Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема заболеваемости и смертности от злокачественных новообразований - одна из наиболее актуальных в современной медицине. По данным Всемирной Организации Здравоохранения ежегодно в мире умирает от рака более 4 миллионов человек. Рак входит в число трех основных причин смерти.
Существование противоопухолевого иммунного ответа не вызывает сомнения. Опухолеспецифический иммунный ответ демонстрируется в экспериментах in vitro и in vivo, а опухолеассоциированные антигены идентифицированы для многих опухолей (Lala Р.К. et al., 1998). Однако, опухоль использует множественные пути для ускользания от надзора иммунной системы. Пассивные механизмы избегания иммунного ответа связаны со структурными изменениями опухолевой клетки - отсутствие или недостаточность презентации опухолеспецифичных антигенов на опухолевых клетках, снижение экспрессии молекул гистосовместимости, отсутствие костимулирующих молекул и молекул адгезии (Schauenstein К. et al., 1998; Strand S. et al., 1998).
Менее охарактеризованы и понятны изменения в опухолевых клетках,
которые обусловливают более агрессивные способы резистентности,
включающие активную деструкцию эффекторных клеток иммунной системы
(Liyanage U.K. et al., 2002; Lotz M. et al., 1994). Опухолевые клетки
используют комплекс защитных механизмов, позволяющих им активно
вмешиваться в противоопухолевый иммунный ответ. Среди них особое место
принадлежит способности опухолевых клеток продуцировать широкий
спектр иммуносупрессорных медиаторов, результатом действия которых
является угнетение функциональной активности опухолеспецифических
клеток, в первую очередь Т-лимфоцитов. Рост опухоли сопровождается
развитием системной иммуносупрессии, выраженность которой различна при
разных видах опухоли. Участие в этих процессах отдельных
иммуносупрессорных агентов, продуцируемых опухолевыми клетками, охарактеризовано (ТРФ-р, ИЛ-10, ПГЕ2, NO) (Hidalgo G. et al., 2002; Wojtowicz-Praga S., 2003). В то же время, признается, что в развитии иммуносупрессии при опухолевом процессе задействованы не только эти известные медиаторы, но очевидно и другие неидентифицированные агенты (Klajman A. et al., 1992; Nakamura М. et al., 1980; Putman J.B. et al., 1985). Особый интерес вызывают низкомолекулярные молекулы, которые могут оказывать антипролиферативное действие. Но природа и механизмы их действия не определены.
С другой стороны, продуцируемые опухолью иммуносупрессорные агенты могут оказывать аутокринное негативное действие, подавляя рост опухоли (ТРФ-р, NO), либо позитивное, являясь аутокринными ростовыми факторами (ИЛ-10, ПГЕ2)(СЬоиаіЬ S. et al., 1997; Gravisaco M.J. et al., 2002; Isoe S. et al., 1998; Shao J.et al., 2003). Направленность аутокринного действия определяется спектром медиаторов, продуцируемых опухолевой клеткой.
1 і
РОС. Н<и!<">їНЛЬНАЯ БИЫлОТКХА ^СЛетсрбург «0SPK
Остается открытым вопрос о влиянии низкомолекулярных медиаторов опухолевых клеток на собственный рост.
Особое место среди опухолевых клеток занимают лейкозные клетки, для которых микроокружением является костный мозг Полученные ранее данные свидетельствуют, что клетки костного мозга обладают выраженной способностью тормозить рост лейкемических клеток in vitro и in vivo за счет растворимых медиаторов, в том числе низкомолекулярных (Селедцова Г.В., 2003; Angulo I. et al., 1995; Sugiura К. et al., 1998). He до конца ясно, какую роль оказывают лейкозные клетки на функциональные способности клеток костного мозга. Роль низкомолекулярных медиаторов опухолевых клеток в паракринном действии на клетки костного мозга не исследована.
Таким образом, углубление и накопление знаний о механизмах взаимоотношения опухоли и иммунной системы позволит найти новые подходы к иммунотерапии онкозаболеваний.
Все вышесказанное определило цель и задачи исследования.
Цель работы - исследовать механизмы действия низк'омолекулярных продуктов, продуцируемых лейкозными клетками, на иммунный ответ и рост опухолевых клеток in vitro.
Задачи исследования: 1.Выделить и охарактеризовать низкомолекулярные продукты лейкозных клеток L1210 и Р815 и нормальных клеток костного мозга и оценить их влияние на пролиферативную активность Т- и В-лимфоцитов. 2.0ценить влияние низкомолекулярных продуктов лейкозных клеток и нормальных клеток костного мозга на пролиферацию опухолевых клеток. З.Исследовать влияние низкомолекулярных продуктов лейкозных клеток и нормальных клеток костного мозга на иммуносупрессорную и противоопухолевую активность костномозговых клеток. ^Охарактеризовать антипролиферативные механизмы действия низкомолекулярных продуктов клеток L1210 и Р815.
Научная новизна работы. Впервые получен низкомолекулярный опухолевый медиатор клеточных лейкозных линий Р815и L1210 (ОСФ), который по физико-химическим и функциональным характеристикам отличается от всех ранее описанных супрессорных факторов костномозгового происхождения. ОСФ не является белком, имеет молекулярный вес <0,5kDa, термостабилен, резистентен к ферментному протеолизу, действию липазы и фосфолипазы С, не чувствителен к обработке нейраминидазой. Показано, что ОСФ обладает прямой иммуносупрессорной антипролиферативной активностью за счет блокады клеточного цикла и индукции апоптоза и отменяет иммуносупрессорное действие клеток костного мозга. ОСФ не обладает аутокринной цитостатической активностью и не влияет на цитостатическую активность клеток костного мозга.
Научная и практическая значимость работы. Полученные данные расширяют представления о роли растворимых медиаторов лейкозных клеток в регуляции иммунологических функций и опухолевого роста. Показано, что
низкомолекулярные медиаторы опухолевых клеток Р815 и L1210 оказывают иммуносупрессорное действие и не влияют на опухолевый рост. Физико-химические и функциональные характеристики ОСФ обусловливают целесообразность определения молекулярной структуры этого фактора и получения нового фармакологического препарата, обладающего иммуномодулирующим действием.
Основные положения, выносимые на защиту. 1.Опухолевые клетки секретируют низкомолекулярные <0,5kDa антипролиферативные медиаторы.
2.Опухолевый супрессорный фактор (ОСФ) по физико-химическим и функциональным свойствам отличается от низкомолекулярного костномозгового фактора (КСФ).
3.Низкомолекулярный ОСФ вовлечен в регуляцию как Т-, так и В-клеточных реакций.
4.Лейкозные клетки не способны к регуляции собственного роста in vitro посредством низкомолекулярных растворимых продуктов и контактного торможения.
Апробация материалов диссертации. Материалы диссертации представлены на отчетных сессиях ИКИ СО РАМН (Новосибирск, 1997г.,2000г), семинарах лаборатории регуляции иммунопоэза ИКИ СО РАМН (Новосибирск, 1997-2004г), на российской научно-практической конференции „Современное состояние и перспективы развития экспериментальной и клинической онкологии" (Томск, 2004 г.). Апробация диссертации состоялась 13 января 2005 г. на расширенном семинаре ГУ НИИ Института клинической иммунологии СО РАМН.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 3 статьи в центральной печати.
Объем и структура диссертации. Диссертация написана в традиционном стиле и состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, обсуждения полученных результатов, заключения и выводов, списка литературы. Работа изложена на 115страницах машинописного текста, включающего 3 таблицы и 18 рисунков. Список литературы содержит 198 литературных источников, из них 183 зарубежных.
Работа выполнена в лаборатории клеточных технологий ГУ НИИКИ СО РАМН. Руководитель лаборатории - д.м.н. Селедцов В.И.
