Введение к работе
Актуальность проблемы.
Поиск и молекулярный анализ новых раковых антигенов человека является актуальной задачей молекулярной биологии рака. Предлагаемые в последние годы новые концепции лечения онкологических заболеваний базируются на специфической стимуляции иммунной системы пациента антигенами, экспрессирующимися опухолевой клеткой. Первыми молекулярными раковыми маркерами, обнаруженными в 60 гг. 20в, а позднее и проклонированными, были альфа-фетопротеин, маркер рака печени (Abelev, 1963), и СЕА, характерный для рака толстой кишки и некоторых других эпителиальных раков (Gold and Freeman, 1965). Позднее, в 70 годах, были найдены простат-специфический антиген (PSA), характерный для рака простаты, СА-125 для рака яичников, HER-2/neu для рака молочной железы (обзоры Stenman et al., 1999, Verheijen et al., 1999, Disis and Cheever, 1998). Открытие интерлейкина 2 сделало возможным создание и поддержание стабильных линий цитотоксических Т лимфоцитов, что послужило основой для разработки молекулярных методов поиска раковых антигенов, базирующихся на идентификации Т-клеточных эпитопов (Van der Bruggen, 1991). Применение предложенного в 1995г Sahin и соавторами метода поиска раковых антигенов, основанного на обнаружении антигенспецифичных антител в сыворотке крови, привело к идентификации ряда новых раковых антигенов, характерных для широкого спектра неоплазий человека. Изучение и подробная молекулярно-биологическая характеристика генов, кодирующих раковые антигены, имеет большое научно-медицинское значение. Во-первых, изучение функции генов с опухолеспецифическими свойствами может существенно помочь в понимании молекулярных процессов, лежащих в основе опухолевого роста и метастазирования. Во-вторых, обнаружение и анализ множественных генов, кодирующих раковые антигены, дает возможность создания поливалентных противоопухолевых вакцин. В-третьих, применение группы генов в качестве
РОС. НАЦИОНАЛ* БИБЛИОТЕКА
молекулярных маркеров дает потенциальную возможность повьппения точности ранней диагностики рака.
Цели и задачи исследования.
Данное исследование направлено на изучение репертуара генов человека, продукты которых вызывают спонтанный иммунный ответ у раковых больных, с целью поиска и молекулярной характеризации новых раковых антигенов -потенциальных мишеней противораковых вакцин, или молекулярных маркеров для диагностики и мониторинга заболевания.
Были поставлены следующие конкретные задачи:
-
Определить репертуар молекулярных маркеров рака толстой кишки и рака почки человека.
-
Разработать модификацию метода серологического скрининга на основе дот-блота рекомбинантных фагов.
-
Охарактеризовать наиболее перспективные из найденных антигенов с точки зрения возможных причин их иммуногенности у раковых больных.
-
Картировать области кДНК идентифицированных раковых антигенов, кодирующие иммуногенные эпитопы.
Научная новизна.
В настоящей работе в рамках международного проекта по характеризации ракового иммунома человека ( icr.org/CancerlmmunoroeDBA было идентифицировано 126 генов, продукты которых могут вызывать спонтанный иммунный ответ у раковых больных. Более половины найденных генов были охарактеризованы в таком качестве впервые. Мы показали, что два гена, МО-REN-46/ALS2CR3 и MO-TES-25/GRIF-1, являются новыми раковоассоциированными антигенами человека. Эти антигены были охарактеризованы с точки зрения экспрессии их мРНК в нормальных тканях и в опухолях, а также их иммуногенности у раковых больных. Кроме того, были обнаружены и охарактеризованы новые сплайс-варианты антигена MO-TES-
25/GRIF-1. Впервые были картированы области кДНК раковых антигенов МО-TES-25/GRTP-1, TYMS и HDAC3, кодирующие иммуногенные эпитопы.
Практическая значимость.
Результаты, полученные в данной работе, могут представлять интерес как для понимания механизмов возникновения иммунного ответа на опухоль, так и для практической онкологии. Обнаруженный нами спонтанный иммунный ответ у различных групп больных на новые опухолевые антигены человека MO-REN-46/ALS2CR3 и MO-Tes-25/RAP80, а также раковый маркер HDAC3, может применяться как дополнительный признак при диагностировании и мониторинге ряда онкологических заболеваний. Нами показано, что тимидилатсинтетаза может служить серологическим маркером для мониторинга заболевания у части пациентов с раком толстой кишки. Разработанная нами модификация метода, позволяющая значительно упростить и ускорить процедуру аллогенного скрининга, может применяться во всех лабораториях, использующих метод серологической диагностики на основе рекомбинантных полипептидов.
Апробация работы.
Материалы диссертации были представлены на нескольких международных и отечественных симпозиумах и конференциях, в том числе на Международном симпозиуме по раковым вакцинам (Нью-Йорк, 2-4 октября 2000 г.), на 6-й Энгелыардтовской международной конференции (Москва, 21-26 июня 2001 г.), на 20-й международной конференции по онкогенам (Фредерик, Мериленд, США, 16-20 июня 2004 г.), на отчетной Конференции по программе Президиума РАН "Физико-химическая биология" (Москва, 22-23 апреля 2004 г.).
Публикации.
По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем работы.