывается более сложным, чем просто уничтожение опухолевых клеток. Оно включает тонкую иммунную и молекулярную перенастройку как в самих клетках опухоли, так и в окружающей ткани. Эти наблюдения подчеркивают необходимость индивидуализированного подхода к лучевой терапии и открывают новые перспективы для её сочетания с иммунотерапевтическими препаратами, особенно ингибиторами контрольных точек.
Ключевые научные выводы: лучевая терапия изменяет состав иммунных клеток; активирует гены, связанные со стрессом; влияет на эволюцию субклонов опухоли; может быть синергична с иммунотерапией; требует персонализации на основании молекулярного профиля опухоли.
Это исследование демонстрирует, как фундаментальные знания о реакции опухоли на лучевое воздействие могут лечь в основу создания новых стратегий лечения рака груди, особенно у пациенток с положительным эстрогеновым рецептором. Персонализированная радиотерапия, в сочетании с новыми таргетными препаратами, может улучшить исход лечения и снизить риск рецидивов.