Введение к работе
Актуальность работы:
Почечноклеточный рак (ПКР) относится к числу наиболее тяжелых онкоурологических заболеваний. Так, число случаев поздней диагностики рака почки в 3 раза выше, чем при других урологических новообразованиях, а результаты лечения данного заболевания свидетельствуют, что у 40-50% больных в течение первого года после лечения появляются метастазы [В.И. Чиссов, В.В. Старинский, Г.В. Петрова, 2008].
В настоящее время доказано, что в патогенезе и исходе онкологических заболеваний основную роль играет уровень реактивности иммунной системы. В механизме развития злокачественных новообразований наблюдается сложный комплекс различных реакций, ведущих, в том числе, к нарушению основных внутриклеточных процессов клеток иммунной системы и межклеточных взаимодействий, что влечет за собой расстройство защитно-приспособительных реакций целого организма. Не вызывает сомнений, что в основе функциональных проявлений лимфоцитов, основного структурно-функционального элемента иммунной системы, лежат их метаболические реакции. Особенно высокой информативностью для исследования метаболизма активированных лимфоцитов обладают окислительно-восстановительные ферменты. Это связано с тем, что, являясь основными переносчиками электронов в клетке, они осуществляют ключевые реакции клеточного метаболизма и координируют сопряженные метаболические пути [Лапешин, А.А. Савченко, 2005; О.В. Смирнова, В.Т. Манчук, 2008]. Изучение метаболических показателей лимфоцитов определяется как перспективное направление, позволяющее характеризовать уровень иммунореактивности, а значит - развитие и исход болезни [Л.М. Куртасова, Н.А. Шакина, 2004; Н.К. Ахматова, 2008].
Клетки иммунной системы продуцируют ряд цитокинов, которые являются регуляторами межклеточных взаимодействий, одним из которых являются интерфероны (IFN). Под действием IFN развивается целый каскад реакций, проявляющихся на клеточном, системном и организменном уровнях. Сегодня установлено, что интерфероны обладают противовирусным и антипролиферативным свойствами; установлен детоксикационный эффект; выявлено антимутагенное действие этих цитокинов, а также доказано их свойство усиливать апоптоз в опухолевых клетках, которые подверглись влиянию повреждающих факторов (в том числе облучения, цитостатиков) [З.Г. Кадагидзе, 2002]. Интерфероны обладают ярко выраженными иммуномодулирующими свойствами: стимулирует активность клеток-киллеров, процессы фагоцитоза и цитотоксичность нейтрофильных гранулоцитов. В то же время необоснованное или несвоевременное применение препаратов интерферона может снизить эффективность терапии или даже оказать негативное воздействие на организм в целом [Б.В. Кондратьев, 1999].
Проблема лечения ПКР занимает чрезвычайно важное место в клинической онкологии. Ведущая роль в лечении ПКР, безусловно, принадлежит хирургическому методу. Однако, более целесообразна комбинированная модель терапии, включающая наряду с хирургическим лечением иммунотерапию препаратами интерферона, среди которых широкое распространение получил рекомбинантный интерферон-a2а [Ю.А. Дыхно, 2006].
Не подлежит сомнению, что изучение состояния иммунной системы, а также энзиматического статуса лимфоцитов на фоне онкогенеза является одной из актуальных проблем современной биологии и медицины. Кроме того, изучая состояние иммунной системы и активность основных окислительно-восстановительных ферментов лимфоцитов в период лечения интерфероном-2а у больных ПКР, можно не только охарактеризовать механизмы действия ИФН-2а у больных ПКР, но и объективно оценивать результаты интерферонотерапии. Данные исследования позволяют вскрыть новые звенья патогенетических механизмов опухолевой прогрессии.
Цель исследования: выявить закономерности изменений иммунологических параметров и уровней активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных почечноклеточным раком в динамике послеоперационного периода и на их основе разработать метод прогноза клеточной чувствительности к интерферону-2а.
Задачи исследования:
-
Изучить закономерность изменений иммунологических показателей и активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов у больных ПКР в динамике послеоперационного периода.
-
Оценить изменения иммунологических параметров и показателей активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ у больных ПКР после курса интерферонотерапии.
-
Выявить особенности изменений иммунологических показателей и уровней активности НАД(Ф)-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов у больных ПКР в зависимости от клеточной чувствительности к интерферону-2а.
-
Разработать метод прогноза клеточной чувствительности к интерферону-2а у больных ПКР и установить метаболические механизмы ее сохранения после курса интерферонотерапии.
Научная новизна
Впервые установлены закономерности изменений активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов периферической крови у больных ПКР до оперативного вмешательства и после хирургического лечения. Метаболизм лимфоцитов у больных ПКР характеризуется значительным снижением уровня наработки интермедиатов для реакций макромолекулярного синтеза, выраженным понижением интенсивности окислительно-восстановительных реакций на терминальных стадиях гликолиза, увеличением оттока субстратов на реакции аминокислотного обмена и снижением активности глутатионредуктазы.
Получены новые сведения об изменении фенотипического спектра лимфоцитов крови у больных раком почки после курса интерферонотерапии. Под действием интерферона-2а у больных ПКР происходит понижение содержания лимфоцитов в периферической крови и повышение количества клеток, несущих на своей поверхности маркер «поздней» активации HLA-DR, содержание CD3+- и CD19+-лимфоцитов, а так же NK-клеток достигает референтных значений.
Впервые обнаружено влияние интерферона-2а на активность НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных ПКР, заключающееся в активации пластических процессов и анаэробного гликолиза.
Выявлена зависимость энзиматического статуса лимфоцитов крови у больных ПКР от типа клеточной чувствительности к интерферону-2а. У больных резистентных к интерферону-2а после курса интерферонотерапии по сравнению с группой больных с сохраненной клеточной чувствительностью отмечено снижение потока субстратов с липидного обмена на гликолиз, а так же понижение интенсивности аэробного гликолиза.
Впервые раскрыты отдельные звенья метаболических механизмов потери и сохранения клеточной чувствительности к интерферону-2а у больных ПКР. Установлено, что чувствительность к интерферону-2а определяется интенсивностью потока субстратов между циклом Кребса и реакциями аминокислотного обмена в лимфоцитах крови до начала интерферонотерапии.
Практическая значимость работы
В результате проведенных исследований активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ в лимфоцитах крови у больных ПКР до начала иммунотерапии были получены данные, которые позволяют прогнозировать в процессе лечения сохранение клеточной чувствительности к препарату интерферона-2а.
По результатам исследования получены 3 патента на изобретения: патент № 2314123 РФ «Способ индивидуального подбора и коррекции лечебной дозы интерферона у больных раком почки»; патент № 2338202 РФ «Способ прогноза эффективности интерферонотерапии при раке почки»; патент № 2437101 РФ «Способ прогноза чувствительности к интерферону у больных почечноклеточным раком».
Результаты проведенных исследований внедрены в практическую работу Красноярского краевого клинического онкологического диспансера, клиники ФГБУ НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН, ККБУЗ Красноярского краевого центра по профилактике и борьбе со СПИД.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. У больных ПКР в динамике послеоперационного периода изменяется иммунофенотипический спектр лимфоцитов крови, показатели гуморального звена иммунитета и снижается фагоцитарная активность нейтрофильных гранулоцитов. Состояние метаболизма лимфоцитов крови у больных ПКР характеризуется нарушением энергетических и пластических процессов в клетке.
2. Закономерностью изменений метаболизма лимфоцитов крови после курса интерферонотерапии является активация реакций пентозофосфатного цикла, повышение активности реакций начального этапа цикла Кребса и снижение активности глутатионредуктазы. Состояние клеточного иммунитета после интерферонотерапии характеризуется достижением контрольных величин содержания Т-лимфоцитов и их субпопуляций, В-лимфоцитов и NK-клеток. Иммунологические параметры и показатели активности НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ лимфоцитов крови изменяются в зависимости от клеточной чувствительности к интерферону-2а.
3. У больных ПКР метаболическим механизмом, определяющим сохранение клеточной чувствительности к интерферону-2а, является интенсивность потока субстратов между циклом Кребса и реакциями аминокислотного обмена. Клеточная чувствительность к интерферону-2а у больных ПКР в период до начала курса иммунотерапии прогнозируется по соотношению пластического и энергетического обмена в лимфоцитах крови.
Личный вклад автора
Лично автором проведено планирование работы, поиск и анализ литературы по проблеме диссертации. Автором непосредственно выполнялось исследование показателей иммунного статуса и активности внутриклеточных НАД- и НАДФ-зависимых дегидрогеназ у наблюдаемых больных, статистическая обработка и анализ полученных результатов, написание публикаций и диссертации.
Апробация материалов диссертации
Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Дни иммунологии в Красноярском крае» (Красноярск, 2004), на Всероссийской научно-практической конференции «Дни иммунологии в Сибири» (Красноярск, 2005, 2006, 2010), at the XII symposium of the Russia - Japan Medical Exchange (Krasnoyarsk, 2005), на Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири» (Красноярск, 2006, 2009), на региональной конференции молодых ученых «Актуальные вопросы экспериментальной и клинической онкологии» (Томск, 2006), на Всероссийском научном форуме с международным участием «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге» (Санкт-Петербург, 2006), на научной конференции с международным участием «Дни иммунологии в Сибири - 2008» (Томск, 2008), на 13-й межрегиональной научно-практической конференции с международным участием (Абакан, 2010), на 8-й научно-практической конференции молодых ученых (Красноярск, 2010), на региональной научно-практической конференции «Актуальные вопросы развития специализированной медицинской помощи в Республике Тыва» (Кызыл, 2010), на заседании Красноярского регионального отделения РААКИ (Красноярск, 2010).
Публикации
Основные положения диссертации опубликованы в 20 печатных работах, из них 3 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК РФ для публикации основных материалов диссертаций на соискание ученой степени кандидата биологических наук.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 134 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания методов исследования, 2 глав собственных исследований и обсуждения полученных результатов, заключения, выводов и списка литературы. Работа иллюстрирована 10 таблицами, 26 рисунками и 2 схемами, список литературы включает 184 библиографических изданий (93 отечественных и 91 иностранных).
