Введение к работе
Актуальность темы
Множественная миелома – злокачественное лимфопролиферативное заболевание из группы гемобластозов, основным патогномоничным признаком которого является синтез и секреция трансформированными плазматическими клетками патологического иммуноглобулина ( Ig ), как правило одного из двух типов, – IgG или IgA. Этот моноклональный парапротеин обнаруживается в сыворотке крови и моче у больных множественной миеломой в виде белка Бенс-Джонса, который вместе с остеолитическими поражениями и инфильтрацией костного мозга плазмоцитами, по сути, формирует характерную клиническую картину, наблюдаемую у больных.
Несмотря на диффузную природу множественной миеломы (ММ), благодаря которой трансформированные плазмоциты, являющиеся морфологическим субстратом опухоли, фактически оказываются гетерогенно распределенными в костном мозге и, кроме того, образуют метастатические отсевы в некоторых тканях организма, для их нормальной жизнедеятельности, как и в случае солидных опухолей, крайне важен адекватный уровень оксигенации и метаболизма. Новообразованные кровеносные и лимфатические сосуды обеспечивают эти процессы соответствующим структурным компонентом, создавая необходимые и достаточные условия для прогрессии ММ.
Известно, что контроль тканевого гомеостаза определяется совокупностью аутокринных и паракринных реакций, в которых паренхиматозные клетки функционально сопрягаются со стромальными. При ММ имеют место те же закономерности тканевой регуляции на уровне факторов роста и их рецепторов из семейства VEGF, что и в случае солидных опухолей. По сути, баланс аутокринных и паракринных реакций, обусловливающих экспрессию компонентов VEGF-ассоциированных сигнальных систем, определяет вклад этих ангиогенных факторов в патогенез ММ, т.е. ангиогенный статус каждого конкретного больного.
Очевидно, что ангиогенный статус больных не только ММ, но и многими другими злокачественными опухолями человека, равно как и его изменения в течение заболевания, детерминирует терапевтическую стратегию, основанную на инактивации лиганда или рецептора в VEGFR-ассоциированных сигнальных системах, представляя достаточно новую, но крайне продуктивную линию в лечении онкологических больных, обогащающую традиционные схемы новыми лекарственными препаратами и простирающая вдаль горизонты таргентной терапии онкологических больных.
В последние годы все большее внимание исследователей по всему миру привлекают многогранные процессы неоваскулогенеза, причем вектор этих работ имеет как сугубо теоретическую, так и чисто практическую направленность. Одним из подтверждений подобной тенденции может служить синтез и внедрение в ряде стран мира в клиническую практику моноклональных антител к ключевому индуктору ангиогенеза – фактору VEGF-A. Этот препарат, зарегистрированный под торговым названием Авастин, продемонстрировал достаточно высокую эффективность в ингибировании роста миеломных клеток как в монорежиме, так и в комбинации, например, с иммуномодуляторными цитостатиками.
Помимо «выключения» самого верхнего этажа сигнальных каскадов, идущих от интегральных рецепторов VEGFRs, все активнее изучаются препараты, имеющие ингибиторные потенции в отношении самих рецепторных тирозинкиназ – рецепторов VEGFRs. Вещества этой группы способны блокировать димеризацию и аутофосфорилирование молекул рецептора, таким образом предотвращая трансляцию сигналов к многочисленным внутриклеточным эффекторам.
Понимание механизмов, лежащих в основе модуляции экспрессии факторов роста и их рецепторов из семейства VEGF в течение ММ, исследование корреляций между молекулярными изменениями и клиническими характеристиками у больных ММ и в культурах клеток ММ человека, а также сопоставление и обобщение фактического материала этих двух групп, безусловно, будет способствовать детализации и более глубокому пониманию одной из основополагающих сторон процесса канцерогенеза.
Цели исследования
-
Изучить роль факторов роста эндотелия сосудов VEGF-C, VEGF-D и их рецептора VEGFR3 в злокачественной эволюции множественной миеломы.
-
Определить вклад функциональных изменений их экспрессии в прогностическом плане и разработке концепции VEGF-ассоциированного патогенеза течения данного заболевания.
Задачи исследования
-
Исследовать экспрессию мРНК факторов роста эндотелия сосудов VEGF-C, VEGF-D и их рецептора VEGFR3 у больных ММ до и после проведенного курса лечения
-
.
-
Сравнить экспрессию мРНК VEGF-C, VEGF-D/ VEGFR3 с экспрессией мРНК VEGF-A/VEGFR1, VEGFR2 у этих же больных.
-
Сопоставить данные по экспрессии мРНК с некоторыми цитологическими показателями больных ММ.
-
Исследовать экспрессию мРНК факторов роста VEGF и их рецепторов на моделях культур клеток множественной миеломы человека линий RPMI1640, RPMI8226 и IM9.
-
Исследовать изменения экспрессии мРНК в клетках культур ММ под действием транс-ретиноевой кислоты (atRA).
-
Исследовать влияние протеасомного ингибитора «бортезомиб», или «вилкейд» (Vlc) на выживаемость клеток ММ с помощью МТТ-теста.
-
Исследовать экспрессию рецептора VЕGFR3 в плазматических клетках больных множественной миеломой с помощью проточной цитометрии.
Научная новизна и практическая значимость исследования
В результате проведенных исследований были получены некоторые принципиально новые результаты, детализировавшие и углубившие представления о вкладе факторов роста и их рецепторов из семейства VEGF в патогенез множественной миеломы.
Во-первых, было установлено существование двух независимых сигнальных систем у больных ММ – VEGFR1-ассоциированной и VEGFR3-ассоциированной. Функционирование этих систем осуществляется в пределах двух самостоятельных сигнальных каскадов, без наличия лигандного перекрывания через рецептор VEGFR2. Это обстоятельство может иметь практическое применение при разработке подходов таргетной терапии в случае превалирования сигналинга по VEGFR1- или VEGFR3-пути.
Во-вторых, выявлена корреляция между рядом базовых цитологических показателей и уровнем экспрессии мРНК генов VEGFR1- и VEGFR3-ассоциированных сигнальных систем у больных ММ.
В-третьих, впервые показано, что разнонаправленные изменения цитологических показателей и уровней экспрессии генов VEGFR1- и VEGFR3-ассоциированных сигнальных систем у больных ММ свидетельствуют об инактивации соответствующих сигнальных систем по мере эволюции патологического процесса.
В-четвертых, отмечены конкордантные изменения экспрессии гена рецептора ретиноевой кислоты RAR и генов VEGFR1- и VEGFR3-ассоциированных сигнальных систем, что свидетельствует о потенциальной регулируемости экспрессии соответствующих факторов роста и их рецепторов VEGFR1- и VEGFR3-ассоциированных сигнальных систем трансфактором RAR.
В-пятых, в экспериментах на культурах клеток ММ человека было впервые обнаружено, что в зависимости от аберрантного иммунофенотипа, главным образом по антигенам CD45 и CD56, наблюдается принципиальное различие в экспрессии генов семейства VEGF, чувствительности к препарату нового поколения бортезомибу, а также транс-ретиноевой кислоте (atRA).
Основные положения, выносимые на защиту
-
Установлено, что в мононуклеарной фракции аспиратов костного мозга больных множественной миеломой отсутствует экспрессия гена VEGFR2 и обнаруживается экспрессия мРНК генов VEGF-A/VEGFR1 и VEGF-C,VEGF-D/VEGFR3, формирующих, таким образом, две независимые сигнальные системы.
-
Выявлена корреляция между коэкспрессией генов сигнальных систем VEGF-A/VEGFR1, VEGF-C,VEGF-D/VEGFR3 и уровнем плазмоцитоза у больных ММ.
-
Обнаружена определенная корреляция между экспрессией гена рецептора ретиноевой кислоты RARa и экспрессией генов VEGF-C,VEGF-D и их рецептора VEGFR3.
-
Исследование клеточных линий ММ человека RPMI 1640, RPMI 8226 и IM 9 показало зависимость экспрессии гена рецептора VEGFR1 от аберрантного иммунофенотипа по антигенам CD45 и CD56, но не лигандов VEGF-А и VEGF-D, экспрессия которых определялась в клетках всех 3 линий.
Апробация работы
Диссертация апробирована и рекомендована к защите на совместной научной конференции лабораторий генетики опухолевых клеток, молекулярной эндокринологии и онкогеномики НИИ Канцерогенеза и лаборатории клинической биохимии НИИ Клинической онкологии ФГБУ "РОНЦ им. Н. Н. Блохина" РАМН от 29 февраля 2012 г.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе 3 статьи опубликованы в журналах, рекомендованных ВАК МОН РФ соискателям ученой степени кандидата биологических наук.
Структура и объем диссертации
Диссертация изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 19 рисунков и 6 таблиц. Состоит из глав: «Введение», «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты исследования», «Обсуждение», «Выводы», «Список литературы». Список литературы содержит 354 источника.