Введение к работе
I. Актуальность проблемы
Иммунологические взаимоотношения опухолевых клеток с нормальным клеточным микроокружением in vivo включают способность эффекторов системы естественной резистентности хозяина /макрофагов (Мф), нейтрофилов и НК клеток/ распознавать и элиминировать опухолевые клетки. Значительное число трансформированных и опухолевых клеток погибает путем апоптоза, вызванного различными сигналами, в том числе цитотоксической активностью (ЦТА) Мф, НК клеток и нейтрофилов. Очевидно, что для роста in vivo отбираются редкие варианты опухолевых клеток, обладающие различными механизмами выживания in vivo и, в частности, преодоления ЦТА эффекторов системы естественной резистентности хозяина.
По литературным данным отобранные in vivo высокозлокачественные варианты опухолевых клеток по сравнению с их трансформированными in vitro предшественниками демонстрируют увеличение их туморогенной активности, сопровождаемое, или не сопровождаемое спонтанной метастатической активностью, а также ряд других новых характеристик. Среди них важно отметить повышение резистентности опухолевых клеток к цитостатической активности Мф, НК клеток и нейтрофилов.
В лаборатории противоопухолевого иммунитета НИИ Канцерогенеза РОНЦ РАМН впервые было показано, что в процессе подкожного роста и прогрессии опухолей in vivo из клеток, исходно трансформированных in vitro, отбираются варианты, обладающие двумя новыми дискретными биохимическими свойствами, существенными для защиты опухолевых клеток против эффекторов системы естественной резистентности. Эти свойства: высокий уровень антиоксидантной, НгОг-катаболизирующей (Н202СА) активности и способность к выбросу простагландина Е2 типа (PGES) при контактном сигнале НК клеток, ведущая к подавлению цитотоксической активности НК клеток. Показано, что эти свойства
опухолевых клеток возникают в процессе их отбора in vivo одновременно и экспрессируются как кластер признаков, обозначенный [H202CA+PGES] (далее HP) фенотип. Селективные преимущества опухолевых клеток, связанные с приобретением ими HP-фенотипа, т.е. способности защищаться против эффекторов системы естественной резистентности и обязательный характер приобретения HP-фенотипа в процессе опухолевой прогрессии in vivo, а также его связь с туморогенностыо составляют важные особенности описанного фенотипа (Дейчман и соавт, 1989а,Ь, 1998,2000).
Наш основной подход в настоящих исследованиях состоял в прослеживании процесса опухолевой прогрессии в динамике, начиная с трансформации нормальных клеток Сирийского хомяка in vitro (или in vivo) различными онкогенами или спонтанно, с последующим естественным отбором их потомков in vivo и приобретением ими злокачественного фенотипа. Этот подход позволяет исследовать прогрессию индивидуальных опухолей in vivo и идентифицировать те дискретные изменения опухолевых клеток, которые регулярно возникают при злокачественном их развитии, т.е. вторичные фенотипическне изменения опухолевых клеток.
Цель и задачи исследования
Целью данного исследования являлось выявление возможных различий в скорости отбора in vivo опухолевых клеток различной этиологии при их подкожном росте и диссеминации. Впервые для этой цели в качестве функционального маркера был использован НР-фенотип.
В работе были поставлены следующие задачи:
-
Определить скорость отбора in vivo опухолевых клеток, исходно трансформированных или трансдуцированных различными онкогенами.
-
Изучить динамику отбора опухолевых клеток при первичном вирусном канцерогенезе.
III. Сравнить скорость отбора опухолевых клеток при локальном
(подкожном) росте и при их естественной и искусственной диссеминации.
Научная новизна
Полученные в настоящей работе данные свидетельствуют о возможности использовать HP-фенотип в качестве биологического маркера определенной, относительно ранней (предметастатической) стадии опухолевой прогрессии. Разработана стандартная схема отбора опухолевых клеток Сирийского хомяка in vivo по HP-фенотипу при их локальном росте и диссеминации.
Впервые показано, что клетки, трансформированные in vitro спонтанно или рядом онкогенов (Ha-ras, myc, р53175, bcl-2), не экспрессиругот HP-фенотип и относительно низко-туморогенны; однако при естественном отборе в условиях локального (подкожного) роста опухоли, варианты этих линий приобретают экспрессию НР-фенотипа. Установлено, что скорость отбора трансформированных клеток in vivo в подкожно растущих опухолевых узлах по HP-фенотипу была одинаковой для большинства исследованных трансформантов и коррелировала с существенным усилением их туморогенной активности.
Также впервые было показано, что при первичном вирусном
канцерогенезе, индуцированном вирусами SV40 и SA7(C8) на
новорожденных Сирийских хомяках, сроки отбора по HP-фенотипу клеток
первичных вирусных опухолей совпадают со сроками отбора in vivo НР-
фенотип-экспрессирующих опухолевых клеток, исходно
трансформированных различными агентами in vitro и составляют около 100 (± 20) дней.
Впервые установлено, что скорость возникновения и отбора вариантов опухолевых клеток, экспрессирующих HP-фенотип при их естественной и искусственной диссеминации ускоряется десятикратно. Исключение составляют клетки bcl-2-трансформантов, скорость отбора которых при диссеминации, как и в условиях локального роста опухоли, была существенно замедлена.
Практическая ценность
Поставленные в работе задачи носят фундаментальный характер. Разработана стандартная схема отбора опухолевых клеток по НР-маркерному фенотипу при локальном росте опухоли и диссеминации. Полученные на большом материале данные выявляют закономерности и динамику приобретения HP-фенотипа in vivo при трансплантации опухолевых клеток и/или возникновении и прогрессии опухолей различной этиологии. Полученные результаты способствуют лучшему пониманию того, как на разных этапах естественного отбора опухолевых клеток in vivo меняется характер их взаимодействия с эффекторами системы естественной резистентности организма хозяина.
Апробация работы
Диссертация апробирована и рекомендована к защите на совместной научной конференции лабораторий противоопухолевого иммунитета, генетики опухолевых клеток, механизмов регуляции иммунитета и регуляции клеточных и вирусных онкогенов НИИ Канцерогенеза POHD РАМН 22 мая 2002 года. Материалы работы докладывались на Русско-Французском Симпозиуме по молекулярной онкологии в Москве (1999), не Ученом Совете НИИ Канцерогенеза в 2001 г.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 7 научных статей и '. тезисов докладов.
Структура и объем диссертации
