21–24 сентября 2010 г. в большом конференц-зале НАН Украины проходила Международная конференция под названием «Опухоль и организм: новые аспекты старой проблемы», на которой обсуждались достижения фундаментальных исследований в экспериментальной онкологии, которые способствовали установлению роли некоторых генетических и эпигенетических факторов в развитии того или иного вида злокачественных новообразований, а также молекулярных механизмов, которые являются ключевыми для классификации опухолей, разработки новых стандартов диагностики и новой стратегии лечения пациентов с онкологической патологией.
Василий Чехун, директор Института экспериментальной патологии, онкологии и радиобиологии им. Р.Е. Кавецкого НАН Украины, рассказал о том, что основным направлением научной деятельности института всегда было изучение взаимоотношений между опухолью и организмом потому, что они являются базовыми в понимании механизмов развития рака. Также понимание таких взаимоотношений очень важно для разработки новых методов диагностики и терапии онкологических заболеваний, при этом, расширяя и углубляя это направление, ученые института используют новейшие методы и потенциальные диагностические маркеры, такие как роль микроРНК и стволовых клеток в развитии злокачественного процесса. То есть в ходе научных исследований реализуется переход от взаимоотношений опухоли и организма к частным процессам, которые происходят на молекулярном уровне.
Как известно, в организме человека каждый день образуются потенциальные опухолевые клетки, однако не у каждого этот процесс переходит в развитие онкологического заболевания. Несмотря на постоянное влияние различных канцерогенных факторов, образующиеся атипичные клетки в силу своей антигенной гетерогенности быстро распознаются и уничтожаются клетками иммунной системы. Нормальное функционирование иммунной системы организма определяется как основной фактор натуральной защиты организма от развития злокачественного процесса, поэтому особенно важным в этом контексте является поиск новых агентов, направленных на то, чтобы помочь организму самому справится с опухолью, а не разработка и применение цитостатических препаратов. На сегодняшний день определение опухолевого роста как многоэтапного процесса и понимание механизмов развития каждого этапа помогает вмешиваться в этот процесс на различных стадиях с использованием соответствующих агентов. Современная практическая онкология не ограничивается применением цитостатиков на поздних стадиях развития злокачественного процесса. Благодаря изучению молекулярных и иммунологических механизмов, сопровождающих этот процесс, стали возможными ранняя диагностика и иммунопрофилактика прогрессирования этого процесса. Естественно, немаловажную роль играет и принятие превентивных мер.
Потенциальное использование противоопухолевых вакцин в основном рассчитано на предупреждение метастазирования опухоли за счет продления иммунологической памяти, поскольку дополнительная антигенная нагрузка способствует более продолжительному узнаванию иммунокомпетентными клетками атипичных и предотвращению распространения таких клеток по организму. Особенно важным в такой коррекции нарушенного гомеостаза является ранняя диагностика предопухолевых состояний как при диспансеризации по другим причинам, так и при регулярном скрининге пациентов группы повышенного риска развития онкологической патологии, потому что на каждой стадии злокачественного процесса можно применять соответствующие методы лечения. Мнение многих ученых сходится в том, что в борьбе с онкологической патологией основным является не уничтожение самой опухоли, а возможность мобилизации сил организма на восстановление гомеостаза и предотвращение метастазирования, а также снижения агрессивности течения процесса и возможности его переведения в хроническую форму.
Фёдор Киселёв, заведующий отделом трансформирующих генов опухолей НИИ канцерогенеза ГУ РОНЦ им. Н.Н. Блохина РАМН, сделал доклад о факторах, способствующих прогрессированию рака шейки матки. Докладчик подробно описал механизмы репродукции вируса папилломы человека в клетках эпителия цервикального канала и влияние различных путей реализации данного механизма на прогрессию неопластических изменений эпителия шейки матки. Развитие и прогрессирование рака шейки матки обусловлено генетическими и эпигенетическими изменениями, при этом основную роль в инициации беспорядочной пролиферации эпителия цервикального канала приписывают инфекции, вызванной высокоонкогенными штаммами вируса папилломы человека (16, 18, 31, 33 и др.). Вирусные геномы детектируются как при предраковых изменениях шейки матки — дисплазии цервикального эпителия (cervical intraepithelial neoplasia I — CIN I, II, III), так и при карциномах, что обусловлено персистенцией вируса в эпителиальных клетках в интегрированной или эписомальной формах. При этом во всех случаях озлокачествления процесса экспрессируются гены Е6 и Е7, основной функцией которых является инактивация генов — супрессоров опухолевого роста — р53 и Rb. Также на всех стадиях неопластических изменений выявляется потеря гетерозиготности на различных хромосомах, в основном в местах локализации генов-супрессоров, некоторые из них могут быть специфичными для разных стадий неопластических изменений. В контексте эпигенетических изменений наиболее важным в прогрессировании процесса является метилирование генов промоторного участка, задействованных в процессе деления клеток и, возможно, являющихся также специфичными для различных видов опухолей и выявляемых в 30–20% опухолей.
Другим важным эпигенетическим изменением является повышенная экспрессия гена р16ink4a, ингибитора циклинзависимой киназы, которая выявляется уже на стадии CIN I и может использоватся как дополнительный ранний диагностический маркер. Также во всех новообразованиях идентифицируется теломеразная активность, однако разные опухоли характеризуются рядом сплайсированных РНК, кодирующих этот фермент. Таким образом, использование технологии микрочипов для определения паттернов экспрессии генов демонстрирует, что все опухоли являются различными по спектру «работающих генов» и этот спектр варьирует на всем протяжении прогрессирования злокачественного процесса.
Афина Старланд-Девенпорт, подразделение биохимической токсикологии Национального центра токсикологических исследований (США), в своем докладе рассказала о роли уридиндифосфат (УДФ)-глюкуронозилтрансфераз и транспортеров лекарственных средств в развитии резистентности к терапии при раке молочной железы. Как известно, одним из основных лимитирующих факторов проведения химиотерапии часто является естественная или приобретенная резистентность к различным химиотерапевтическим препаратам. Другими лимитирующими факторами являются токсичность таких препаратов, а также побочные эффекты, возникающие при их применении. Несостоятельность ответа на химиотерапию до сих пор остается неясной, однако есть некоторые предположения относительно этого, которые базируются на молекулярных механизмах метаболизма ферментов и транспорта лекарственных средств. Предполагается, что периодические изменения в генах АТФ-связывающего кассетного транспортера (АВС-транспортера)придают опухолевым клеткам резистентный к химиотерапевтическим средствам фенотип. Также был выявлен полиморфизм УДФ- глюкуронозилтрансфераз, наличие которого коррелировало с клиническим исходом и резистентностью к химиотерапевтическим агентам.
В докладе продемонстрировано, как полиморфизм УДФ- глюкуронозилтрансфераз и генов АВС-транспортера влияет на активность их экспрессии при раке молочной железы. В исследовании внимание ученых было сфокусировано на таких вариантах полиморфизма, которые определяют клиническую эффективность и толерантность к химиотерапевтическим агентам при раке молочной железы, включая гормональную терапию, применение антрациклинов, таксанов и алкилатных производных.
Елена Златник, Ростовский научно- исследовательский онкологический институт Министерства здравоохранения Российской Федерации, в своем докладе сделала акцент на особенностях иммунологического микроокружения при раке толстой кишки. В своей работе ученые исследовали субпопуляции лимфоцитов и уровни цитокинов у больных раком толстой кишки. У 12 пациентов субпопуляции лимфоцитов в местах локализации опухоли и перифокальной зоны (1–3 см от опухоли) изучались с помощью иммунофлуоресцентного теста, также исследовались субпопуляции лимфоцитов в крови пациентов. Уровни цитокинов (интерлейкин (ИЛ)-1α , интерферон α, ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10) исследовались при помощи метода иммуноферментного анализа. При этом выявилось, что количество Т-, В- лимфоцитов и НК (CD16+)-клеток в опухолевой ткани было меньше, чем в крови пациентов. При этом количество НК (CD56+)-клеток было увеличено в опухолевой ткани. Эти показатели в перифокальной зоне были сопоставимы с показателями в крови пациентов. Количество цитокинов было значительно повышено в ткани опухоли: уровень ИЛ-1 составил 322±155 нг/мл в опухолевой ткани, 51±21 нг/мл — в перифокальной зоне и 12±5 нг/мл — на расстоянии 7–10 см от места локализации опухоли. Уровни других цитокинов были также выше в опухолевой ткани, чем в неизмененной. Предполагается, что ИЛ-6, ИЛ-8, ИЛ-10 продуцируются самой опухолью и являются факторами ее роста и прогрессии озлокачествления. Своим исследованием ученые продемонстрировали дисбаланс субпопуляций лимфоцитов и цитокинов в клетках опухолей толстой кишки.
Виктор Жильчук, Ровенский областной онкологический диспансер, продемонстрировал результаты исследований применения транстузумаба и бевацизумаба в индивидуальной схеме химиотерапии больных раком молочной железы. В группу, получающую транстузумаб, были включены 33 пациентки, которым в рамках лечения была проведена лучевая терапия и хирургическое вмешательство. Опухоли, полученные от пациенток имели положительные профили рецепторов-2 для эпидермального фактора роста человека (Human Epidermal growth factor Receptor 2 — HER2, Еstrogen receptor — ER и Progesterone receptor — RP), при этом опухолевые клетки характеризовались повышенной экспрессией Pgp, но низкой экспрессией маркеров резистентности к лекарственным препаратам — GST и MT. Пациентки были разделены на 2 подгруппы: контроль (19) и целевая (14). Продолжительность лечения составила 140 дней, после чего пациентки постоянно наблюдались в течении 3 лет. Бевацизумаб был включен в схемы химиотерапии 16 пациенток.
В ходе исследования установлено, что выживаемость пациенток, у которых в качестве химиотерапии применялись препараты паклитаксел и транстузумаб, была выше по сравнению с теми, которым вводили только паклитаксел (р<0,05). Анализ результатов лечения 16 пациенток, для которых были разработаны индивидуальные схемы полихимиотерапии + бевацизумаб, показал что безрецидивное течение болезни и 3-летняя выжываемость значительно чаще наблюдались в этой группе по сравнению с группой, в которой не применяли бевацизумаб (81,2±4,1% против 61,5±6,0%). Более того, общая выживаемость на фоне применения этих препаратов была выше, чем в группе пациенток, у которых применяли доксорубицин + циклофосфамид, что было подтверждено с помощью метода Каплана — Мейера. Данные исследования продемострировали, что включение транстузумаба и бевацизумаба в индивидуальные схемы полихимиотерапии больных раком молочной железы способствует повышению выживаемости и продлению безрецидивного периода.
Елена Кашуба, отдел микробиологии, опухоли и клеточной биологии Каролинского института в Стокгольме (Швеция), в своем докладе подробно изложила молекулярные механизмы влияние вируса Эпштейна-Барр (ЭБВ) на иммортализацию стволовых клеток. Как известно, ЭБВ является известным фактором, который способствует трансформации клеток. И хоть механизмы этого трансформирующего влияния не совсем изучены, предельно ясно, что в этом задействована модификация внутриклеточных сигнальных путей, что способствует блокаде выделения цитокинов. Шесть ассоциированных с трансформацией вирусных белков (EBV-encoded nuclear antigen, EBNA-1–3, -5, -6 и latent membrane protein, LMP1) стимулируют пролиферацию клеток и препятствуют апопотозу. ЭБВ, как и все ДНК- содержащие онкогенные вирусы, стимулирует переход клетки хазяина, в данном случае В-лимфоцита, в S-фазу. Также выявлено, что EBNA-6 связывается с митохондриальным рыбосомальным белком (mitochondrial ribosomal protein, MRPS 18–2) и является ключевым в переведении клетки в S-фазу, а MRPS 18–2 специфически связывается с геном-супрессором опухолевого роста (retinoblastoma protein, Rb). После ряда исследований установлено, что человеческий MRPS 18–2-белок способствует иммортализации первичных фибробластов крысиных эмбрионов. При этом иммортализованные MRPS 18–2-белком клетки (18IM) утратили способность к контактному торможению и продолжали расти независимо от места прикрепления. Но эти клетки не являлись туморогенными и их иммортализация сопровождалась изменениями маркеров дифференцировки. В клетках 18IM экспрессировались гены маркеров эмбриональных стволовых клеток SSEA-1 и Sox2 in vitro, чего не демонстрировалось в клетках контрольной линии крысиных фибробластов, при этом отмечалось снижение экспрессии генов маркеров виментина, гладкомышечного актина и фукозилтрансферазы 4 (FUT4). Результаты данного исследования показали новые механизмы иммортализации клеток индуцированные MRPS 18–2-белком, что может стать почвой для разработки новых подходов в терапии рака.
Мирослава Подобрий,
фото Сергея Бека
