Введение к работе
Хктуальнасть темы. В настоящее время детально охарактеризованы
функциональные свойства различных популяций эффекторных клеток, в том числе,
:стественных киллерных клеток, лимфокин-активированпых киллеров,
*итотоксических Т-лимфоцитов, макрофагов и полиморфонуклеарных лейкоцитов, ютенциально способных индуцировать некроз и/или апоптоз опухолевых клеток Takasugi М. et al, 1973; Herberman R.B., Ortaldo J.R., 1981; Vodack E.R., 1985; Hykowsky M.J., Slutman O., 1986; Young J.D.-E., Liu C.-C, 1988; Rappoke D.A., WerbZ., 1989; JatiewayC.A., 1989; Ломакин M.C., 1990; Суслов А.П. 1990; Mantovani A. et al, 1992). Значительно меньше информации имеется о клетках, способных тодавлять опухолевый рост посредством механизмов, не ассоциированных с гибелью клеток опухоли. Вместе с тем, есть основания предполагать, что эти механизмы могут играть значительную роль в предотвращении развития эпухолевого процесса {Milam М. et al., 1985).
Многочисленные экспериментальные данные, полученные к настоящему времени, свидетельствуют о существовании в пределах костного мозга пула неспецифических регуляторных клеток, обладающих выраженным антипролиферативным потенциалом. Часть из них, обозначенная в современной литературе термином "естественные супрессорные клети" (ЕСК), способна подавлять пролиферацию активированных лимфоцитов и, тем самым, супрессировать развитие иммунных реакций как in vitro, так и/и vivo (StrobcrS., 1984; Maier Т. el al, 1986,; Maier Т., Holda J.H. 1987; Maier T. elal, 1989; Moore S.C., Theus S.A. et al., 1992; Moore S.C., Shaw M.A. et al., 1992; Brooks-Kaiser J.C. el al, 1992, 1993; Brooks J.C., Hoskin D.W. 1994; Кусмарцев C.A. и др., 1994; Angulo I. et al., 1995). Кроме того, в самое последнее время, внимание исследователей привлекла другая сторона антипролиферативной активности клеток костного мозга, а именно, способность неспецифически ингибировать рост опухолей, прежде всего, опухолей костномозгового происхождения (Sugiura К. et al., 1990; Кусмарцев С.А., 1990; Seledtsov V.I. et al, 1995; Вельский Ю.П., 1996). Костномозговые эффекторные клетки, ответственные за супрессию оігухолевого роста не несут на своей поверхности маркеров зрелых иммунокомпет ентных клеток, их цитостатическая активность не рестриктирована по антигенам главного комплекса гистосовмесгимости (ГКГ), не связана с разрушением опухолевых клеток и опосредуется, по крайней мере частично, продукцией растворимых супрессорных факторов {Sugiura К. et al, 1990; Seledtsov V.I. et al, 1995; Вельский Ю.П.. 1996). Эти признаки, а также ряд других морфофункциональных особенностей, являются общими для костномозговых цитостатических клеток-эффекторов (КЦЭ) и естественных супрессорных клеток (ЕСК) и, по-видимому, свидетельствуют о сходстве этих клеточных популяций. Однако, конкретные механизмы супрессии опухолевого роста оставались, к началу нашего исследования, не вполне ясными. Поэтому, одной из основных задач, стоявших перед нами, было проведение сравнительного анализа механизмов естественной иммуносупрессорной и противоопухолевой цитостатической активности клеток костного мозга.
Важной функциональной особенностью ЕСК является их высокая
чувствительность к регуляторному действию ряда цитокинов. В частности, шшуиосупрессорная активность костномозговых ЕСК значительно возрастает под влиянием ИНФ-у и ИЛ-2. С другой стороны, было показано, что противоопухолевая
цитостатическая активность клеток костного мозга также способна возрастать в присутствии рекомбииантного ИЛ-2 или культуральных супернатантов, полученных от аллоантиген-активированньгх Т-лиыфоцитов {Seledtsov VI. el at., 1995). Дальнейшее изучение регуллторных влияний, способных изменять функциональное состояние костномозговых цитостатических эффекторов представляется задачей, имеющей не только теоретическое, но и потенциальное практическое значение.
Важно отметить, что ранее полученные данные свидетельствуют о способности незрелых эритроидных клеток (ЭК) осуществлять экспрессию гена ИНФ-у, а также ряда других цитокинов, потенциально способных оказьшагь влияния на процессы дифференцировки клеток костного мозга {Sennikov S.V. et al, 1996). Выяснение степени возможного участия ЭК в регуляции функционального состояния костномозговых цитостатических эффекторов также являлась одной из задач, которые мы считали важными не только в теоретическом, но и практическом отношении.
Цель и задачи исследования. Цель работы - провести сравнительное исследование механизмов естественной супрессорной и противоопухолевой цитостатической активности клеток костного мозга (ККМ) и охарактеризовать роль лимфоцитов и незрелых эритроидных клеток (ЭК) в регуляции функциональной активности КЦЭ. Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
-
Сравнить фенотипические характеристики КЦЭ и костномозговых естественных супрессорных клеток (ЕСК).
-
Провести сравнительный анализ механизмов антипролиферативного действия КЦЭ и костномозговых ЕСК.
3. Исследовать регуляторные влияния Т- и В-лимфоцитов, а также незрелых
эритроидных клеток на противоопухолевую цитостатическую активность ККМ.
Новизна работы. Впервые показано, что популяции KI [Э и костномозговых ЕСК не идентичны как по клеточному составу, так и по механизмам антипролиферативного действия. Показана способность лимфоидных и эритроидных клеток усиливать противоопухолевую активность КЦЭ. Охарактеризована роль ИНФ-у в этом процессе.
Научная и практическая значимость работы. Представленные результаты вносят вклад в понимание значимости цитостатических межклеточных взаимодействий, направленных на подавление опухолевого роста, а также очерчивают роль нормального костного мозга как важного компонента целостной системы иммунобиологического надзора и неспецифической противоопухолевой резистентности организма. Полученные данные могут способствовать разработке принципиально новых подходов к иммунопрофилактике и лечению гемобластозов, связанных с попытками избирательной активации костномозговых цитостатических клеток-эффекторов, в том числе, основанных на использовании терапевтических воздействий, направленных на стимуляцию эритропоэза.
кновпые положения, выносимые на защиту:
1. Популяции костномозговых ЕСК и КЦЭ не идентичны по своему клеточному
оставу.
-
Естественная иммуносупрессорная активность свежеизолированных клеток остного мозга опосредуется продукцией окислов азота.
-
Противоопухолевая іштостатическая активность свежеизолированных клеток :остного мозга не связана с синтезом N0 и не опосредуется продукцией ТРФ-Р или іростаглаидинов; важным условием эффективного торможения опухолевого роста, >существляемого ККМ, являются непосредственные контактные взаимодействия с слетками-мишенями,
-
Противоопухолевая цитостатическая активность клеток костного мозга шачительно возрастает под влиянием растворимых регуляторных факторов, тродуцируемых лимфоцитами и незрелыми эритроидными клетками, одним из которых является ИНФ-у; усиление противоопухолевой активности ККМ не гопровождается генерацией цитолитически активных клеток-эффекторов.
-
Незрелые эритроидные клетки способны модулировать функциональное состояние макрофагов, в частности, индуцировать или подавлять, посредством продукции ИНФ-у и ТРФ-р, процессы синтеза окислов азота.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 108 страницах машинописного текста, содержит 13 рисунков и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов собственных исследований, заключения, выводов и списка литературы. Список литературы включает 26} цитируемую работу, в том числе, 26 работ, опубликованных в отечественных, и 235 -в зарубежных научных изданиях.
Апробация материалов диссертации и публикации. Материалы диссертации доложены и обсуждены на конференции молодых ученых ИКИ СО РАМН (Новосибирск, 1996), семинарах отдела экспериментальной иммунологии ИКИ СО РАМН (Новосибирск, 1996, 1997), 3-й отчетной конференции ИКИ СО РАМН (Новосибирск, 1997), семинаре группы молекулярной нммуногематологии лаборатории регуляции иммунопоэза ИКИ СО РАМН (Новосибирск, 1997), общеинститутском семинаре ИКИ СО РАМН (Новосибирск, 1997). По материалам диссертации опубликовано 4 печатных работы и 4 находятся в печати.
Работа выполнена в лаборатории регуляции иммунопоэза ИКИ СО РАМН. Большинство экспериментов, а также математическая обработка и анализ полученных данных выполнены лично автором. Автор искренне признателен за поддержку и квалифицированную помощь участникам ряда совместных исследований, к.м.н. Г.В. Селедцовой и В.В. Сенюкову, а также всем коллегам, проявлявшим искреннее дружеское участие и создававшим неповторимую атмосферу морального комфорта и творческого энтузиазма, в том числе, к.м.н. В.И. Селедцову, к.м.н. Д.М. Самарину, О.В. Повещенко и Э.А. Кащенко. Особую благодарность автор выражает к.м.н. Л.П. Коненковой, чья требовательность и терпение помогли ему сделать первые, самые важные, шаги в иммунологии и чью дружескую поддержку он всегда опгущал в повседневной жизни.