Jangkitan pernafasan mengaktifkan sel-sel kanser payudara yang tidak aktif di dalam paru-paru

Penyelidik dari Kampus Perubatan Universiti Colorado Anschutz, Pusat Kanser Komprehensif Montefiore Einstein (MECCC) dan Universiti Utrecht telah menemui bukti langsung pertama bahawa jangkitan pernafasan biasa, termasuk COVID-19 dan influenza, boleh "membangkitkan" sel-sel kanser payudara yang tidak aktif yang telah merebak ke paru-paru, menetapkan peringkat untuk tumor metastatik baharu muncul.

Penemuan yang diterbitkan dalam jurnal Nature, diperoleh pada tikus dan disokong oleh kajian yang menunjukkan peningkatan kematian dan metastasis paru-paru dalam kalangan mangsa kanser yang dijangkiti SARS-CoV-2, virus yang menyebabkan COVID-19.

"Penemuan kami mencadangkan bahawa orang yang mempunyai sejarah kanser mungkin mendapat manfaat daripada mengambil langkah berjaga-jaga terhadap virus pernafasan, seperti vaksinasi (jika ada), dan membincangkan potensi risiko dengan penyedia penjagaan kesihatan mereka," kata Julio Aguirre-Guiso, Ph.D., pengarang utama bersama kajian itu, pengarah Institut Tidur Kanser di MECCC, profesor biologi sel, onkologi sel, onkologi, Rose, dan Rose. Kolej Perubatan Einstein.

Kajian itu diketuai oleh James DeGregory, Ph.D., pengarah bersekutu Pusat Kanser Universiti Colorado. Pemimpin bersama termasuk Mercedes Rincon, Ph.D. (CU Anschutz) dan Roel Verheulen, Ph.D. (Universiti Utrecht, Belanda, dan Kolej Imperial London).

"Ini adalah kajian yang kompleks dan pelbagai disiplin yang benar-benar memerlukan usaha berpasukan," kata Dr. DeGregori.

Membangkitkan 'sel tidur' pada tikus

Sebelum kajian ini, terdapat beberapa bukti bahawa proses keradangan boleh "membangkitkan" sel kanser yang disebarkan (DCC). Ini adalah sel-sel yang telah pecah dari tumor utama dan merebak ke organ yang jauh, selalunya kekal tidak aktif untuk jangka masa yang lama.

"Semasa pandemik COVID-19, terdapat laporan terpencil yang mencadangkan kemungkinan peningkatan kematian akibat kanser, menguatkan hipotesis bahawa keradangan teruk boleh menggalakkan pengaktifan DCC yang tidak aktif," kata Dr. Aguirre-Guiso, yang juga mengetuai Program Penyelidikan Persekitaran Mikro Tumor dan Metastasis di MECCC.

Para saintis menguji hipotesis ini menggunakan model unik tikus kanser payudara metastatik yang dibangunkan di makmal Dr. Aguirre-Guiso. Model ini termasuk DCC yang tidak aktif di dalam paru-paru dan oleh itu meniru aspek penting penyakit pada manusia.

Tikus terdedah kepada virus SARS-CoV-2 atau influenza. Dalam kedua-dua kes, jangkitan pernafasan membawa kepada kebangkitan DCC yang tidak aktif di dalam paru-paru, yang menyebabkan pertumbuhan besar sel metastatik dalam beberapa hari jangkitan dan kemunculan fokus metastatik dalam masa dua minggu.

"Sel kanser yang tidak aktif adalah seperti bara yang ditinggalkan oleh api yang ditinggalkan, dan virus pernafasan adalah seperti angin kencang yang meniup api," kata Dr. DeGregori.

Analisis molekul menunjukkan bahawa pengaktifan DCC tidak aktif dicetuskan oleh interleukin-6 (IL-6), protein yang dikeluarkan oleh sel imun sebagai tindak balas kepada jangkitan atau kecederaan.

"Penemuan IL-6 sebagai pengantara utama kebangkitan DCC daripada dorman menunjukkan bahawa penggunaan perencat IL-6 atau imunoterapi sasaran lain boleh menghalang atau melemahkan pengulangan metastatik selepas jangkitan virus," kata Dr Aguirre-Guiso.

Dua kajian populasi juga mengesahkan risiko kepada manusia

Pandemik COVID-19 telah menyediakan peluang unik untuk mengkaji kesan virus pernafasan (dalam kes ini, SARS-CoV-2) terhadap perkembangan kanser. Pasukan menganalisis dua set data besar dan mendapat sokongan untuk hipotesis mereka: jangkitan pernafasan pada pesakit dalam pengampunan dikaitkan dengan perkembangan metastatik.

Kajian pertama menggunakan UK Biobank, kohort berasaskan populasi lebih daripada 500,000 peserta, yang sebahagiannya telah pun didiagnosis dengan kanser sebelum wabak itu. Penyelidik dari Universiti Utrecht dan Imperial College London melihat sama ada jangkitan COVID-19 meningkatkan risiko kematian akibat kanser pada orang ini. Mereka memberi tumpuan kepada mangsa yang terselamat daripada kanser yang telah didiagnosis sekurang-kurangnya lima tahun sebelum wabak itu, bermakna mereka mungkin berada dalam pengampunan. Daripada jumlah ini, 487 orang diuji positif untuk COVID-19 dan dipadankan dengan 4,350 kawalan yang diuji negatif.

Selepas mengecualikan pesakit yang meninggal dunia akibat COVID-19, para penyelidik mendapati bahawa pesakit kanser yang menghidap COVID-19 hampir dua kali lebih berkemungkinan mati akibat kanser berbanding mereka yang tidak menghidap COVID-19.

"Kesan ini paling ketara semasa tahun pertama selepas jangkitan," kata Dr. Verheulen. Perkembangan tumor yang pesat pada orang sepadan dengan pertumbuhan dramatik sel kanser tidak aktif yang dilihat dalam model haiwan.

Dalam kajian kedua berasaskan populasi menggunakan pangkalan data Flatiron Health (USA), penyelidik Junxiao Hu dan Dexiang Gao menganalisis data mengenai pesakit kanser payudara yang dilihat di 280 klinik onkologi. Mereka membandingkan kejadian metastasis paru-paru di kalangan pesakit yang tidak mempunyai COVID-19 (36,216) dan mereka yang mempunyai (532). Lebih 52 bulan susulan, mereka yang mempunyai COVID-19 mempunyai risiko hampir 50% lebih tinggi untuk mengalami metastasis paru-paru berbanding pesakit dengan diagnosis yang sama tanpa COVID-19.

"Penemuan kami mencadangkan bahawa pesakit kanser mungkin mempunyai peningkatan risiko kambuh dengan metastasis selepas jangkitan virus pernafasan biasa," kata Dr Verheulen. "Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa kajian kami telah dijalankan sebelum ketersediaan vaksin COVID-19."

"Dengan memahami mekanisme asas, kami akan menyasarkan untuk membangunkan campur tangan yang boleh mengehadkan risiko perkembangan metastatik dalam mangsa kanser yang telah mengalami jangkitan virus pernafasan," kata Dr. DeGregori. "Kami juga merancang untuk mengembangkan kajian kami - kedua-dua dalam model haiwan dan dengan menganalisis data klinikal - kepada jenis kanser lain dan organ lain yang terjejas oleh metastasis. Jangkitan virus pernafasan akan kekal, jadi kami perlu memahami akibat jangka panjangnya."