Ученые обнаружили неожиданный уровень сложности, скрытый в нейтрофилах, которые ранее считались относительно однородной популяцией короткоживущих иммунных клеток.

Используя передовую технологию секвенирования РНК одной клетки, исследователи проанализировали отдельные нейтрофилы в 17 различных типах рака у 143 пациентов. Они обнаружили, что нейтрофилы могут принимать по меньшей мере 10 высокоспециализированных и различных функциональных состояний, связанных с воспалением, образованием кровеносных сосудов и, что особенно интересно, представлением антигенов для активации мощных Т-клеток, уничтожающих рак.

Мы были удивлены, обнаружив такую сложную структуру и разнообразные роли нейтрофилов, которые долгое время считались простой популяцией, — говорит профессор Чжан.

Особенно примечательна их недавно обнаруженная способность действовать в качестве антигенпрезентирующих клеток, созревая и объединяя Т-клетки против рака. Кроме того, обилие антигенпрезентирующих нейтрофилов связано с улучшением прогноза пациентов при многих типах опухолей, выявленных в данном исследовании.

Проведя обширный анализ, исследователи установили, что это антигенпрезентирующее состояние может быть включено посредством метаболической сигнализации аминокислоты лейцина и последующих эпигенетических изменений.

Мы обнаружили способ разбудить неиспользуемую армию, которая уже живет в нашей иммунной системе. Стратегическая активация состояний этих нейтрофилов или модуляция их поведения с помощью метаболических или диетических средств представляет собой совершенно новую парадигму для иммунотерапии рака, — отмечает профессор Чжан.

Затем исследователи проверили терапевтический потенциал этих результатов на моделях in vivo. Они обнаружили, что доставка антиген-презентирующих нейтрофилов или простое изменение лейциновой диеты значительно усиливает противоопухолевый иммунный ответ у мышей, а также заметно улучшает результаты иммунотерапии с использованием чекпойнта PD-1 при различных типах рака.

Это полностью меняет наше представление о нейтрофилах в контексте рака, — заключает профессор Гао.

Теперь мы знаем, что можем использовать разнообразные скрытые особенности нейтрофилов для усиления эффективности иммунотерапии. Мы с нетерпением ждем дальнейшего изучения потенциальных преимуществ этих недавно открытых механизмов в клиниках.

Это исследование подчеркивает ценность подходов к секвенированию одноклеточных клеток для выявления новых функциональных аспектов даже в, казалось бы, хорошо изученных иммунных клетках. Использование скрытого потенциала нейтрофилов может дать новые знания в области диагностики и лечения рака.