Иммунные «станции» в черепе могут помочь бороться с глиобластомой

Исследователи Медицинской школы Вашингтонского университета обнаружили в костном мозге черепа мышей ранее неизвестные структуры, напоминающие лимфатические узлы. Они могут работать как расположенные рядом с мозгом «посты наблюдения»: распознавать связанные с мозгом сигналы и запускать иммунную атаку на глиобластому ещё до того, как тревожный сигнал достигнет удалённых лимфатических узлов.

Открытие меняет представление о костном мозге черепа. Вероятно, он служит не только резервуаром иммунных клеток, но и организует локальный иммунный надзор непосредственно рядом с мозговыми оболочками и мозгом.

Как работают иммунные структуры в черепе

Рабочая модель исследователей предполагает, что белки, образующиеся в мозге, могут перемещаться через соединения между костями черепа и мозговыми оболочками. Эти белки передают местным иммунным клеткам информацию о происходящем в мозге.

Внутри обнаруженных структур Т-фолликулярные хелперы поддерживают активацию и созревание B-клеток. После этого B-клетки могут вырабатывать антитела против соответствующих мишеней, связанных с мозгом. По принципу работы такие образования больше похожи на локальный лимфоидный иммунный ответ, чем на обычное место выхода иммунных клеток в ткани.

Лимфоидные структуры, в которых организованы зоны T-клеток и B-клеток, способны поддерживать активацию иммунных клеток и производство антител. Благодаря расположению рядом с мозгом путь от обнаружения опухолевого антигена до запуска адаптивного иммунитета может быть короче: организму не обязательно сначала отправлять сигнал в удалённый иммунный орган.

Что показали эксперименты с глиобластомой

Опыты на мышах дали функциональные подтверждения того, что эти структуры имеют значение. Когда иммунные «узлы» в костном мозге черепа нарушали, местный противоопухолевый ответ ослабевал, а глиобластома росла быстрее. Стимуляция структур давала обратный эффект — усиливала иммунную активность против опухоли.

Исследователи также нанесли под кожу головы, непосредственно над черепом, гель с тремя белками, стимулирующими иммунитет. У мышей такое воздействие активировало локальное иммунное окружение и замедляло рост глиобластомы.

Однако это пока результат доклинического эксперимента, а не готовый метод лечения людей. Безопасность геля, оптимальная дозировка, эффективность и способность вызывать длительный ответ должны быть проверены в клинических исследованиях.

Что известно о человеке

Организованные лимфоподобные структуры непосредственно обнаружили у мышей. При этом отдельный анализ образцов костного мозга черепа, взятых рядом с недавно диагностированной и ещё не леченной глиобластомой у людей, выявил активные лимфоидные популяции, включая связанные с опухолью CD8-положительные T-клетки.

Это поддерживает гипотезу о существовании у человека родственной иммунной системы, расположенной рядом с мозгом. Но полученные данные не доказывают, что у людей есть точно такие же структуры в костном мозге черепа или что они работают идентично мышиным. Иными словами, человеческие наблюдения пока указывают на возможную связь, тогда как наиболее убедительные функциональные результаты получены в исследованиях на животных.

Может ли открытие привести к более точной иммунотерапии

В будущем учёные могут попытаться активировать иммунную ткань непосредственно над черепом, не полагаясь только на системную иммунотерапию. Теоретически локальное лечение способно сосредоточить иммунную стимуляцию ближе к опухоли и уменьшить воздействие на весь организм. Снизит ли это побочные эффекты и улучшит ли результаты лечения, пока неизвестно: ответ должны дать испытания с участием людей.

В случае глиобластомы возможная стратегия заключается в том, чтобы научить структуры в костном мозге черепа лучше распознавать опухолевые антигены или усилить уже присутствующие там ответы T-клеток и B-клеток.

Открытие также поднимает более долгосрочный вопрос о нейродегенеративных заболеваниях, включая болезнь Альцгеймера. В теории локальный иммунный ответ можно было бы направлять на белки, связанные с такими заболеваниями. Но здесь особенно важна осторожность: иммунная атака на мозг может повредить здоровые ткани или стать чрезмерной и хронической. Представленные исследования не доказывают безопасность или эффективность такого подхода при болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных состояниях.

Как новая работа продолжает прежние исследования

Новое исследование развивает более ранние работы Вашингтонского университета, показавшие, что многие иммунные клетки мозговых оболочек происходят из костного мозга черепа и попадают к мозгу через специализированные каналы, не проходя сначала через общий кровоток.

Последующие исследования описали каналы между костным мозгом черепа и мозговыми оболочками как физические пути обмена сигналами между спинномозговой жидкостью и иммунными клетками в черепе. Обнаруженные теперь иммунные структуры могут объяснить, зачем нужна такая анатомическая связь: череп, твёрдая мозговая оболочка и мозг, вероятно, образуют единый локальный иммунный контур, который распознаёт поступающие из мозга вещества и координирует адаптивный ответ.

Поэтому называть находку «новым органом» стоит с оговорками. Учёные обнаружили у мышей организованные иммунные структуры рядом с мозгом, показали их влияние на рост глиобластомы у этих животных и нашли сходную активность иммунных клеток в костном мозге черепа человека. Следующий вопрос — существует ли у людей такая же система и можно ли безопасно использовать её в лечении.