boat.matrixboard.ru   chem.matrixboard.ru   clining.matrixboard.ru  detergent.matrixboard.ru  drive.matrixboard.ru  ingector.matrixboard.ru  rgd.matrixboard.ru  silicon.matrixboard.ru  test.matrixboard.ru  uzo.matrixboard.ru
 

Наука и человечество 1983

Микромир

14.04.2019 09:08
дата обновления страницы

Иммунология злокачественных опухолей

Дата создания сайта: 20/12/2012
Дата обновления главной страницы: 14.04.2019 09:08

e-mail:
icq:	613603564

 поддержка проекта:
разместите на своей странице нашу кнопку! И мы разместим на нашей странице Вашу кнопку или ссылку. Заявку прислать на e-mail

код нашей кнопки:

Статистика Yandex

 

Статистика Mail

 

Статистика Liveinternet

 

Каждый пятый житель нашей планеты становится жертвой рака - этой коварной болезни. Почему она возникает, как усовершенствовать методы ее профилактики, диагностики и лечения? Как нам кажется, фундаментальные исследования в области биологических наук смогут ответить на эти вопросы и решить проблему рака.
Тематика моих научных исследований - иммунология опухолей, единственный, пожалуй, раздел в онкологии, который имеет равное значение как для изучения биологических основ проблемы, так и для применения в клинике его результатов. От этого раздела науки ожидают многого: он дает возможность лучше познать патогенез заболевания, усовершенствовать методы диагноза и лечения рака.

  Возможна ли иммунизация против рака так же , как против возбудителей инфекционных болезней

  Основы пересадки тканей и новые пути в иммунологии опухолей

  Особенности иммунологии в эксперименте

  Лейкозы мышей: вирус, иммунитет и лейкемическая клетка

  Лейкозы у человека: участвуют ли в их возникновении вирусы?

  Гипотеза иммуного надзора

  Попытки изоляции антигенов

  Опухоленосители реагируют на фетальные антигены

  Как будет далее развиваться иммунология опухолей?

  Возможна ли иммунизация против рака так же , как против возбудителей инфекционных болезней

Когда для борьбы с оспой в 1798 г. английский врач Э. Дженнер умышленно стал вызывать легкую инфекционную форму заболевания путем заражения человека экстрактом коровьей оспы (что вело к появлению длительного иммунитета против человеческой оспы), механизм иммунизации ему был еще неизвестен. Лишь в первой половине нашего столетия появились условия для изучения клеточных и молекулярных процессов иммунитета. Антитела и клеточные иммунные реакции как главные компоненты "защиты против инфекции были приняты во внимание и при изучении рака. Казалось целесообразным иммунизировать онкологических больных вакцинами из раковых клеток или, соответственно, экстрактами, приготовленными из ткани раковой опухоли.
Результаты, о которых сообщали различные клиницисты, оказались весьма малообнадеживающими. Таким путем не удавалось вообще или удавалось весьма незначительно воздействовать на опухоли. Поскольку такому лечению подвергались обычно распространенные опухоли (по отношению к которым вряд ли можно было рассчитывать на обнаружение иммунологического эффекта), не удавалось установить, в состоянии ли организм вообще пустить в ход против рака свои иммунозащитные механизмы. Первое, от чего пришлось отказаться, - это представление о том, что уколы иммунной сыворотки (содержащей антитела, полученные от животных, которым вводили раковые клетки) должны вызывать торможение роста опухолевых клеток. Повышенная чувствительность по отношению к вводимой чужеродной сыворотке в значительной степени ограничивала возможности ее применения. Даже в опытах in vitro ("в пробирке") сыворотка, предназначенная для уничтожения рака, оказывалась токсичной по отношению к нормальным клеткам. Уровень знаний по иммунологии рака остановился на этой позиции и оставался практически неизменным до начала пятидесятых годов.
Качественный скачок произошел благодаря научным достижениям в двух областях - иммуногенетической и трансплантационно-иммуноло-гической. Это были шаги, пробудившие новые идеи, реализации которых способствовали и экспериментальные работы на животных.

  Основы пересадки тканей и новые пути в иммунологии опухолей

В конце пятидесятых годов совместно с А. Граффи (Graffi, ГДР) мы обнаружили работу Е. Фолея (Foley, США, 1953), в которой был описан процесс возникновения иммунитета у экспериментальных мышей против индуцированных химическим путем перевивных (трансплантированных) опухолей. Тогда было еще трудно себе представить, что эта работа и похожая на нее, но значительно позже обнаруженная, принадлежащая JI. Гроссу (Gross, США, 1943), буквально произведут революцию в иммунологии опухолей.

Рис. 1. Схема опытов с генетически однородными мышами по изучению трансплантационного иммунитета к злокачественным опухолям. Облученные (ослабленные или убитые) опухолевые клетки вводятся для предварительной иммунизации животного. "Промежуточный хозяин" с развившимся трансплантатом нужен для дальнейшего сохранения линии опухолевых клеток

Постановка опытов и оценка результатов были исключительно просты и убедительны, и, возможно, именно в силу этого столь восхитительны. Повторение и расширение экспериментов казались нам естественными и необходимыми.
В чем же заключалась специфика этих работ, на основании которых специалисты в области иммунологии опухолей открыли для себя новые возможности? Если пересаживали опухолевую ткань от одного индивидуума другому, то этот трансплантат обычно не приживался - рано или поздно происходило его отторжение. Ситуация в определенной степени сходна с таковой при пересадке почки: его удавалось сохранить лишь с помощью медикаментозного подавления иммунологической реакции". Причина отторжения - иммунологическая реакция против чужеродных антигенов донора. Хорошо приживляется трансплантат лишь в том случае, если донор и реципиент генетически идентичны, то есть если их тканевые антигены полностью совпадают, как, допустим, у близнецов. В таком случае после пересадки опухолевой ткани должен был бы развиться бурный опухолевый рост.
Перекрестное скрещивание экспериментальных мышей (инбридинг между братьями и сестрами) на протяжении многих поколений способно создать такую линию мышей, в которой индивидуумы генетически идентичны, а по отношению к трансплантируемым тканям ведут себя как однояйцевые близнецы. Е. Фолей и JI. Гросс использовали этот факт в своих опытах по иммунизированию (рис. 1). Предполагалось, что иммунизация таких животных ослабленными или убитыми опухолевыми клетками окажется возможной, если существуют особые антигены, специфичные для опухоли. Генетически идентичный реципиент содержит все те тканевые признаки, которыми обладает и донор опухоли, за исключением опухолевого антигена. Предположение оказалось верным. Трансплантированная опухолевая ткань действительно не вырастала в опухоль у предварительно иммунизированного реципиента, в то время как контрольные мыши умирали от пересаженной опухоли. Несколько лет спустя Р. Прэн (Prehn, США) и Дж. Майн (Main, США) продемонстрировали, что животные, у которых опухоль после предварительной иммунизации не вырастала, были потом постоянно устойчивыми к прививаемой опухоли, но не отторгали пересаживаемую здоровую ткань донора. Здесь у животных возникал иммунитет по отношению к опухолевому росту. Как у нас, так и в целом ряде других лабораторий идет дальнейшая работа в этом направлении.

  Особенности иммунологии в эксперименте

Наши исследования проводились с саркомами мышей, вызванными как метилхолантреном, так и бензпиреном или диметилбензантраценом. Во всех случаях предварительная обработка реципиента убитыми или ослабленными опухолевыми клетками или же искусственно вызванная регрессия растущей у него опухоли (например, за счет снижения ее кровоснабжения) способствовали развитию у реципиента иммунитета по отношению к последующей трансплантации опухолевых клеток. Опухоли, которые были получены при воздействии на кожу мышей каплями диметил-бензантрацена, ультрафиолетовым облучением или некоторыми другими факторами, оказались при проведении вышеозначенных опытов иммуногенными.
Иммунизирующие свойства были разными у различных опухолей. В то время как саркомы и карциномы, индуцированные канцерогенными углеводами, так же как и саркомы, вызванные ультрафиолетовыми лучами, оказывали выраженную иммунную защиту, эта реакция почти не

Рис. 2. Характеристика антигенов в опухолях, индуцированных химическими или физическими агентами (вверху) и вирусами (внизу). В первом случае антигены опухолей неодинаковы у одного и того же животного. Во втором - идентичны даже у разных особей, если опухоли вызваны одним и тем же вирусом

проявлялась при изучении сарком, полученных имплантацией пластмассовых пластин. Позже мы сумели показать, что легочный рак у мышей, индуцированный с помощью диэтилнитрозамина, обладал слабыми или вообще не обладал иммуно-генными свойствами. Несколько отрезвляюще действовали и наблюдения, что при спонтанных мышиных саркомах лишь в исключительных случаях удавалось получить опухолеспецифический трансплантационный иммунитет.
В понимании этих процессов имелась еще одна большая брешь: каждая опухоль, даже когда она индуцирована тем же самым канцерогеном, содержит иной опухолевый антиген. Иммунизация определенной опухолью, в частности саркомой, индуцированной метилхолантреном, оставляет иммунитет только по отношению к такой же саркоме того же животного. Аналогичное свойство было прослежено и у карцином. Если попытаться перенести эти наблюдения на человека, они означали бы, что пациента-опухоленосителя можно иммунизировать только той вакциной, которая была бы изготовлена из его собственной опухоли.
Неожиданными оказались результаты, которые свидетельствовали, что с опухолями, вызванными вирусами, ситуация складывается совсем по иному (рис. 2). Судя по первым публикациям об этом, их авторы использовали мышиную саркому, индуцированную вирусом полиомы. Все опухоли, так или иначе связанные этиологически с этим вирусом, обладали идентичными антигенами. В нашей лаборатории мы сумели провести ряд экспериментов (одновременно появились подобные работы, вышедшие из других лабораторий), и они также показали, что мышиные лейкозы, индуцированные вирусом, независимо от их гистологического типа, обнаруживают идентичные антигены.
Далее было доказано на опухолях, индуцированных вирусом полиомы, что антигены самого вируса нельзя здесь считать ответственными за иммунные реакции против опухолевых клеток. Антитела, нейтрализующие вирус полиомы, никак не влияют на рост полиомных опухолей, а иммунизация опухолевыми клетками не вызывает появления антител против вируса. Отсюда был сделан вывод, гласивший, что вирусные опухоли под влиянием вируса могут образовывать особые новые антигены - уже опухолеспецифичные.
Это позволяло по-новому оценить проблему рака у человека. Поскольку эксперименты на самом человеке немыслимы, мы исследовали корреляцию иммунологических реакций против злокачественных опухолей in vitro на клеточках животных. Клетки лимфоузлов резистентных (опухолеустойчивых) животных нейтрализовали разрастание опухолевых клеток.
Здесь предполагались два возможных механизма: 1) разрастание опухолевых клеток подавляется за счет того, что повышается реактивная чувствительность лимфоцитов - цитостатиче-ский эффект (создается своего рода барьер, ограничивающий опухоль) и 2) опухолевые клетки разрушаются и отторгаются путем повреждающего контакта с лимфоцитами - цитотоксиче-ское воздействие. Удалось показать, что при отторжении опухоли действительно основная роль в развитии цитотоксических реакций принадлежит лимфоцитам. Таким образом, был продемонстрирован параллелизм этого феномена с процессом отторжения чужеродных тканей и органов. Лимфоциты, непосредственно участвующие в этом разрушении, называются специфическими клетками-киллерами ("убийцами").
В то время мы еще не участвовали в изучении антигенов опухолей человека, но углубленно занимались иммунологией мышиных лейкозов.

  Лейкозы мышей: вирус, иммунитет и лейкемическая клетка

Как известно, А. Граффи и Л. Гросс являются пионерами в изучении проблемы вирусных лейкозов. Им обоим в пятидесятых годах удалось независимо друг от друга обнаружить два лейкоз-ных вируса, которые позже получили названия: вирус Граффи и, соответственно, вирус Гросса. Ими были тщательно изучены способы переноса,

Рис. 3. Особенности реакций новорожденных и взрослых мышей после инфицирования их вирусом лейкемии Граффи. Если вирус вводят взрослым животным, то уже через две недели можно проследить появление иммунитета против трансплантированных лейкозных клеток. Кроме того, в сыворотке крови этих животных находят нейтрализующие вирус антитела, а также антитела, которые реагируют с мембраной (оболочкой) лейкемических клеток. Лейкозный вирус в этой стадии оседает в селезенке, вилочковой железе, в костном мозге, а также в лимфоузлах. Печень и мозг этих животных остаются "чистыми". Если же инфицировать новорожденных животных, то через две недели вирус можно обнаружить в тканях всех вышеупомянутых органов, включая печень и мозг. У этих животных, когда они вырастут, трансплантационный иммунитет не будет выражен, и получить его путем иммунизации лейкозной тканью не удастся. У них будут отсутствовать противовирусные и противоклеточные антитела, а в их сыворотке обнаружится растворяющий антиген (в основном, вирусного происхождения), который отсутствует у резистентных мышей

патогенность, распространение - и антигенные свойства этих вирусов, относящихся к группе так называемых РНК-содержащих ретровирусов. Им удалось установить этиологическую связь между вирусом и заболеванием, проследить с помощью электронно-микроскопических исследований морфологию вирусов и выполнить их биохимический анализ. (Как выглядят, например, злокачественно перерожденные клетки крови в поле электронного микроскопа, показано на рис. 3).
Для нас в течение многих лет лейкемия Граффи была основным материалом иммунологических исследований.
Трансплантационный иммунитет против лейкемии мы получали, предварительно обработав животных или клетками, подвергшимися воздействию рентгеновских лучей (причем малыми

Рис. 4. Кровяной мазок с окрашенными и неокрашенными клетками у больной мыши. Множество окрасившихся гематоксилин-эозином незрелых гранулоцитов - свидетельство злокачественного вирусного перерождения клеток.

дозами этих клеток, которые не могут привести к развитию лейкоза), или же лейкозной тканью генетически различных штаммов мышей.
Факты свидетельствовали о том, что в процессе развития лейкемии, вызванной вирусом Граффи, возникает иммунологическая устойчивость животных против антигенов лейкозных клеток. Так, например, взрослые животные, инфицированные этим вирусом (трансплантированные затем лейкемические клетки у них подверглись отторжению), обладали антителами, нейтрализующими вирус (рис. 4).

Рис. 5. Антигены, локализованные в мембране (оболочке) лейкозной клетки мыши (схема). Каждая живая клетка организма содержит так называемые антигены тканевой совместимости, которые, по всей вероятности, играют роль при сохранении клеточной структуры. Антигены дифференцировки и эмбриональные антигены говорят о степени дифференцировки и развития клетки (этапе ее жизнедеятельности). Новые антигены клеточной поверхности появляются уже под воздействием вируса

Насколько просто было дифференцировать вирусные и индуцированные вирусом новые антигены в опухолях, полученных с помощью вируса полиомы, настолько же трудно реализовалась эта возможность при лейкозах. Это связано с механизмом образования лейкозного вируса: его составные части в процессе формирования вируса как такового являются одновременно интегральной составной частью клеточной мембраны. Иммунная реакция против подобных частиц вируса означает для живой клетки гибельный исход. С другой стороны, нельзя исключить, что подобно тому, как это было прослежено с опухолями вируса полиомы, новые особые антигены, которые не являются составными частицами вируса, образуются под влиянием именно вирусной инфекции. На них организму необходимо реагировать. Регулярное появление антител против лейкозных клеток в сыворотке резистентных животных позволяет разрешать in vitro разнообразные вопросы. С помощью иммунно-электронно-микроскопической методики и маркировки антител ферритином нам удалось подтвердить, что антитела реагируют как с вирусами, так и с клеточной мембраной (гранулы ферритина обнаруживаются и там и там). Маркированные антитела появлялись и в тех местах мембраны, в которых отсутствовал морфологически прослеживаемый вирус.

Рис. 6. Модель распределения вирусных и клеточных антигенов в лейкемической клетке (1971 г.). Показано, что определенные антигены располагаются по соседству друг с другом

Опыты, проведенные с помощью антител, маркированных флюоресцентным красителем, выполненные в различных лабораториях, еще ранее указывали, что, по-видимому, все антигены лейкозного вируса локализуются в клеточных мембранах (рис. 5).
Во многих лабораториях мира, в том числе у нас, шли поиски таких лейкозов или опухолей, которые бы содержали лишь один из антигенов - все равно, вирусный или гипотетический новый, индуцированный вирусом. Клетки, содержащие и продуцирующие вирус Граффи при участии сыворотки крови, получали способность его нейтрализовать. Однако оставались антитела, которые и после такой нейтрализации реагировали с мембраной лейкемических клеток. Очевидно, они возникли как реакция на неизвестный нам антиген.
Действительно ли обнаружили новый индуцируемый вирусом антиген? До сегодняшнего дня этот вопрос окончательно не решен. Возможно, предшественники вирусных белков, которые не стоят в антигенной связи с оболочкой вируса, оказываются структурально включенными в мембрану. Но не исключены и другие трактовки.
Вопрос дифференциации между вирусными и новыми клеточными антигенами в лейкозных клетках представлялся нам очень важным. Новые клеточные антигены могли быть ответственны за злокачественность: от их изучения зависела возможность создания вакцины, отвечающей характеру антигена.
Проявление вирусных или индуцированных вирусом антигенов в мембране лейкемических клеток или в клетках других видов весьма различно. С помощью иммунофлюоресцентной техники было доказано, например, что клетки саркомы, инфицированные вирусом (если судить по распределению нейтрализующих антител), несут на своей поверхности незначительное число антигенов. Лейкемические клетки отличаются от них по своему содержанию антигенов.
Можно предполагать, что иммунная чувствительность клеток в значительной мере зависит от концентрации антигенов на клеточной мембране (рис. 6). Некоторые саркомы, содержащие вирус Граффи, прогрессивно растут даже у резистентных к лейкозу животных, тогда как другие опухоли отторгаются. А различное поведение лейкозов проявляется в том, что клетки одного лейкоза под воздействием антител повреждаются, в то время как другие остаются совершенно резистентными. Следует принимать во внимание количественные и качественные отличия антигенов, что также может сказываться на особенностях их поведения.
Лейкозы мышей можно индуцировать не только путем инъекции подготовленного соответствующим образом вируса; они развиваются и под действием рентгеновских лучей или химических канцерогенов. В какой мере в процессе химической или физической индукции лейкозов принимают участие вирусы? Этот вопрос интересует нас, так же как и других ученых. Нам не удавалось передавать заболевание лейкозом, вызванным химическим путем, используя бесклеточный экстракт (хотя в литературе есть такие факты), даже в тех случаях, когда мы воздействовали им на новорожденных мышей. Но проследить вирусы с помощью электронной микроскопии нам удалось. У нас создалось впечатление, что при развитии лучевого лейкоза вирусы играют определенную роль.

  Лейкозы у человека: участвуют ли в их возникновении вирусы?

Модель мышиного лейкоза рассматривалась вначале как объект, с которым можно сравнивать человеческие лейкозы. Параллельно с иммунофлюоресцентным

Рис. 7. Изменения клетки после инфицирования ее ДНК-вирусом (например, вирусом полиомы, SV-40 или аденовирусом). В клетке может развиться продуктивная (связанная с размножением вируса) или непродуктивная (злокачественная) инфекция. В обоих случаях внутри клеточного ядра образуются Т-антигены, а в клеточной мембране - особые новые антигены. И те и другие индуцированы вирусом

 тестом в опытах с лейкозными клетками мышей мы использовали сыворотку здорового человека, а также сыворотку детей, страдающих острым лейкозом (ALL), для получения антител против ALL-клеток. Однако полученные результаты разочаровали нас. С помощью непрямой иммунофлюоресцентной техники с применением живых лейкозных клеток человека нам не удалось достоверно установить наличие антигенов, связанных с лейкемией.
К этому времени было расширено и укреплено научное подразделение нашего института, занимающееся вирусологическими исследованиями, было увеличено количество опытов, направленных на выявление вируса или его активности в нормальных или опухолевых тканях человека. Не последнюю роль при этом сыграло предположение, касающееся вирусной этиологии опухолей, в том смысле, что человек - не исключение из правил, обнаруженных для других представителей животного мира. Было доказано, что вирусы являются причиной возникновения опухолей не только у кур, мышей и крыс, но и у морских свинок, кроликов, а также у рогатого скота и обезьян различной породы.
Подобно другим группам ученых, группа А. Граффи, в которой мы работали, обнаружила вирусоподобные частицы в опухолевых клетках человека. Однако выращивать эти вирусы в тканевых культурах не удавалось. Одновременно было установлено, что в здоровых тканях обнаруживаются вирусоподобные частицы. Относительно частым местонахождением этих частиц  оказалась ткань человеческой плаценты.

Рис. 8. Изменения клетки после инфицирования ее РНК-вирусом (например, вирусом Рауса, саркомы кур, куриного лейкоза, вирусом Граффи и другими вирусами лейкоза и саркомы мышей, крыс и прочих животных а также вирусом опухоли молочной железы мышей). Клетка, инфицированная РНК-вирусом, может претерпеть впоследствии три вида изменений, причем два из них - злокачественные. В отличие от онкогенных ДНК-вирусов образование РНК-вирусов происходит путем отпочкования или отшнурования от клеточной или же внутриплазматической мембраны, где воссоединяются воедино его составные части, образуя целостный вирус. Белок оболочки вируса может при этом интегрировать составные части клеточной мембраны. Вирус могут высвобождать как перерожденные, так и неперерожденные клетки. Высвобождение размножившихся вирусов не связано с гибелью клеток

Для дальнейшего развития исследований было необходимо изучить поведение перевивных непрерывных клеточных линий, в частности тех, что продуцируют вирус.
В 1973 г. вначале на основании электронно-микроскопических исследований в клеточной культуре фибробластов - клеток соединительной ткани человека, полученных от плода, мать которого имела генерализованную форму рака шейки матки, группе А. Граффи удалось обнаружить так называемый ретровирус типа D. Подобный или идентичный тип D-вируса удалось обнаружить и другим авторам в клеточных линиях тканевых культур. И на сегодня принято считать достоверным, что ретровирусы типов D и, например, С можно обнаружить в человеческих клетках и изолировать. Было установлено, что вирусы подобной структуры являются онкоген-ными для нескольких разновидностей обезьян. Поскольку вирус, который удалось изолировать Граффи с сотрудниками, не отличается от других онкогенных вирусов, его роль в возникновении опухолей человека остается невыясненной. До настоящего времени не удалось обнаружить в опухолевой ткани человека ни вирусные антигены, ни антитела против них (ни у обладателей опухоли, ни у контрольных лиц). Опыты, относящиеся к изучению ретровирусов типа С и типа D, представляют лишь одну сторону исследований, направленных на установление вирусного происхождения опухолей человека.
Наряду с присущей вирусам способностью инфицировать или трансформировать клетку, они интересны еще и тем, что содержат фермент ревертазу, которая способствует обратному переносу генетической информации с РНК на комплиментарную (соответствующую ей) ДНК (обратная транскрипция). Сравнительно недавнее установление этого биологического принципа послужило важным толчком для развития генной инженерии, которая имеет для медицины и биологических наук исключительно большое значение. Не менее ценен этот факт и для изучения злокачественных перерождений клеток в результате вирусных инфекций, поскольку существуют как ДНК-вирусы (например, вирус полиомы), так и РНК-вирусы (к ним относится и вирус Граффи). И те и другие могут вызывать злокачественное перерождение инфицированной клетки (рис. 7, 8).
Не следует забывать в качестве возможных онкогенных вирусов человека и группу изоляторов, которые не относятся к ретровирусам и принадлежат к другим вирусным семействам, в их числе папова-вирусы, аденовирусы, вирусы герпеса и вирусы оспы.
Знания, накопленные в области вирусного и химического канцерогенеза, позволяют сделать вывод, что в качестве пускового механизма в развитии рака следует рассматривать разнообразные факторы. Иммунология внесла в эту теорию свой вклад, благодаря идентификации вирусов, их анализу и изучению их характеристик. Но только в том случае, если удастся получить подтверждение вирусной этиологии определенных опухолей, окажется возможным создание противоопухолевой вакцины.

  Гипотеза иммуного надзора

Какое-то время иммунологам казалось: иммунизация против рака - соответственно, усиление иммунного ответа организма против опухолевых антигенов - придвинулись совсем близко и становятся доступными. Однако этот оптимизм был вскоре приглушен сообщениями о том, что и лимфоциты здоровых людей обнаруживают цитотоксические свойства, направленные против опухолевых клеток или других клеточных линий (в опытах ин витро) и что существуют и неспецифические клетки-киллеры, тоже способные ин витроубивать клетки трансплантата. Эти клетки были обозначены как естественные (натуральные) клетки-киллеры (NK-клетки). Их удается обнаружить и у животных. В экспериментах с мышами эти клетки были изучены особенно тщательно.
Касаясь NK-клеток, я хотел бы коротко остановиться на одной гипотезе: о роли иммунной системы при заболевании раком. Речь идет о так называемой гипотезе иммунного надзора.
Гипотеза эта встречается достаточно часто в литературе, посвященной вопросам иммунологии опухолей.
Согласно гипотезе иммунного надзора М. Берне (Burnet, Австралия) и П. Эрлиха (Ehrlich), в организме постоянно появляются злокачественные клетки (следствие мутаций или других процессов), которые при наличии здоровой иммунно-защитной системы тотчас погибают. И действительно, множественные экспериментальные и клинические наблюдения, касающиеся сторожевой функции иммунной системы, свидетельствуют в пользу этой гипотезы. О том же говорят случаи обратного развития опухолей и другие факты: в кровяном русле находят опухолевые клетки, однако метастазы не возникают; иммунные клетки обнаруживают в местах опухолевого роста; метастазы развиваются спустя длительный период после удаления первичного опухолевого очага. Сюда, возможно, относится и имеющееся наблюдение, что определенного вида опухоли чаще возникают у лиц с иммунными дефектами (после лечения иммуносупрессантами и после удаления вилочковой железы).
Противники гипотезы указывают на то, что, действительно, иммунологически привилегированные, особо охраняемые области, такие, как мозг или защечный мешочек хомячка, не обнаруживают склонности к повышенному опухолевому поражению, однако и мыши, лишенные вилочковой железы (тимуса), вряд ли обладают повышенной склонностью к образованию спонтанных опухолей. Но возможно, что не только вырабатываемые тимусом Т-лимфоциты принимают непосредственное участие в сторожевой деятельности иммунно-защитной системы против рака. Так, у NK-клеток, представляющих собой лимфоциты с особыми Fc-рецепторами, отсутствуют, например, некоторые признаки, свойственные зрелым Т-лимфоцитам.
Есть еще один тип клеток, играющий центральную роль в процессах, связанных с иммунной защитой против опухолей. Это так называемые К-клетки. "К" производят то от слова "киллер" ("убийца"), то "кей" ("ключ"). Термин "К-клетки" порой понимают неверно, путая их со специфическими цитотоксическими Т-лимфоцитами, которые также называются клетками-киллерами. К-клетки действуют на клетки-мишени, покрытые антителами. При этом К-клетки с их Fc-рецепторами располагаются на Fe-части антител

Рис. 9. Разрушение клетки-мишени - возникновение цитотоксической активности "разрушителей" (в данном случае К-клеток), обусловленное воздействием антител (схема). До соответствующего связывания антител с "разрушителями" (К-клетками, макрофагами, моноцитами) последние не проявляют каких-либо признаков цитотоксической активности

 - иммуноглобулине. Через некоторое время клетка-мишень разрушается. Процесс этот известен как обусловленная антителами цитотоксическая активность (рис. 9).
Исследования, проводившиеся в нашей лаборатории, случайно столкнулись с тематикой иммунного надзора при опухолях. Иммунизируя кроликов лейкозными клетками мышей, мы получили так называемую гетерологическую антисыворотку - ее действие предполагалось испытать in vitro на трансплантированных лейкозах. И действительно, с помощью указанной сыворотки кролика нам удалось затормозить превращение лейкозных клеток в трансплантированную опухоль.
Антисыворотка не тормозила рост нормальтел - иммуноглобулине. Через некоторое время клетка-мишень разрушается. Процесс этот известен как обусловленная антителами цитотоксическая активность (рис. 9).
Исследования, проводившиеся в нашей лаборатории, случайно столкнулись с тематикой иммунного надзора при опухолях. Иммунизируя кроликов лейкозными клетками мышей, мы получили так называемую гетерологическую антисыворотку - ее действие предполагалось испытать in vitro на трансплантированных лейкозах. И действительно, с помощью указанной сыворотки кролика нам удалось затормозить превращение лейкозных клеток в трансплантированную опухоль.
Антисыворотка не тормозила рост нормальных тканей. Если же кроликов перед введением лейкозных клеток и гетерологической антисыворотки облучали (в дозе 500 р), сыворотка оказывалась не эффективной, и лейкозные клетки образовывали опухолевый конгломерат. Следовательно, определенные клеточные компоненты, чувствительные к лучевому воздействию, участвуют в развитии специфического эффекта антител. Последующие эксперименты подтвердили это. Удалось показать in vitro разрушение лейкозных клеток К-клетками в союзе с этими гетерологическими антителами. Т-лимфоциты не оказывали цитотоксического действия, обусловленного антителами при использовании гетерологической антисыворотки. Впоследствии удалось доказать, что большую часть этой реакции обеспечивают не К- и Т-клетки, а макрофаги - еще одна разновидность клеток, участвующих в иммунных реакциях.
Будущие исследования функции NK- и К-кле-ток позволят лучше понять роль различных клеточных форм при заболевании раком. Для нас в последующих опытах оказался неожиданностью тот факт, что лейкозные клетки человека могут выполнять функцию К-клеток. Данные, полученные при изучении разных цитологических типов, позволяют предположить, что к NK-клеткам не обязательно причислять только определенный клеточный тип.

  Попытки изоляции антигенов

В нашей лаборатории мы сумели доказать, что у больных раком молочных желез лимфоциты сенсибилизированы против антигенов данной опухоли. Экстракты, приготовленные из других опухолей, отличающихся по своему гистологическому типу, например, из раковой опухоли легкого, не реагировали с лимфоцитами, которые принадлежали больным раком молочной железы. Уже доказано, что опухолям одинаковых органов и одинакового гистологического строения соответствуют перекрестно-реагирующие антигены (то есть антигены одного больного реагируют на опухоли другого и наоборот).
В обличие от этого опухоли разных органов обладают различными антигенами. И если уж говорить об антигенах, то следует четко сформулировать, что до настоящего времени их еще не удалось изолировать в чистом виде, и лишь на основании тех или иных реакций, прослеживаемых в экстратах, мы делаем вывод о присутствии некоторого опухолевого антигена. В частности, для этого используется разработанный нами совместно с сотрудниками Центрального института исследования рака АН ГДР аппарат, называемый фармоквант, при помощи которого измеряют клеточный электрофорез (рис. 10)
Иммунный ответ в отношении опухолевого

Рис. 10. Измерение клеточного электрофореза на фармо-кванте 2-ВЭБ (Карл Цейсс, Йена). Данная установка используется для определения электроферетической подвижности макрофагов и других клеток организма

антигена вовсе не всегда является одновременно и цитотоксичным по отношению к опухолевой клетке. В иммунологии известны многие примеры тому, что иммунный ответ не ведет к уничтожению возбудителя болезни. В качестве примера можно привести случаи длительного выживания паразитов, несмотря на наличие выраженной иммунологической реакции организма. Не в последнюю очередь следует упомянуть и доказательства, полученные экспериментальным путем, когда иммунные процессы оказывали даже стимулирующее действие на рост опухоли.
Опытами, посвященными изоляции антигенов, ассоциированных с опухолью, занимались многие лаборатории, в том числе и наша. Можно надеяться, что результаты будут положительны.

  Опухоленосители реагируют на фетальные антигены

В наших опытах мы обратили внимание на перекрестные реакции, свидетельствующие об идентичности антигенов, между двумя различными мышиными саркомами, индуцированными с помощью ультрафиолетового (УФ) облучения. В случае трансплантации обе эти саркомы поддавались четкой дифференциации, причем иммунитет по отношению к одной из них не распространялся на другую. Если при помощи иммунофлю-оресцентных тестов исследовалась сыворотка резистентных животных возникали перекрестные реакции.

Перекрестные реакции прекращались с абсор-бацией фетальных (зародышевых) тканей опухоли мыши, иными словами, с удалением неких антигенов. В сыворотке остаются антитела против УФ-саркомы, которая использовалась ранее для иммунизации. Идея, что опухоли обладают фетальными антигенами, которые вызывают иммунный ответ в организме опухоленосителя, не нова. Перекрестные реакции между лимфоцитами и индуцированными клиническим путем опухолями крыс были описаны Р. Балдвином (Baldwin, Англия) с сотрудниками. Причиной таких реакций считали присутствие фетальных антигенов в мембране опухолевых клеток. Используя экстракты, приготовленные из фетальных тканей, мы .продолжили серию опытов, посвященных проблеме сенсибилизации опухоленосителей. Неожиданным оказалось наблюдение, что экстракты, приготовленные из фетальных тканей мышиного или человеческого плода, вступают в перекрестные реакции: лимфоциты опухоленосителя-чело-века реагируют с экстрактом из мышиного плода, а лимфоциты мышей, имеющих опухоли, дают положительную реакцию с экстрактом человеческого плода.
На основании этих наблюдений были изготовлены и изучены экстракты из плодов рогатого скота, овец, свиней, морских свинок, кошек и кур. Независимо от исходного вида животного или птицы реакции с лимфоцитами опухоленосителей оказывались положительными.
Сенсибилизацию по отношению к экстракту плода можно проследить и во время беременности. Удивительно, что по окончании беременности сенсибилизация снимается с лимфоцитов. В настоящее время мы исследуем, исчезает ли данная реакция у онкологических больных, получивших успешное лечение. Что касается сенсибилизации лимфоцитов у беременных, мы можем сделать вывод, что это состояние неспецифично по отношению к опухолям.
Недавно мы сумели показать, что и в случаях, когда организм находится в "предопухолевом" состоянии, наблюдается сенсибилизация по отношению к антигенам плода. Это, в частности, касалось экспериментальных мышей, которые имели доброкачественные бородавки, индуцированные диметилбензантраценом. Аналогично реагировали и женщины с доброкачественными изменениями в области шейки матки.
Способность лейкоцитов к сенсибилизации' по отношению к фетальным антигенам плода 'мы расцениваем как фундаментальный биологический феномен, который требует более тщательного изучения. При каких обстоятельствах в организме появляются фетальные антигены, обуславливающие последующую сенсибилизацию? Их можно обнаружить у представителей различных видов позвоночных. Скорее всего, их образование прекращается на стадии плода до развития иммуно-защитной системы. Так можно было бы объяснить, почему взрослый организм в отличие от новорожденного дает соответствующий иммунологический ответ. Если у матерей после родов сенсибилизация более не обнаруживается, то можно сказать, что это связано, вероятно, с коротким сроком циркуляции в ее крови лимфокина (лимфоциты после контакта с фетальным антигеном выделяют специфическое соединение - лимфокин). Причиной таких реакций считали присутствие фетальных антигенов в мембране опухолевых клеток. Используя экстракты, приготовленные из фетальных тканей, мы продолжили серию опытов, посвященных проблеме сенсибилизации опухоленосителей. Неожиданным оказалось наблюдение, что экстракты, приготовленные из фетальных тканей мышиного или человеческого плода, вступают в перекрестные реакции: лимфоциты опухоленосителя-человека реагируют с экстрактом из мышиного плода, а лимфоциты мышей, имеющих опухоли, дают положительную реакцию с экстрактом человеческого плода.
На основании этих наблюдений были изготовлены и изучены экстракты из плодов рогатого скота, овец, свиней, морских свинок, кошек и кур. Независимо от исходного вида животного или птицы реакции с лимфоцитами опухоленосителей оказывались положительными.
Сенсибилизацию по отношению к экстракту плода можно проследить и во время беременности. Удивительно, что по окончании беременности сенсибилизация снимается с лимфоцитов. В настоящее время мы исследуем, исчезает ли данная реакция у онкологических больных, получивших успешное лечение. Что касается сенсибилизации лимфоцитов у беременных, мы можем сделать вывод, что это состояние неспецифично по отношению к опухолям.
Недавно мы сумели показать, что и в случаях, когда организм находится в "предопухолевом" состоянии, наблюдается сенсибилизация по отношению к антигенам плода. Это, в частности, касалось экспериментальных мышей, которые имели доброкачественные бородавки, индуцированные диметилбензантраценом. Аналогично реагировали и женщины с доброкачественными изменениями в области шейки матки.
Способность лейкоцитов к сенсибилизации' по отношению к фетальным антигенам плода 'мы расцениваем как фундаментальный биологический феномен, который требует более тщательного изучения. При каких обстоятельствах в организме появляются фетальные антигены, обуславливающие последующую сенсибилизацию? Их можно обнаружить у представителей различных видов позвоночных. Скорее всего, их образование прекращается на стадии плода до развития иммуно-защитной системы. Так можно было бы объяснить, почему взрослый организм в отличие от новорожденного дает соответствующий иммунологический ответ. Если у матерей после родов сенсибилизация более не обнаруживается, то можно сказать, что это связано, вероятно, с коротким сроком циркуляции в ее крови лимфокина (лимфоциты после контакта с фетальным антигеном выделяют специфическое соединение - лимфокин).

  Как будет далее развиваться иммунология опухолей?

Несмотря на то, что данная статья лишь кратко знакомит с проблемой иммунологии опухолей, она позволяет сделать некоторые общие выводы. Я придерживаюсь мнения, что имеющиеся на сегодня данные по иммунологии опухолей существенно расширили. наши представления о факторах, участвующих в процессе злокачественного роста. И тем не менее до сих пор еще не удается однозначно высказаться о роли, которую играет наша иммунная система при возникновении рака. Иммунологические методы способствовали расширению нашего диагностического репертуара, в частности исследований, определяющих состояние иммунных реакций организма, однако в разработке ранней диагностики рака на иммунологической основе или эффективной его иммунотерапии мы стоим еще лишь у начала пути. Определенные надежды мы связываем с пассивной иммунотерапией лейкозов, которую предполагается осуществлять с помощью сыворотки. Нам удалось терапевтически воздействовать на экспериментальные лейкозы при помощи иммунной сыворотки.
Возможно, впоследствии будет целесообразно использовать подобные сыворотки в более широком плане для подавления in vitro лейкозных клеток костного мозга с последующей реимплан-тацией обработанного таким образом костного мозга в организм больного, например, подвергшегося общему облучению всего организма. Попытки получения антител против лейкоза у человека прошли успешно.
Несомненно, требуют более интенсивного изучения характеристики опухолевых антигенов с помощью моноклонарных антител; надо отыскать лучшие способы изолирования и очищения антигенов, а также изучения функций лимфоцитов. Следует, видимо, больше использовать спонтанные опухоли экспериментальных животных вместо опухолей, индуцированных химическими, физическими или вирусными агентами, поскольку спонтанные опухоли в большей мере соответствуют спонтанным опухолям человека.
Отсюда вывод: важно, чтобы экспериментальная и клиническая иммунология развивались в более тесном контакте между собой. Тогда результаты фундаментальных исследований можно будет эффективнее использовать в клинической практике.

Размещение фотографий и цитирование статей с нашего сайта на других ресурсах разрешается при условии указания ссылки на первоисточник и фотографии.
 

Перейти на главную страницу

Смотрите также интересные ссылки:

Мойка вагонов, разработки для железнодорожного транспорта и метрополитена  Бесконтактная мойка авто и транспорта  Средства для Ультразвука и ультразвуковых ванн   Дезинфицирующие средства  Разместить бесплатно объявление на доске объявлений www.matrixboard.ru Зарегистрируй предприятие в нашем каталоге www.catalog.matrixplus.ru  Питомник элитной немецкой овчарки  Доска объявлений matrixplus.ru  Доска объявлений abc64.ru Все о цитрусовых растениях Кинология в Саратове Наука и человечество 1970 года