Рак иногда может вызвать необычный иммунный ответ, который повреждает нервные клетки, быстро приводя к проблемам с мышлением и потере памяти, но до сих пор ученые не были уверены, что вызвало это редкое осложнение.
Это расстройство является разновидностью паранеопластического неврологического синдрома (ПНС), и исследователи уже знали, что оно связано с реакцией иммунной системы на опухоль, а не с самой опухолью. Это происходит, когда опухоль вызывает аутоиммунную реакцию, поражающую головной и спинной мозг.
У пациентов с этим осложнением иногда наблюдается потеря памяти еще до обнаружения опухоли, а повреждение клеток, вызванное этим аутоиммунным ответом, в некоторых случаях может быть хуже, чем сам рак.
Однако ученые не знали, что изначально вызывает ПНС. Теперь исследователи обнаружили, что аутоиммунная реакция вызвана выделением опухолью белка, похожего на вирус. Команда опубликовала свои выводы в журнале Cell.
У пациентов с ПНС собственные иммунные клетки организма вызывают сопутствующее повреждение нервной системы, поэтому эти синдромы могут возникать, даже если в нервной ткани физически нет опухоли.
ПНС часто может возникнуть даже до того, как станет известно о наличии рака, и его можно диагностировать с помощью тестов, которые ищут «онконевральные антитела» у пациента. Эти антитела связаны как с неврологическими симптомами, так и с раком, и поэтому их можно использовать для диагностики самого рака. Чего ученые не знали, так это того, почему организм вообще вырабатывает эти антитела.
Эта загадка побудила Джейсона Шеперда из Университета Юты и его команду изучить PNMA2, ген, который кодирует белок, вырабатываемый почти исключительно в мозге. Антитела нацелены на PNMA2 у пациентов с ПНС, у которых наблюдаются признаки дегенерации нервной системы.
Наблюдая за белком PNMA2 с помощью электронного микроскопа, исследователи поняли, что структурно он очень похож на вирус. Команда предположила, что из-за его внешнего вида иммунная система организма может принять его за захватчика и выработать против него антитела.
Но PNMA2 также обнаруживается в мозгу людей, не больных раком. Так что же заставляет иммунную систему атаковать его?
Исследователи предположили, что, если белок вырабатывается опухолью за пределами нервной системы, организм может интерпретировать его как находящийся не в том месте, вызывая иммунный ответ. Они проверили эту идею, вводя мышам в брюшную полость белки PNMA2. У грызунов не только возник иммунный ответ и выработка антител, но они также проявили те же когнитивные проблемы, что и больные раком с теми же антителами.
Другие белки образуют вирусоподобные белковые структуры, так почему же PNMA2 вызывает такую серьезную реакцию? Другие вирусоподобные белки в организме часто выводятся из клеток внутри закрытых мембран, что позволяет им уклоняться от иммунной системы, рассказал Шеперд.
«Но что касается PNMA2, «то, что мы обнаружили с этими [белками], они каким-то образом выходят из клетки без мембраны, что довольно странно», — сказал он. «Я думаю, что это делает этот вирусоподобный белок еще более иммуногенным».
Когда PNMA2 вырабатывается в мозге, он может избежать запуска иммунного ответа, но если он вырабатывается где-то еще, иммунную систему невозможно остановить от попыток атаковать.
В будущем Шепард и его команда планируют ответить на некоторые из этих вопросов и стремятся изучить, какой аспект аутоиммунного ответа наиболее ответственен за повреждение нейронов, наблюдаемое у пациентов. Выяснение этого может указать на будущие методы лечения.
