Механизмы метастазирования солидных опухолей в головной мозг

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Разработка и внедрение в клиническую практику инновационных методов лечения пациентов со злокачественными опухолями за последние два десятилетия несомненно привели к значительному увеличению выживаемости, что не подразумевает под собой «излечение», а тот факт, что все больше больных будут доживать до стадии метастазирования в центральную нервную систему. Получаемые данные при проведении диагностической магнитно-резонансной томографии в последние годы указывают на тенденцию к увеличению количества случаев вторичного поражения головного мозга у пациентов с различной онкопатологией. Метастазирование в центральную нервную систему является актуальной проблемой в виду того, что годичная выживаемость даже при проведении специфической противоопухолевой терапии остается весьма низкой и составляет лишь 20 %. Изучение механизмов метастазирования в центральную нервную систему служит ключевым фактором в разработке новых эффективных подходов к лечению пациентов с данной патологией и, как следствие, приведет к улучшению прогноза заболевания у данной группы больных. Благодаря проведенному анализу научной литературы по данному вопросу мы сформировали и изложили современное представление о процессах, происходящих при вторичном поражении головного мозга. Особое внимание уделено органотропизму, механизмам ускользания метастатических клеток от иммунной системы центральной нервной системы и взаимодействию с нервными клетками, а также особенностям внеклеточного матрикса вторичного очага. Представлены перспективные разрабатываемые методики лечения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Софья Сергеевна Скляр

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова — филиал Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова

Автор, ответственный за переписку.
Email: s.sklyar2017@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3284-9688
SPIN-код: 4679-3548

канд. мед. наук, ст. науч. сотр. научно-исследовательской лаборатории нейроонкологии

Россия, Санкт-Петербург

Бобир Ибрагимович Сафаров

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова — филиал Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова

Email: safarovbob@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2369-7424

канд. мед. наук, заведующий нейрохирургическим отделением № 4

Россия, Санкт-Петербург

Александр Петрович Трашков

Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт»

Email: alexandr.trashkov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3441-0388
SPIN-код: 4231-1258

канд. мед. наук, руководитель ресурсного центра нейрокогнитивных исследований

Россия, Москва

Екатерина Юрьевна Зорина

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова

Email: bryk74@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5928-9625
SPIN-код: 3132-7676

канд. мед. наук, врач-онколог отделения хирургических методов лечения онкологических пациентов

Россия, Санкт-Петербург

Александра Михайловна Конова

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова

Email: alex79696@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-7104-8447

врач-онколог отделения хирургических методов лечения онкологических пациентов

Россия, Санкт-Петербург

Виктория Сергеевна Кушнирова

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова — филиал Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова

Email: victoria.kushnirova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0480-0884
SPIN-код: 9105-5852

врач-нейрохирург

Россия, Санкт-Петербург

Константин Константинович Куканов

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова — филиал Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова

Email: kukanov_kk@almazovcentre.ru
ORCID iD: 0000-0002-1123-8271
SPIN-код: 8938-0675

канд. мед. наук, ст. науч. сотр. научно-исследовательской лаборатории нейроонкологии

Россия, Санкт-Петербург

Анастасия Сергеевна Нечаева

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова — филиал Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова

Email: nastja-nechaeva00@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9898-5925
SPIN-код: 2935-0745

мл. науч. сотр. научно-исследовательской лаборатории нейроонкологии

Россия, Санкт-Петербург

Виктор Емельянович Олюшин

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова — филиал Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова

Email: fed_56@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9960-081X

д-р мед. наук, профессор, гл. науч. сотр. научно-исследовательской лаборатории нейроонкологии

Россия, Санкт-Петербург

Константин Александрович Самочерных

Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт им. проф. А.Л. Поленова — филиал Национального медицинского исследовательского центра им. В.А. Алмазова

Email: samochernykh_ka@almazovcentre.ru
ORCID iD: 0000-0003-0350-0249
SPIN-код: 4188-9657
Scopus Author ID: 24280115200
ResearcherId: AAS-7689-2020

д-р мед. наук, профессор РАН, директор

Россия, Санкт-Петербург

Андрей Глебович Васильев

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: avas7@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-8539-7128
SPIN-код: 1985-4025

д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой патофизиологии с курсом иммунопатологии

Россия, Санкт-Петербург

Анна Валентиновна Васильева

Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет

Email: a-bondarenko@yandex.ru
ORCID iD: 0009-0008-2356-1552
SPIN-код: 5333-0144

ассистент кафедры патологической физиологии с курсом иммунопатологии

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Заморина С.А., Раев М.Б., Храмцов П.В. Иммунология. Миелоидные супрессорные клетки: учеб. пособие. Пермь: Пермский государственный национальный исследовательский университет. 2019. 90 с.
  2. Скляр С.С., Трашков А.П., Мацко М.В., и др. Гематоэнцефалический барьер: особенности изменений структурно-функциональной организации у пациентов с глиобластомой // Педиатр. 2022. Т. 13, № 5. С. 99–108. EDN: OIIFLS doi: 10.17816/PED13249-60
  3. Achrol A.S., Rennert R.C., Anders C., et al. Brain metastases // Nat Rev Dis Primers. 2019. Vol. 5, N. 1. P. 5. doi: 10.1038/s41572-018-0055-y
  4. Berghoff A.S., Schur S., Fureder L., et al. Descriptive statistical analysis of a real life cohort of 2419 patients with brain metastases of solid cancers // ESMO Open. 2016. Vol. 1, N. 2. P. e000024. doi: 10.1136/esmoopen-2015-000024
  5. Berghoff A.S., Venur V.A., Preusser M., Ahluwalia M.S. Immune checkpoint inhibitors in brain metastases: from biology to treatment // Am Soc Clin Oncol Educ Book. 2016. Vol. 35. P. e116–122. doi: 10.1200/EDBK_100005
  6. Bonoiu A., Mahajan S.D., Ye L., et al. MMP-9 gene silencing by a quantum dot-siRNA nanoplex delivery to maintain the integrity of the blood brain barrier // Brain Res. 2009. Vol. 1282. P. 142–155. doi: 10.1016/j.brainres.2009.05.047
  7. Bos P., Zhang X., Nadal C., et al. Genes that mediate breast cancer metastasis to the brain // Nature. 2009. Vol. 459, N. 7249. P. 1005–1010. doi: 10.1038/nature08021
  8. Budczies J., von Winterfeld M., Klauschen F., et al. The landscape of metastatic progression patterns across major human cancers // Oncotarget. 2015. Vol. 6, N. 1. P. 570–583. doi: 10.18632/oncotarget.2677
  9. Chambers A.F., Groom A.C., MacDonald I.C. Dissemination and growth of cancer cells in metastatic sites // Nat Rev Cancer. 2022. Vol. 2, N. 8. P. 563–572. doi: 10.1038/nrc865
  10. Chen Q., Boire A., Jin X., et al. Carcinoma-astrocyte gap junctions promote brain metastasis by cGAMP transfer // Nature. 2016. Vol. 533, N. 7604. P. 493–498. doi: 10.1038/nature18268
  11. Goldberg S.B., Gettinger S.N., Mahajan A., et al. Pembrolizumab for patients with melanoma or non-small-cell lung cancer and untreated brain metastases: early analysis of a non-randomised, open-label, phase 2 trial // Lancet Oncol. 2016. Vol. 17, N. 7. P. 976–983. doi: 10.1016/S1470-2045(16)30053-5
  12. Harter P.N., Bernatz S., Scholz A., et al. Distribution and prognostic relevance of tumor-infiltrating lymphocytes (TILs) and PD-1/PD-L1 immune checkpoints in human brain metastases // Oncotarget. 2015. Vol. 6, N. 38. P. 40836–40849. doi: 10.18632/oncotarget.5696
  13. Huang J.Y., Cheng Y.J., Lin Y.P., et al. Extracellular matrix of glioblastoma inhibits polarization and transmigration of T cells: The role of tenascin-C in immune suppression // J Immunol. 2010. Vol. 185, N. 3. P. 1450–1459. doi: 10.4049/jimmunol.0901352
  14. Kienast Y., Baumgarten L., Fuhrmann M., et al. Real-time imaging reveals the single steps of brain metastasis formation // Nat Med. 2010. Vol. 16, N. 1. P. 116–122. doi: 10.1038/nm.2072
  15. Leo A.D., Ugolini A., Veglia F. Myeloid Cells in Glioblastoma Microenvironment // Cells. 2021. Vol. 10, N. 1. P. 18. doi: 10.3390/cells10010018
  16. Louie E., Chen X.F., Coomes A., et al. Neurotrophin-3 modulates breast cancer cells and the microenvironment to promote the growth of breast cancer brain metastasis // Oncogene. 2013. Vol. 32, N. 35. P. 4064–4077. doi: 10.1038/onc.2012.417
  17. Malladi S., Macalinao D.G., Jin X., et al. Metastatic latency and immune evasion through autocrine inhibition of WNT // Cell. 2016. Vol. 165, N. 1. P. 45–60. doi: 10.1016/j.cell.2016.02.025
  18. Mansfield A.S., Ren H., Sutor S., et al. Contraction of T cell richness in lung cancer brain metastases // Sci Rep. 2018. Vol. 8, N. 1. P. 2171. doi: 10.1038/s41598-018-20622-8
  19. Margolin K., Ernstoff M.S., Hamid O., et al. Ipilimumab in patients with melanoma and brain metastases: an open-label, phase 2 trial // Lancet Oncol. 2012. Vol. 13, N. 5. P. 459–465. doi: 10.1016/S1470-2045(12)70090-6
  20. Martin A.M., Cagney D.N., Catalano P.J., et al. Brain metastases in newly diagnosed breast cancer: a population-based study // JAMA Oncol. 2017. Vol. 3, N. 8. P. 1069–1077. doi: 10.1001/jamaoncol.2017.0001
  21. Nayak L., Lee E.Q., Wen P.Y. Epidemiology of brain metastases // Curr Oncol Rep. 2012. Vol. 14, N. 1. P. 48–54. doi: 10.1007/s11912-011-0203-y
  22. Obenauf A.C., Massagué J. Surviving at a distance: organ-specific metastasis // Trends Cancer. 2015. Vol. 1, N. 1. P. 76–91. doi: 10.1016/j.trecan.2015.07.009
  23. Peters S., Camidge D.R., Shaw A.T., et al. Alectinib versus crizotinib in untreated ALK-positive non-small-cell lung cancer // N Engl J Med. 2017. Vol. 377, N. 9. P. 829–838. doi: 10.1056/NEJMoa1704795
  24. Posner J.B., Chernik N.L. Intracranial metastases from systemic cancer // Adv Neurol. 1978. Vol. 19. P. 579–592.
  25. Sartorius C.A., Hanna C.T., Gril B., et al. Estrogen promotes the brain metastatic colonization of triple negative breast cancer cells via an astrocyte-mediated paracrine mechanism // Oncogene. 2016. Vol. 35, N. 22. P. 2881–2892. doi: 10.1038/onc.2015.353
  26. Schwartz H., Blacher E., Amer M., et al. Incipient melanoma brain metastases instigate astrogliosis and neuroinflammation // Cancer Res. 2016. Vol. 76, N. 15. P. 4359–4371. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-16-0485
  27. Sevenich L., Bowman R.L., Mason S.D., et al. Analysis of tumour-and stroma-supplied proteolytic networks reveals a brain-metastasis-promoting role for cathepsin S // Nat Cell Biol. 2014. Vol. 16, N. 9. P. 876–888. doi: 10.1038/ncb3011
  28. Soria J.C., Ohe Y., Vansteenkiste J., et al. Osimertinib in untreated EGFR-mutated advanced non-small-cell lung cancer // N Engl J Med. 2018. Vol. 378, N. 2. P. 113–125. doi: 10.1056/NEJMoa1713137
  29. Sosa M.S., Bragado P., Aguirre-Ghiso J.A. Mechanisms of disseminated cancer cell dormancy: an awakening field // Nat Rev Cancer. 2014. Vol. 14, N. 9. P. 611–622. doi: 10.1038/nrc3793
  30. Sperduto P.W., Chao S.T., Sneed P.K., et al. Diagnosis-specific prognostic factors, indexes, and treatment outcomes for patients with newly diagnosed brain metastases: a multi-institutional analysis of 4,259 patients // Int J Radiat Oncol Biol Phys. 2010. Vol. 77, N. 3. P. 655–661. doi: 10.1016/j.ijrobp.2009.08.025
  31. Stevens L.E., Cheung W.K.C., Adua S.J., et al. Extra-cellular matrix receptor expression in subtypes of lung adenocarcinoma potentiates outgrowth of micrometastases // Cancer Res. 2017. Vol. 77, N. 8. P. 1905–1917. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-16-1978
  32. Tabouret E., Chinot O., Metellus P., et al. Recent trends in epidemiology of brain metastases: an overview // Anticancer Res. 2012. Vol. 32, N. 11. P. 4655–4662.
  33. Tawbi H.A., Forsyth P.A., Algazi A., et al. Combined nivolumab and ipilimumab in melanoma metastatic to the brain // N Engl J Med. 2018. Vol. 379, N. 8. P. 722–730. doi: 10.1056/NEJMoa1805453
  34. Teglasi V., Reiniger L., Fabian K., et al. Evaluating the significance of density, localization, and PD-1/PD-L1 immunopositivity of mononuclear cells in the clinical course of lung adenocarcinoma patients with brain metastasis // Neuro Oncol. 2017. Vol. 19, N. 8. P. 1058–1067. doi: 10.1093/neuonc/now309
  35. Toyokawa G., Seto T., Takenoyama M., Ichinose Y. Insights into brain metastasis in patients with ALK+ lung cancer: is the brain truly a sanctuary? // Cancer Metastasis Rev. 2015. Vol. 34, N. 4. P. 797–805. doi: 10.1007/s10555-015-9592-y
  36. Tsukada Y., Fouad A., Pickren J.W., Lane W.W. Central nervous system metastasis from breast carcinoma. Autopsy study // Cancer. 1983. Vol. 52, N. 12. P. 2349–2354. doi: 10.1002/1097-0142(19831215)52:12<2349::aid-cncr2820521231>3.0.co;2-b
  37. Yuzhalin A.E., Yu.D. Brain Metastasis Organotropism // Cold Spring Harb Perspect Med. 2020. Vol. 10, N. 5. P. a037242. doi: 10.1101/cshperspect.a037242
  38. Zakaria R., Platt-Higgins A., Rathi N., et al. T-cell densities in brain metastases are associated with patient survival times and diffusion tensor MRI changes // Cancer Res. 2018. Vol. 78, N. 3. P. 610–616. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-17–1720
  39. Zhang L., Zhang S., Yao J., et al. Microenvironment-induced PTEN loss by exosomal microRNA primes brain metastasis outgrowth // Nature. 2015. Vol. 527, N. 7576. P. 100–104. doi: 10 .1038/nature15376
  40. Zhou W., Fong M.Y., Min Y., et al. Cancer-secreted miR-105 destroys vascular endothelial barriers to promote metastasis // Cancer Cell. 2014. Vol. 25, N. 4. P. 501–515. doi: 10.1016/j.ccr.2014.03.007

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок. Механизм метастазирования в головной мозг. А — опухолевые клетки из первичного очага отбираются в соответствии с подходящим фенотипом для метастазирования в головной мозг и попадают в кровоток. Опухолевые клетки в кровоток могут выделять везикулы и экзосомы с различными микро-РНК и ферментами; B — с током крови метастатические опухолевые клетки попадают в головной мозг; C — экзосомы и везикулы, экспрессируемые опухолевыми клетками, воздействуют на каскадные белки гематоэнцефалического барьера, разрушая их; D — попадая в паренхиму головного мозга, метастатические опухолевые клетки могут переходить в состояние покоя или сразу проходят стадию адаптации (посредством приобретения новых мутаций) и образуют вторичный очаг; E — опухолевые клетки образуют щелевидные контакты с астроцитами для обеспечения переноса метаболитов и продуцируют цитокины для привлечения миелоидных клеток, которые дифференцируются также под влияем опухоли в опухоль-ассоциированных макрофагов

Скачать (441KB)
Метаданные

© Эко-Вектор, 2023


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 69634 от 15.03.2021 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах