Hingamisteede infektsioonid aktiveerivad kopsudes uinunud rinnavähirakke

Colorado Ülikooli Anschutzi Meditsiinikampuse, Montefiore Einsteini Vähikeskuse (MECCC) ja Utrechti Ülikooli teadlased on leidnud esimesed otsesed tõendid selle kohta, et tavalised hingamisteede infektsioonid, sealhulgas COVID-19 ja gripp, võivad "äratada" kopsudesse levinud uinunud rinnavähirakke, luues pinnase uute metastaatiliste kasvajate tekkeks.

Ajakirjas Nature avaldatud tulemused saadi hiirtel ja neid toetavad uuringud, mis näitavad SARS-CoV-2 viirusega, mis põhjustab COVID-19, nakatunud vähihaigete suurenenud suremust ja kopsumetastaase.

„Meie tulemused näitavad, et vähihaigetel võib olla kasulik võtta ettevaatusabinõusid hingamisteede viiruste vastu, näiteks vaktsineerida (kui see on võimalik) ja arutada võimalikke riske oma tervishoiuteenuse osutajatega,“ ütles uuringu kaasautor, MECCC Vähi Une Instituudi direktor, rakubioloogia, onkoloogia ja meditsiini professor ning Albert Einsteini Meditsiinikolledži Rose Falkensteini vähiuuringute õppetooli omanik, PhD Julio Aguirre-Guiso.

Uuringut juhtis James DeGregory, Ph.D., Colorado Ülikooli Vähikeskuse asedirektor. Kaasjuhtide hulka kuuluvad Mercedes Rincon, Ph.D. (CU Anschutz) ja Roel Verheulen, Ph.D. (Utrechti Ülikool, Holland ja Imperial College London).

„See on keerukas ja multidistsiplinaarne uuring, mis nõudis tõesti meeskonnatööd,“ ütles dr DeGregori.

Hiirte "magavate rakkude" äratamine

Enne seda uuringut oli mõningaid tõendeid selle kohta, et põletikulised protsessid võivad "äratada" dissemineerunud vähirakke (DCC-sid). Need on rakud, mis on primaarsest kasvajast eraldunud ja levinud kaugematesse organitesse, jäädes sageli pikaks ajaks uinunud olekusse.

„COVID-19 pandeemia ajal on olnud üksikuid teateid, mis viitavad vähi suremuse võimalikule suurenemisele, mis tugevdab hüpoteesi, et tugev põletik võib soodustada uinunud DCC-de aktiveerumist,“ ütles dr Aguirre-Guiso, kes juhib ka MECCC-i kasvaja mikrokeskkonna ja metastaaside uurimisprogrammi.

Teadlased testisid seda hüpoteesi dr Aguirre-Guiso laboris välja töötatud ainulaadsete metastaatilise rinnavähi hiiremudelite abil. Need mudelid hõlmavad kopsudes uinunud DCC-sid ja seetõttu jäljendavad need haiguse olulist aspekti inimestel väga täpselt.

Hiired puututi kokku SARS-CoV-2 või gripiviirustega. Mõlemal juhul põhjustasid hingamisteede infektsioonid uinunud DCC-de ärkamise kopsudes, mis põhjustas metastaatiliste rakkude massilise kasvu nakatumise päevade jooksul ja metastaatiliste fookuste tekkimise kahe nädala jooksul.

„Uinunud vähirakud on nagu mahajäetud lõkkest maha jäänud söed ja hingamisteede viirused on nagu tugev tuul, mis leeke õhutab,“ ütles dr DeGregori.

Molekulaaranalüüs näitas, et seisvate DCC-de aktiveerimise käivitab interleukiin-6 (IL-6), valk, mida immuunrakud vabastavad vastusena infektsioonile või vigastusele.

„IL-6 avastamine kui DCC-de puhkeolekust ärkamise peamine mediaator viitab sellele, et IL-6 inhibiitorite või muude sihipäraste immunoteraapiate kasutamine võib ennetada või leevendada metastaatilist kordumist pärast viirusinfektsiooni,“ ütles dr Aguirre-Guiso.

Kaks populatsiooniuuringut kinnitavad samuti ohtu inimestele

COVID-19 pandeemia on andnud ainulaadse võimaluse uurida hingamisteede viiruste (antud juhul SARS-CoV-2) mõju vähi progresseerumisele. Meeskond analüüsis kahte suurt andmekogumit ja leidis oma hüpoteesile tuge: remissioonis patsientidel on hingamisteede infektsioonid seotud metastaatilise progresseerumisega.

Esimeses uuringus kasutati UK Biobanki, mis oli enam kui 500 000 osalejaga populatsioonipõhine kohorti, kellest mõnel oli vähk diagnoositud juba enne pandeemiat. Utrechti ülikooli ja Londoni Imperial College'i teadlased uurisid, kas COVID-19 nakkus suurendas nende inimeste vähisurma riski. Nad keskendusid vähist paranenutele, kellel oli diagnoos olnud vähemalt viis aastat enne pandeemiat, mis tähendas, et nad olid tõenäoliselt remissioonis. Neist 487 inimest said COVID-19 positiivse testi tulemuse ja nad sobitati 4350 negatiivse testitulemusega kontrollrühmaga.

Pärast COVID-19 tõttu surnud patsientide väljajätmist leidsid teadlased, et COVID-19-ga vähihaigetel oli peaaegu kaks korda suurem tõenäosus vähki surra kui neil, kellel COVID-19-d ei olnud.

„See efekt oli kõige ilmekam esimesel aastal pärast nakatumist,“ ütles dr Verheulen. Kiire kasvaja progresseerumine inimestel vastas loommudelites täheldatud uinunud vähirakkude dramaatilisele kasvule.

Teises populatsioonipõhises uuringus, mis kasutas Flatiron Healthi (USA) andmebaasi, analüüsisid teadlased Junxiao Hu ja Dexiang Gao 280 onkoloogiakliinikus ravitud rinnavähihaigete andmeid. Nad võrdlesid kopsumetastaaside esinemissagedust COVID-19-ta patsientide (36 216) ja patsientide vahel, kellel oli COVID-19 (532). 52-kuulise jälgimisperioodi jooksul oli COVID-19-ga patsientidel peaaegu 50% suurem risk kopsumetastaaside tekkeks kui sama diagnoosiga patsientidel ilma COVID-19-ta.

„Meie tulemused näitavad, et vähist paranenutel võib olla suurem risk ägenemiste tekkeks koos metastaasidega pärast tavalisi hingamisteede viirusinfektsioone,“ ütles dr Verheulen. „Oluline on märkida, et meie uuring viidi läbi enne COVID-19 vaktsiinide kättesaadavaks muutumist.“

„Mõistes aluseks olevaid mehhanisme, püüame välja töötada sekkumisi, mis võivad piirata metastaatilise progresseerumise riski vähihaigetel, kellel on olnud hingamisteede viirusnakkused,“ ütles dr DeGregori. „Samuti plaanime laiendada oma uuringuid – nii loommudelites kui ka kliiniliste andmete analüüsimise teel – teistele vähitüüpidele ja teistele metastaasidest mõjutatud organitele. Hingamisteede viirusinfektsioonid on tulnud, et jääda, seega peame mõistma nende pikaajalisi tagajärgi.“