stringtranslate.com

Клонально передающийся рак

Трансмиссивный рак — это раковая клетка или кластер раковых клеток, которые могут передаваться между людьми без участия инфекционного агента, такого как онковирус . [1] [2] Эволюция трансмиссивного рака происходила естественным образом у других видов животных, но передача рака человеку встречается редко. [2] Такая передача обычно происходит между представителями одного и того же вида или близкородственных видов. [3]

Общий механизм

Для возникновения трансмиссивных видов рака требуется определенная комбинация связанных обстоятельств. Эти условия включают как вид хозяина, так и переносимые опухоли. Обычно они включают низкое генетическое разнообразие среди особей, эффективную физическую и экологическую транспортную систему и достаточно высокую дозу инфекционного материала. [4] Рак размножается быстрее в больших количествах с различными способами размножения, что, как правило, благоприятствует передаче, если условия хозяина соблюдены. Трансмиссивные виды рака следуют общей схеме распространения рака, начиная с роста первичных раковых клеток в местах опухоли, за которым следует вторжение в окружающие ткани и последующее распространение по всему организму. [5] Основными препятствиями для выживания клеток при успешном распространении на нового хозяина являются барьеры гистосовместимости. Рак должен обойти систему самораспознавания, пережить разницу в питательных веществах и вызвать правильную реакцию у новых хозяев, чтобы начать цикл заново. [6]

Трансмиссивные раковые заболевания ведут себя как настоящие паразиты, полагаясь в первую очередь на транспортные системы, такие как прямой контакт, транспорт в окружающей среде и векторы, а не на гематогенных и лимфатических переносчиков для распространения между организмами. [4] Количество измельченных раковых клеток от первоначального хозяина должно быть достаточно большим, чтобы увеличить вероятность выживания. Прямая контактная передача через половой или общий контакт, такой как при DFTD и CVTD, обеспечивает более высокий потенциал передачи. [4] Факторы популяции также играют важную роль. Плотная популяция доступных и неинфицированных потенциальных хозяев идеальна для опухолей, учитывая сложность и трудность общего процесса, поэтому ее вирулентность и эффективность должны адекватно контролироваться . [3]

Люди

У людей значительная часть саркомы Капоши , возникающая после трансплантации, может быть вызвана опухолевым разрастанием донорских клеток. [7] Хотя саркома Капоши вызывается вирусом ( герпесвирус, ассоциированный с саркомой Капоши ), в этих случаях, по-видимому, передача инфицированных вирусом опухолевых клеток, а не свободного вируса, вызвала опухоли у реципиентов трансплантата. [2]

В 2007 году четыре человека (три женщины и один мужчина) получили различные трансплантации органов (печень, оба легких и почки) от 53-летней женщины, которая недавно умерла от внутричерепного кровотечения . До трансплантации донор органов, как считалось, не имел признаков рака по результатам медицинского обследования. У реципиентов органов развился метастатический рак молочной железы из органов, и трое из них умерли от рака в период с 2009 по 2017 год. [8]

В 2014 году в Колумбии произошел случай передачи рака от паразита хозяину у 41-летнего мужчины с ослабленной иммунной системой из-за ВИЧ . Было показано, что опухолевые клетки мужчины произошли от карликового цепня Hymenolepis nana . [9] В 1990-х годах недифференцированная плеоморфная саркома была передана от 32-летнего пациента его 53-летнему хирургу, когда хирург повредил руку во время операции. В течение пяти месяцев на руке хирурга развилась опухоль, которая впоследствии была удалена. Гистологические исследования опухолевых тканей пациента и хирурга показали, что оба были морфологически идентичны. [10] В 1986 году 19-летняя сотрудница лаборатории по ошибке проколола свою руку иглой, ранее использовавшейся для извлечения клеток рака толстой кишки человека. Инъекции вещества не произошло, и сотрудница получила небольшую колотую рану с кровотечением. В течение 19 дней у нее на руке образовался небольшой раковый узелок. Опухоль вскоре удалили, и с тех пор не было никаких признаков рецидива. [11]

Другие животные

Известно, что заразные виды рака встречаются у собак , тасманийских дьяволов , сирийских хомяков и некоторых морских двустворчатых моллюсков , включая моллюсков с мягким панцирем . Эти виды рака имеют относительно стабильный геном при передаче. [12] Недавние исследования проверили, могут ли другие широко распространенные виды рака в дикой природе, такие как урогенитальные карциномы у калифорнийских морских львов , также быть заразными, но пока нет никаких доказательств этого. [13]

Клонально передаваемый рак, вызванный клоном злокачественных клеток, а не вирусом , [14] является чрезвычайно редким заболеванием, [15] при этом известно немного видов передаваемого рака. [1] Эволюция передаваемого рака маловероятна, поскольку клеточный клон должен быть адаптирован, чтобы выжить при физической передаче живых клеток между хозяевами, и должен быть способен выживать в среде иммунной системы нового хозяина. [16] Животные, которые подверглись дефициту популяции, могут подвергаться большему риску заражения передаваемым раком из-за отсутствия общего генетического разнообразия. Инфекционные раковые заболевания также могут эволюционировать, чтобы обойти иммунный ответ посредством естественного отбора, чтобы распространяться. [17] Из-за их передачи первоначально считалось, что эти заболевания были вызваны передачей онковирусов , подобно раку шейки матки , вызванному вирусом папилломы человека . [2] Однако трансмиссивная венерическая опухоль у собак подавляет проявление иммунного ответа, тогда как болезнь сирийских хомяков распространяется из-за отсутствия генетического разнообразия . [18]

Собачья трансмиссивная венерическая опухоль

Собачья трансмиссивная венерическая опухоль (CTVT) — это рак, передающийся половым путем, который вызывает раковые опухоли на гениталиях как самцов, так и самок собак, как правило, во время спаривания. Впервые он был описан с медицинской точки зрения ветеринарным врачом в Лондоне в 1810 году. [19] Он был экспериментально пересажен между собаками в 1876 году М. А. Новинским (1841–1914). Один злокачественный клон клеток CTVT колонизировал собак по всему миру, представляя собой старейшую известную линию злокачественных клеток в непрерывном размножении, [20] факт, который был обнаружен в 2006 году. Исследователи пришли к выводу, что CTVT претерпел 2 миллиона мутаций, чтобы достичь своего фактического состояния, и сделали вывод, что он начал развиваться у древних видов собак 11 000 лет назад. [19]

Контагиозная ретикулоцеллюлярная саркома

Контагиозная ретикулоцеллюлярная саркома сирийского хомяка [21] может передаваться от одного сирийского хомяка к другому посредством различных механизмов. Было замечено, что она распространяется в лабораторной популяции, предположительно, через разгрызание опухолей и каннибализм. [1] Она также может распространяться посредством укуса комара Aedes aegypti . [22]

Болезнь дьявольской опухоли лица

Болезнь лицевой опухоли дьявола (DFTD) — это трансмиссивный паразитарный рак у тасманийского дьявола . [23] С момента своего открытия в 1996 году DFTD распространился и заразил 4/5 всех тасманийских дьяволов и угрожает им вымиранием. DFTD имеет почти 100% летальность и убил до 90% популяций тасманийских дьяволов, живущих в некоторых резервациях. [24] Недавно у 5 тасманийских дьяволов (DFT2) был обнаружен новый рак опухолевого типа DFTD, гистологически отличающийся от DFT1, что заставило исследователей полагать, что тасманийский дьявол «особенно склонен к возникновению трансмиссивных видов рака». [19]

Двустворчатые моллюски

Было обнаружено, что моллюски с мягким панцирем , Mya arenaria , уязвимы к трансмиссивной опухоли гемолимфатической системы — фактически, лейкемии . [25] [26] Клетки инфицировали моллюсков, находящихся в сотнях миль друг от друга, что делает этот клонально передаваемый рак единственным, которому не требуется контакт для передачи. [19]

Горизонтально передаваемые раковые заболевания были также обнаружены у трех других видов морских двустворчатых моллюсков : мидий ( Mytilus trossulus ), обыкновенных сердцевидок ( Cerastoderma edule ) и золотистых ковровых моллюсков ( Polititapes aureus ). Было обнаружено, что рак золотистых ковровых моллюсков был передан от другого вида, молодки ковровой раковины ( Venerupis corrugata ). [27] [28]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abc Ostrander EA, Davis BW, Ostrander GK (январь 2016 г.). «Трансмиссивные опухоли: разрушение парадигмы рака». Trends in Genetics . 32 (1): 1–15. doi :10.1016/j.tig.2015.10.001. PMC 4698198.  PMID 26686413  .
  2. ^ abcd Welsh JS (2011). «Контагиозный рак». Онколог . 16 (1): 1–4. doi :10.1634/theoncologist.2010-0301. PMC 3228048. PMID  21212437 . 
  3. ^ ab Dujon AM, Gatenby RA, Bramwell G, MacDonald N, Dohrmann E, Raven N и др. (июль 2020 г.). «Трансмиссивные раковые заболевания в эволюционной перспективе». iScience . 23 (7): 101269. Bibcode :2020iSci...23j1269D. doi :10.1016/j.isci.2020.101269. PMC 7327844 . PMID  32592998. 
  4. ^ abc Ujvari B, Gatenby RA, Thomas F (2016-04-01). «Эволюционная экология трансмиссивных видов рака». Инфекция, генетика и эволюция . 39 : 293–303. Bibcode :2016InfGE..39..293U. doi :10.1016/j.meegid.2016.02.005. ISSN  1567-1348. PMID  26861618.
  5. ^ Nguyen DX, Bos PD, Massagué J (апрель 2009 г.). «Метастазирование: от распространения до органоспецифической колонизации». Nature Reviews Cancer . 9 (4): 274–284. doi :10.1038/nrc2622. ISSN  1474-175X. PMID  19308067.
  6. ^ Gatenby RA, Gillies RJ (январь 2008 г.). «Микросредовая модель канцерогенеза». Nature Reviews Cancer . 8 (1): 56–61. doi :10.1038/nrc2255. ISSN  1474-175X. PMID  18059462.
  7. ^ Barozzi P, Luppi M, Facchetti F, Mecucci C, Alù M, Sarid R и др. (май 2003 г.). «Посттрансплантационная саркома Капоши возникает из-за засевания донорских предшественников». Nature Medicine . 9 (5): 554–61. doi :10.1038/nm862. PMID  12692543. S2CID  2527251.
  8. ^ Matser YA, Terpstra ML, Nadalin S, Nossent GD, de Boer J, van Bemmel BC и др. (Июль 2018 г.). «Передача рака молочной железы одним донором нескольких органов 4 реципиентам трансплантата». American Journal of Transplantation . 18 (7): 1810–1814. doi : 10.1111/ajt.14766 . PMID  29633548.
  9. ^ Muehlenbachs A, Bhatnagar J, Agudelo CA, Hidron A, Eberhard ML, Mathison BA и др. (ноябрь 2015 г.). «Злокачественная трансформация Hymenolepis nana в организме человека». The New England Journal of Medicine . 373 (19): 1845–52. doi : 10.1056/NEJMoa1505892 . PMID  26535513.
  10. ^ Gärtner HV, Seidl C, Luckenbach C, Schumm G, Seifried E, Ritter H и др. (ноябрь 1996 г.). «Генетический анализ саркомы, случайно пересаженной от пациента хирургу». The New England Journal of Medicine . 335 (20): 1494–6. doi : 10.1056/NEJM199611143352004 . PMID  8890100.
  11. ^ Gugel EA, Sanders ME (декабрь 1986 г.). «Передача аденокарциномы толстой кишки человека через иглу». The New England Journal of Medicine . 315 (23): 1487. doi :10.1056/NEJM198612043152314. PMID  3785302.
  12. ^ Weiss RA, Fassati A, Murgia C (2006). "Паразитарный рак, передающийся половым путем". Retrovirology . 3 (Приложение 1): S92. doi : 10.1186/1742-4690-3-S1-S92 . PMC 1717007 . 
  13. ^ Ní Leathlobhair M, Gulland FM, Murchison EP (2017-06-22). «Нет доказательств клональной передачи урогенитальной карциномы у калифорнийских морских львов (Zalophus californianus)». Wellcome Open Research . 2 : 46. doi : 10.12688/wellcomeopenres.11483.1 . PMC 5527528. PMID  28948233 . 
  14. ^ Rebbeck CA, Thomas R, Breen M, Leroi AM, Burt A (сентябрь 2009 г.). «Происхождение и эволюция трансмиссивного рака». Эволюция; Международный журнал органической эволюции . 63 (9): 2340–9. doi : 10.1111/j.1558-5646.2009.00724.x . PMID  19453727.
  15. ^ Strakova A, Murchison EP (февраль 2015 г.). «Рак, который выжил: взгляд из генома рака возрастом 11000 лет» (PDF) . Current Opinion in Genetics & Development . 30 : 49–55. doi : 10.1016/j.gde.2015.03.005. PMID  25867244. S2CID  21195930.
  16. ^ Baez-Ortega A, Gori K, Strakova A, Allen JL, Allum KM, Bansse-Issa L, et al. (август 2019 г.). «Соматическая эволюция и глобальная экспансия древней трансмиссивной линии рака». Science . 365 (6452): eaau9923. doi :10.1126/science.aau9923. PMC 7116271 . PMID  31371581. 
  17. ^ Белов К (февраль 2011). «Роль главного комплекса гистосовместимости в распространении инфекционных раковых заболеваний». Геном млекопитающих . 22 (1–2): 83–90. doi :10.1007/s00335-010-9294-2. PMID  20963591. S2CID  8303843.
  18. ^ Siddle HV, Kreiss A, Eldridge MD, Noonan E, Clarke CJ, Pyecroft S и др. (октябрь 2007 г.). «Передача смертельной клональной опухоли при укусе происходит из-за истощенного разнообразия MHC у находящихся под угрозой исчезновения плотоядных сумчатых». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 104 (41): 16221–6. doi : 10.1073/pnas.0704580104 . PMC 1999395. PMID  17911263 . 
  19. ^ abcd Harrison C (май 2018 г.). «Клонально передаваемые раковые заболевания в природе». Cancer Therapy Advisor . Получено 2019-10-03 .
  20. ^ Murgia C, Pritchard JK, Kim SY, Fassati A, Weiss RA (август 2006 г.). «Клональное происхождение и эволюция трансмиссивного рака». Cell . 126 (3): 477–87. doi :10.1016/j.cell.2006.05.051. PMC 2593932 . PMID  16901782. 
  21. ^ Copper HL, Mackay CM, Banfield WG (октябрь 1964 г.). «Хромосомные исследования контагиозной ретикулярной саркомы сирийского хомяка». Журнал Национального института рака . 33 (4): 691–706. doi :10.1093/jnci/33.4.691. PMID  14220251.
  22. ^ Banfield WG, Woke PA, Mackay CM, Cooper HL (май 1965). «Передача саркомы ретикулярных клеток хомяков комарами». Science . 148 (3674): 1239–40. Bibcode :1965Sci...148.1239B. doi :10.1126/science.148.3674.1239. PMID  14280009. S2CID  12611674.
  23. ^ Pearse AM, Swift K (февраль 2006 г.). «Теория аллотрансплантации: передача болезни дьявольской лицевой опухоли». Nature . 439 (7076): 549. Bibcode :2006Natur.439..549P. doi : 10.1038/439549a . PMID  16452970. S2CID  4409863.
  24. ^ Эпштейн Б., Джонс М., Хамеде Р., Хендрикс С., МакКаллум Х., Мерчисон Э.П. и др. (август 2016 г.). «Быстрый эволюционный ответ на трансмиссивный рак у тасманийских дьяволов». Nature Communications . 7 (1): 12684. Bibcode : 2016NatCo ...712684E. doi : 10.1038/ncomms12684 . PMC 5013612. PMID  27575253. 
  25. ^ Yong E (2015-04-09). «Эгоистичные клетки моллюсков вызывают заразный рак моллюсков». National Geographic . Архивировано из оригинала 2015-09-05 . Получено 2015-04-10 .
  26. ^ Metzger MJ, Reinisch C, Sherry J, Goff SP (апрель 2015 г.). «Горизонтальная передача клональных раковых клеток вызывает лейкемию у моллюсков с мягким панцирем». Cell . 161 (2): 255–63. doi :10.1016/j.cell.2015.02.042. PMC 4393529 . PMID  25860608. 
  27. ^ Metzger MJ, Villalba A, Carballal MJ, Iglesias D, Sherry J, Reinisch C и др. (июнь 2016 г.). «Широко распространенная передача независимых линий рака в пределах нескольких видов двустворчатых моллюсков». Nature . 534 (7609): 705–9. Bibcode :2016Natur.534..705M. doi :10.1038/nature18599. PMC 4939143 . PMID  27338791. 
  28. ^ Frierman EM, Andrews JD (февраль 1976). «Возникновение гематопоэтических новообразований у устриц Вирджинии (Crassostrea virginica)». Журнал Национального института рака . 56 (2): 319–24. doi :10.1093/jnci/56.2.319. PMID  1255763.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме Трансмиссивный рак .