Введение к работе
Актуальность проблемы
На рубеже 70 годов было показано, что наряду с цитотокси-ческими реакциями, направленными на элиминацию опухолевых клеток, в организме появляются сывороточные блокирующие факторы и клетки - супрессоры, тормозящие иммуннное отторжение опухоли (Hellstrom J. et al,1969; Kirchner H. et al,1975).Более того, выяснилось, что иммунная система способна оказывать прямое стимулирующее действие на рост опухоли (Prehn R., 1972). Таким образом, результатом активации иммунной системы при раке может быть как торможение, так и стимуляция роста опухоли.
Аналогичные явления наблюдаются и в предопухолевый период. Предварительная иммунизация химическими канцерогенами может приводить как к торможению, так и к стимуляции возникновения химически индуцированных опухолей (Peck R. et al, 1971; Curtis G._ et al, 1978).
Стало очевидно,что мы имеем дело не с противоопухолевым иммунитетом в классическом понимании Ф. Бернета (1971), а скорее со сложным явлением иммунорегуляции деления и дифференци-ровки клеток и его нарушениями при бластомогенезе. Поэтому в 80-90-е годы усилия многих ученых были сосредоточены на изучении различных механизмов иммунорегуляции в норме, при регенерации и при опухолевом росте (Нестеренко В.Г.,1980; Бабаева А.Г.,1985; Агеенко А.И., ЕрховВ.С. и др., 1984, 1994; Гувако- ваМ. А., Лавровский В. А., 1991; Труфакин В. А., Шмаков А. Н., 1991; Бережная Н.М. .1994; Зорин Н.А. и др. 1994; Горлина Н.К. и др. 1995). Большое количество работ посвящено изучению имму-
нохимических механизмов адаптации к органическим ксенобиотикам окружающей среды у животных и человека, в т.ч. на популяционном уровне (Козлов В. А. и др. ,'1991; Ковалев И.Е. и др., 1992; Коненков В. И. и др., 1992; Santella R. etal.,1990; Chagnaud J. et.al.,1991,1993).
Однако, несмотря на значительные достижения в понимании тканевых, клеточных и молекулярных механизмов иммунорегуляции деления и дифференцировки клеток в норме и при бластомогенезе, роль центральных молекул иммунной системы - антител (AT)- осталась наименее изученной. Непонятно, каким образом AT к химическим канцерогенам могут стимулировать возникновение опухолей, неясно, за счет чего AT к опухолевым антигенам (АГ) могут стимулировать деление опухолевых клеток. Неизвестно, существуют ли какие-либо взаимосвязи в иммуногенности химических канцерогенов и опухолевых АГ.
Хорошо известно, что в основе бластомогенеза лежат те или иные нарушения взаимодействий трансформированной клетки с рос-торегулирующими факторами (Сейц И. Ф.,1990; Имянитов Е.Н. и др.,1992). Появились сообщения об образовании AT к рецепторам факторов роста,продуктам онкогенов и антионкогенов (Тер-Григо-ров B.C. и др.,1989; Angelopoulou К. et al.,1994). По-видимо-му, одним из механизмов иммуностимуляции бластомогенеза может быть дополнительное нарушение межклеточных взаимодействий AT, специфически конкурирующими с межклеточными лигандами за связывание с рецепторами трансформированных клеток.
Однако, в настоящее время нет целостной научной концепции о нарушениях межклеточных взаимодействий при бластомогенезе антителами. Не изучена или мало изучена иммуногенность молекул
основных типов межклеточных взаимодействий, имеющих прямое отношение к бластомогенезу у человека: химических канцерогенов группы полициклических ароматических углеводородов (ПАУ); рецепторов гуморальных факторов роста; молекул межклеточных контактов; молекул адгезии к внеклеточному матриксу. Разработка такой концепции необходима для углубления наших знаний о механизмах иммунорегуляции 'межклеточных взаимодействий в норме, при регенерации и при бластомогенезе, а также для создания новых методов иммунодиагностики и иммунотерапии опухолевых заболеваний.
Цель работы .
Изучение иммуногенности молекул межклеточных взаимодействий и разработка концепции о нарушениях межклеточных взаимодействий антителами при бластомогенезе.
Задачи исследования
-
Изучить иммуногенность бензантрацена, представителя канцерогенов группы ПАУ, при бластомогенезе у человека по способности к образованию AT к нему с учетом их изотипа у больных раком.
-
Исследовать иммуногенность опухолевых АГ по их способности к образованию циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) с AT у больных раком.
-
Установить,обладают ли иммуногенностью рецепторы гуморальных факторов роста (эпидермального и тромбоцитарного) у больных раком по их способности к образованию ЦИК с AT.
-
Изучить иммунотенность раково-эмбрионального антигена (РЭА), представителя молекул межклеточных контактов, по его способности к образованию ЦИК с AT у больных раком.
-
Установить, образуются ли у больных раком AT, влияющие на адгезию опухолевых клеток к внеклеточному матриксу (стеклу, фибронектину). .
-
Исследовать взаимосвязи между иммуногенностью бензант-рацена и РЭА у больных раком.
-
Изучить особенности иммуногенности бензантрацена и РЭА у больных раком с разными формами течения болезни (прогресс и регресс опухоли).
-
Обосновать возможную роль AT к молекулам межклеточных взаимодействий при бластомогенезе у человека.
Основные положения, -выносимые на защиту
І.Иммуногенность канцерогенов группы ПАУ различна у больных раком различного гистогенеза и разной формы течения болезни, что проявляется в разной частоте обнаружения отдельных классов AT к бензантрацену; соответствующие антиидиотипы могут как стимулировать, так и угнетать образование антител к ПАУ.
2.У некоторых больных раком рецептор эпидермального фактора роста (Р - ЭФР) становится иммуногенным. Это проявляется в образовании AT к Р-ЭФР и формировании ЦИК, содержащих Р-ЭФР и специфичные к нему AT.
З.Иммуногенность РЭА, как молекулы межклеточных контактов, различна у больных раком разного гистогенеза и разной формы
-і
- 5 -течения болезни, что проявляется в различной способности к образованию ЦИК с AT.
4.У ряда больных раком молекулы адгезии клеток к внеклеточному матриксу приобретают иммуногенность, что выражается в образовании AT, угнетающих эдгезивность опухолевых клеток к стеклу и фибронектину.
5.Иммуногенность ПАУ и'иммуногенность РЭА у больных раком молочной железы взаимосвязаны. При образовании IgA AT к ПАУ РЭА экспрессируётся в высокоиммуногенной форме,, а при образовании igG AT к ПАУ РЭА экспрессируётся в низкоиммуногенной форме.
6.При бластомогенезе у человека наряду с первичными возникают и вторичные (иммунные) нарушения взаимодействий опухолевых клеток с внеклеточными росторегулирующими факторами.
Научная новизна исследования
У больных раком повышена встречаемость AT основных классов к аддуктам ПАУ-белок, по сравнению со здоровыми лицами. Впервые установлено, что у больных раком различного гистогенеза существуют характерные изотипические различия АТ-генеза к ПАУ. Кроме того, у больных раком имеет место образование анти-идиотипических AT к ПАУ.
Впервые установлено, что в сыворотке крови больных раком различного происхождения имеются ЦИК, включающие в себя Р-ЭФР и специфичные к нему AT.
При раке различного гистогенеза наблюдаются характерные особенности продукции AT к РЭА, в результате чего РЭА приобретает различную способность к образованию ЦИК.
Впервые обнаружено, что у ряда больных раком имеются AT, угнетающие адгезивность опухолевых клеток к внеклеточному мат-риксу. Разработаны охраноспособные методы культивирования и определения адгезивности клеток (А.с. N 1049536).
Установлено, что у больных раком иммуногенность РЭА связана с изотипическими свойствами AT к ПАУ. При регрессивном и прогрессивном течении рака обнаружены различия в образовании AT к ПАУ и иммуногенности РЭА.
Создана новая концепция о нарушениях межклеточных взаимодействий при бластомогенезе AT, конкурирующими с внеклеточными росторегулирующими факторами за связывание с рецепторами опухолевых клеток.
Практическая значимость работы.
Обоснована необходимость и возможность комплексной оценки иммунного ответа на ПАУ с учетом специфичности и изотипической принадлежности AT в иммунологическом мониторинге населения экологически неблагоприятных районов. Показана перспективность анализа изотопического состава AT к ПАУ для доклинического прогнозирования возникновения опухолей, в т.ч. различного гистогенеза. Для определения AT к 'ПАУ предложен общедоступный метод иммуноферментногс анализа, включающий в качестве гаптена инактивированную форму ПАУ. Отсутствие канцерогенного эффекта делает тест-системы экологически чистыми и безопасными для здоровья исследователя.
Методология получения аффинно очищенных AT к ПАУ вполне применима для получения анти-идиотипических AT к ПАУ, как потенциальных анти-ПАУ вакцин. '
Методика определения АГ в составе ЦИК у онкологических больных может оказаться полезной для идентификации опухолевых АГ и оценки радикальности лечения.*
Обнаружение AT к той или иной молекуле межклеточных взаимодействий указывает на конкретные звенья становления и прогрессии опухоли. С развитием патогенетически более тонких, методов лечения рака и других заболеваний (генной инженерии, специфической иммуносорбции), выявление таких AT и сформированных ими ЦИК может стать диагностическим признаком, определяющим показания или противопоказания к проведению подобных лечебных процедур. Неизбежно применение таких методов иммуноанализа AT при проведении иммунотерапии рака мАТ к рецепторам факторов роста.
Комплекс разработанных методов определения эдге^ниюстм клеток может найти применение в цитологических исследованиях.
Внедрение результатов исследования
Методы анализа AT к ПАУ, АГ компонентов и РЭА в ЦИК проходят клиническую апробацию в Кемеровском областном онкологическом диспансере и Центральной детской клинической больнице по заказу областной больничной кассы "Кузбасс". Кроме того, они используются при иммунологическом скрининге населения Кемеровской области в рамках научно-исследовательских программ по заказу администрации области ("Здоровье населения Кузбасса", "Качество жизни") и г. Кемерово ("Ранняя диагностика онкологических заболеваний с учетом экологической обстановки г. Кемерово"). На базе Кемеровского центра медицинской биотехно-
логии "БиоКем" организовано производство диагностических тест-систем для иммуноферментного анализа AT человека классов М,G и А к канцерогенам группы ПАУ.
Материалы диссертации доложены на:
Межреспубликанском симпозиуме "Неспецифические стимуляторы противоопухолевого иммунитета" (Рига, 1983)'
Республиканском совещании "Новые подходы к вопросам иммунологии рака" (Кемерово, 1984)
Межреспубликанском симпозиуме "Актуальные вопросы иммунотерапии опухолей" (Рига, 1988)
Семинаре по иммунологии при Президиуме АН СССР (Москва, 1989)
Региональной конференций "Экология человека и гигиена окружающей среды" (Новокузнецк, 1994)
Втором международном симпозиуме фонда медицинского обмена Японии, России и стран Северо-восточной Азии (Владивосток, 1994)
Первом международном симпозиуме по иммунореабилитации (Дагомыс, 1994)
Центральной научно-плановой комиссии Кемеровской государственной медицинской академии (Кемерово, 1995)
Межлабораторном семинаре Института клинической иммунологии СО РАМН (Новосибирск,1995)
Областной научно-практической конференции "Медико-биологические проблемы профилактики заболеваний промышленного региона Кузбасс" (Кемерово,1995).
Публикиции
По теме диссертации опубликовано 25 научных работ.
Объем и структура диссертации
