Клетка рака может выжить после «поцелуя смерти»

Цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ) уничтожают раковые клетки или клетки, инфицированные вирусом, образуя с ними тесный контакт — иммунный синапс. Чтобы убить клетку-мишень, ЦТЛ прикрепляется к ней и секретирует в области контакта белковые токсины — перфорин и гранзимы. Перфорин, порообразующий токсин, создает отверстия в мембране клетки-мишени, гранзимы проходят в поры и убивают клетку. Каким образом раковые клетки выживают при атаке цитотоксических Т-лимфоцитов, понятно не до конца. Новое исследование ученых из США и Австралии показывает, что клетка рака может заживлять свою мембрану после атаки Т-киллера.

Авторы исследования получили изображения замороженных цитотоксического Т-лимфоцита и клетки рака яичника мыши методами сканирующей электронной микроскопии — сфокусированного ионного пучка ( FIB-SEM) и 3D cryo-SIM. Изображения с разрешением до 8 нм позволили различить детали межклеточного взаимодействия.

Выяснилось, что опухолевые клетки сопротивляются атаке с помощью белков ESCRT (endosomal sorting complexes required for transport — «эндосомные сортировочные комплексы, необходимые для транспорта»). Эти комплексы участвуют в движении клеток, отпочковывании вирусов из зараженной клетки, обеспечивают ремоделирование клеточных мембран при небольших повреждениях.

В экспериментах с живыми клетками авторы подтвердили, что компоненты ESCRT клетки-мишени, меченные флуоресцентным белком, рекрутируются к перфориновым порам. Очевидно, они перестраивают мембрану, тем самым задерживая или предотвращая проникновение гранзимов в клетку и ее уничтожение.

Авторы также ингибировали активность ESCRT в раковых клетках (CRISPR-нокаутом одного из белков комплекса или оверэкспрессией киназы, подавляющей его функцию). То и другое повышало чувствительность клеток к атакам.

Полученные результаты обсуждает комментатор Science Норма Эндрюс. На изображениях высокого разрешения были видны многочисленные трубочковидные и почковидные выпячивания клетки-мишени, но каков конкретный мезанизм починки мембраны? Это может быть выпячивание и отшнуровывание участков мембран с порами или их быстрый эндоцитоз. В них может также принимать участие лизосомный экзоцитоз — лизосомальный фермент кислая сфингомиелиназа, высвобождаемый в область синапса, может стимулировать эндоцитоз участков мембраны с порами.

Это исследование не только дает новое понимание уникальных способностей раковых клеток к выживанию при атаках иммунной системы: оно может открыть путь к более подробному изучению роли ESCRT в ремоделировании мембран.