Загрязнение воздуха – причина немелкоклеточного рака легких у некурящих

Частицы, которые обычно обнаруживаются в выхлопных газах автомобилей и дыме от ископаемого топлива, значительно повышают риск немелкоклеточного рака легких (НМРЛ), на который приходится более 250 000 смертей от рака легких во всем мире в год. Об этом заявили ученые из Института Фрэнсиса Крика и Университетского колледжа Лондона на открывшемся 10 сентября ESMO Congress 2022. 

– Те же самые частицы в воздухе, образующиеся в результате сжигания ископаемого топлива, усугубляющие изменение климата, напрямую влияют на здоровье человека через важный и ранее упускаемый из виду механизм, вызывающий рак в клетках легких, – рассказал один из авторов исследования, сотрудник Института Фрэнсиса Крика Чарльз Суонтон. – Риск рака легких от загрязнения воздуха ниже, чем от курения, но мы не можем контролировать то, чем мы все дышим. Во всем мире больше людей подвергается воздействию небезопасных уровней загрязнения воздуха, чем воздействию токсичных химических веществ в сигаретном дыме, и эти новые данные связывают важность решения проблем климатического здоровья с улучшением здоровья человека.

Новые результаты основаны на исследованиях мутаций в гене под названием EGFR, которые наблюдаются примерно у половины людей с раком легких, которые никогда не курили. Исследование охватило почти полумиллиона жителей в Англии, Южной Кореи и Тайваня, подверженных воздействию возрастающих концентраций взвешенных в воздухе твердых частиц (ТЧ) диаметром 2,5 микрометра (мкм) было связано с повышенным риском НМРЛ с мутациями EGFR.

В ходе лабораторных исследований ученые из Института Фрэнсиса Крика показали, что одни и те же загрязняющие частицы (PM2.5) вызывают быстрые изменения в клетках дыхательных путей с мутациями в EGFR и в другом гене, связанном с раком легких, называемом KRAS, что приводит к образованию раковых стволовых клеток. Они также обнаружили, что загрязнение воздуха вызывает приток макрофагов, которые высвобождают медиатор воспаления, интерлейкин-1β, вызывая размножение клеток с мутациями EGFR в ответ на воздействие PM2.5, и что блокада интерлейкина-1β ингибирует инициацию рака легких. Такие выводы согласуются с данными предыдущего крупного клинического исследования, показывающего дозозависимое снижение заболеваемости раком легких у людей проходящих лечение антителом против IL1β.

В заключительной серии экспериментов команда Фрэнсиса Крика использовала ультрасовременное сверхглубокое мутационное профилирование небольших образцов нормальной легочной ткани и обнаружила драйверные мутации EGFR и KRAS в 18% и 33% нормальных образцах легких соответственно.

– Мы обнаружили, что драйверные мутации в генах EGFR и KRAS, обычно обнаруживаемые при раке легких, на самом деле присутствуют в нормальной ткани легких и, вероятно, являются следствием старения, – поделился сказал Чарльз Суонтон. – В нашем исследовании эти мутации сами по себе лишь слабо усиливали рак в лабораторных моделях. Когда клетки легких с этими мутациями подвергались воздействию загрязнителей воздуха, мы наблюдали больше случаев рака, и они возникали быстрее, чем когда клетки легких с этими мутациями не подвергались воздействию загрязнителей, Это позволяет предположить, что загрязнение воздуха способствует возникновению рака легких в клетках, несущих мутации управляющего гена. Следующий шаг — выяснить, почему некоторые клетки легких с мутациями становятся раковыми при воздействии загрязняющих веществ, а другие — нет.

Комментируя представленные коллегами результаты исследования, Тони Мок из Китайского университета Гонконга, подчеркнул важность уменьшения загрязнения воздуха для снижения риска легочных заболеваний, в том числе рака.

– Мы давно знаем о связи между загрязнением окружающей среды и раком легких, и теперь у нас есть возможное объяснение этой связи, – подытожил он. – Поскольку потребление ископаемого топлива идет рука об руку с загрязнением и выбросами углерода, у нас есть серьезные полномочия для решения этих проблем.