Раздел медицины:
Аллергология и иммунология

Эффекторные механизмы противоопухолевого иммунитета

6273 0
До недавнего времени большую часть информации, касающейся противоопухолевых иммунных механизмов и их способности разрушать опухолевые клетки, получали в экспериментах с перевиваемыми опухолями животных или в экспериментах in vitro. Существует достаточно свидетельств того, чтобы предполагать, что и у человека важную роль во взаимоотношении между организмом и опухолью играют адаптивные или врожденные иммунные ответы.

Таблица 19.4. Эффекторные механизмы противоопухолевого иммунитета

Эффекторный механизм Комментарий
Антитела и В-клетки (лизис, опосредованный комплементом, опсонизация) Роль в противоопухолевом иммунитете недостаточно изучена
Т-клетки (цитолиз, апоптоз) Решающее значение в отторжении опухолей, индуцированных вирусами или химическими веществами
NK-клетки (цитолиз, АЗКЦ, апоптоз) Клетки опухоли, не экспрессирующие ни одной из аллелей МНС I класса, эффективно отторгаются NK-клетками
ЛАК-клетки (цитолиз, апоптоз) Противоопухолевые реакции при некоторых видах рака у человека развиваются вслед за адоптивным переносом ЛАК
Макрофаги и нейтрофилы (цитостаз, цитолиз, фагоцитоз) Могут активироваться бактериальными продуктами и разрушать клетки опухоли или подавлять их рост
Цитокины (апоптоз, привлечение клеток, участвующих в воспалении) Подавления роста можно добиться при адоптивном переносе опухолевых клеток с определенными цитокинами (например, ГМ-КСФ)

Иммунные эффекторные механизмы, потенциально способные разрушать опухоли in vitro, приведены в табл. 19.4. Обычно разрушение опухолевых клеток этими механизмами более эффективно, когда она диспергирована (т.е. опухолевые клетки-мишени разъединены и находятся в суспензии), а не представляет собой плотное образование. Это, вероятно, связано с тем, что иммунной системе легче справиться с диспергированными клетками.

В-клеточные ответы на опухоли

Было показано, что в присутствии комплемента антитела и IgM, и IgG разрушают опухолевые клетки in vitro. Некоторые исследования, проведенные на мышах, показали, что при лейкозе и лимфоме противоопухолевые антитела в присутствии комплемента эффективно уничтожают опухолевые клетки и в организме, а также уменьшают количество метастазов при некоторых опухолях. Другие исследования in vivo и in vitro, однако, показали, что те же антитела в присутствии комплемента неэффективны в уничтожении клеток тех же опухолей, если последние представляют собой плотные образования.

Разрушение опухолевых клеток путем опсонизации и фагоцитоза

Разрушение опухолевых клеток фагоцитирующими клетками было показано in vitro, но только в присутствии противоопухолевой иммунной сыворотки и комплемента. Значение этого открытия для организма пока неизвестно.

Опосредованная антителами утрата опухолевыми клетками адгезионных свойств

Оказалось, что для метастазирования определенных опухолей необходима адгезия клеток опухоли друг к другу и окружающим тканям. Антитела, направленные против поверхности опухолевых клеток, могут влиять на адгезионные свойства опухолевых клеток. Значение этого механизма для организма также пока неизвестно.

Клеточно-опосредованные реакции: прямое разрушение опухолевых клеток цитотоксическими Т-лимфоцитами

Разрушение опухолевых клеток in vitro специфичными иммунными Т-лимфоцитами было продемонстрировано бесчисленное количество раз как для суспензии клеток, так и для плотных образований при различных опухолях. Более того, многие опыты с экспериментальными животными (преимущественно мышами) достаточно четко показали, что цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ) с противоопухолевой специфичностью отвечают за разрушение опухолей, вызванных вирусами, in vivo. Хотя СD4+-Т-клетки-хелперы участвуют в индукции и регуляции функции цитотоксических Т-клеток, разрушение опухолевых клеток достигается с помощью CD8+-ЦТЛ, специфичных к поверхностным антигенам опухолевой клетки.

Антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность

Антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность (АЗКЦ) включает: 1) прикрепление опухольспецифичных антител к поверхности опухолевых клеток; 2) взаимодействие с различными клетками (такими как гранулоциты и макрофаги), обладающими рецепторами для Fc-фрагментов антител, прикрепленных к опухолевой клетке; 3) разрушение опухолевых клеток веществами, высвобождаемыми из тех клеток, которые несут рецепторы для Fc-фрагмента антитела. Значимость этого механизма для разрушения опухолевых клеток в организме до сих пор неизвестна

Разрушение опухоли натуральными киллерами, Т-клетками/натуральными киллерами и лимфокинактивированными киллерами

Натуральные киллеры (NK) являются отдельной субпопуляцией лимфоцитов, которые без предварительной сенсибилизации или МНС-рестрикции могут убивать определенные опухолевые клетки. Клетки опухоли, не способные экспрессировать по крайней мере одну из молекул МНС I класса, являются мишенями для NK-клеток. Эти клетки могут лизировать различные клетки-мишени, такие как клетки, инфицированные вирусом, клетки, покрытые антителами, недифференцированные клетки и клетки некоторых опухолей.

Натуральные киллеры обладают рецепторами для Fc-фрагмента IgG (CD16) и могут участвовать в АЗКЦ. Как и активированные макрофаги, NK-клетки секретируют фактор некроза опухоли a (TNFa), который вызывает кровоизлияние и некроз опухоли. Однако точный механизм, с помощью которого NK-клетки распознают и убивают клетки опухоли, до сих пор неясен. Недавно были получены свидетельства, указывающие на то, что NK/T-клетки составляют особую популяцию клеток естественного иммунитета, важную для элиминации опухоли из организма.

Лимфокинактивированные киллеры (ЛАК) являются опухольспецифичными клетками, полученными от пациента. Клетки культивируют in vitro в присутствии IL-2, а затем адоптивно переносят обратно в организм больного. Лимфокинактивированные киллеры представлены гетерогенной популяцией лимфоцитов, в которую входят NK-клетки. Однако их активность не может быть связана исключительно с NK-клетками, поскольку они способны убивать опухолевые клетки in vitro, даже если NK-клетки их не убивают.

Хотя естественная биологическая функция ЛАК до сих пор не очень ясна, в настоящее время они тестируются на предмет эффективности в процессе иммунотерапии людей, больных раком. Существуют современные подходы, касающиеся использования Т-клеток, выделенных из опухоли, выращенных и активированных в присутствии IL-2. Было показано, что эти лимфоциты, инфильтрирующие опухоль, обладают выраженной специфичностью.

Разрушение опухолевых клеток активированными макрофагами и нейтрофилами

Макрофаги и неитрофилы обычно не цитотоксичны по отношению к клетокам опухолей in vitro. Но если они активированы in vitro бактериальными продуктами, то могут обеспечивать селективный цитостаз или цитолиз злокачественных клеток. Макрофаги могут также становиться высокоцитотоксическими (рис. 19.1 и 19.2), если они активированы цитокинами, что наиболее заметно при использовании IFNy, вырабатываемого популяцией активированных Т-лимфоцитов, которые сами по себе не являются цитотоксическими.

imyn150.jpg
Рис. 19.1. На фотографии, сделанной с помощью сканирующего электронного микроскопа, виден макрофаг с нитевидными отростками, протянувшимися к поверхности трех клеток меланомы (х4500) (с любезного разрешения К. L. Erickson, School of Medicine, University of California, Davis; воспроизводится с разрешения Lippincott/Harper & Row)

Эти СD4+-Т-клетки являются опухольспецифичными: они секретируют IFNy после активации опухолевыми антигенами. Другие цитокины, высвобождаемые такими Т-лимфоцитами, активированными антигеном, привлекают макрофаги к участку нахождения антигена. Помимо этого IFNy также предотвращает миграцию макрофагов от антигена. Механизм активации макрофагов Т-клетками специфичен по отношению к опухолевому антигену и приводит к разрушению опухолевых клеток подобно механизму, действующему при реакциях гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) при отторжении аллотрансплантата или уничтожении микроорганизмов: антигенспецифичные Т-клетки активируются антигеном и высвобождают цитокины, которые привлекают и активируют макрофаги.

imyn151.jpg
Рис. 19.2. «Поцелуй смерти». Электронная микрофотография, демонстрирующая место контакта между активированным макрофагом (слева) и клеткой меланомы после 18 ч совместного культивирования. Этот контакт приводит к цитолизу опухолевой клетки-мишени Между двумя клетками обнаруживается хлопьевидный материал; с клеточными мембранами макрофагальных выступов связана плотная пластинка; в этих проекциях также видны микротрубочки (х26000) (с любезного разрешения К. L. Erickson, School of Medicine, University of California, Davis; воспроизводится с разрешения Lippincott/Harper & Row)

Такие активированные макрофаги цитотоксичны по отношению к микроорганизмам, опухолевым и даже «своим» клеткам, расположенным вблизи активированных макрофагов. Повреждающее и разрушающее действие активированных макрофагов обусловлено несколькими высвобождаемыми ими продуктами, наиболее активными из которых являются лизосомальные ферменты и TNFa.

Появляется все больше свидетельств того, что активированные макрофаги разрушают опухолевые клетки in vitro. Например, резистентность к опухоли может быть нарушена при специфическом удалении макрофагов. Кроме того, при увеличенном количестве активированных макрофагов отмечается повышенная сопротивляемость к опухолям.

Наконец, активированные макрофаги часто обнаруживаются в месте регресса опухоли. Однако взаимоотношения между опухолью и связанными с нею макрофагами достаточно сложны. С одной стороны, макрофаги способны и действительно убивают опухолевые клетки. С другой — макрофаги и опухолевые клетки способны, что было доказано, продуцировать поддерживающие друг друга факторы роста, что приводит почти к симбиотическим взаимоотношениям. Таким образом, изменения хрупкого баланса между макрофагами и опухолевыми клетками может коренным образом повлиять на судьбу опухоли.

Цитокины

Как указывалось ранее, цитокины могут обладать вспомогательными функциями, которые усиливают иммунные эффекторные механизмы противоопухолевого иммунитета. Важно отметить, что в зависимости от того, какие цитокины продуцируются, эффекторные иммунные механизмы либо стимулируются, либо подавляются. Соответственно, результатом может быть или стимуляция, или подавление роста предраковых или раковых клеток механизмами приобретенного и/или врожденного иммунитета. Некоторые опухолевые клетки вырабатывают цитокины, являющиеся их ростовыми факторами (аутокринная стимуляция), и реагируют на них, что обеспечивает эффект усиления роста опухоли. Таким же образом продукция TGFp некоторыми опухолевыми клетками усиливает рост опухоли, что связано с ангиогенной активностью этого цитокина.

Цитокины, такие как TNF и IFNy, обладают противоопухолевым действием, поскольку помимо выполнения других функций они способствуют увеличению количества молекул МНС I и II классов на некоторых опухолевых клетках. Уменьшение экспрессии МНС-детерминант позволяет опухолевым клеткам избегать действия цитотоксических Т-лимфоцитов и NK-клеток. Увеличение числа молекул МНС цитокинами, таким образом, способствует усилению клеточно-опосредованных эффекторных механизмов. Эффект длительного повышения уровня определенных цитокинов изучался путем трансфекции опухолевых клеток генами цитокинов. Трансфекция генов, кодирующих цитокины IL-1, IL-7 и IFNy, с последующим адоптивным переносом таких клеток мышам с опухолями оказывала выраженное подавляющее действие на рост опухоли.

Ограничение эффективности иммунного ответа на опухоли

Не возникает сомнения, что против опухоли может быть вызван иммунный ответ. Почему же тогда, несмотря на иммунный ответ, опухоль продолжает расти? Для этого могут быть задействованы несколько возможных механизмов, как по отдельности, так и в сочетании друг с другом. Как показано в табл. 19.5, факторы, связанные как с опухолью, так и с организмом, могут влиять на способность опухолевых клеток избегать разрушения иммунной системой. Среди факторов, относящихся к опухоли, есть факторы, связанные с изменением чувствительности к иммунному воздействию, варьирующиеся от отсутствия антигенного эпитопа до устойчивости опухолевых клеток к туморицидному эффекторному действию. Избежать иммунного разрушения опухоли также помогает ее низкая иммуногенность.

В данном случае список возможных действующих механизмов опять возглавляет отсутствие антигенного эпитопа. В неспособность опухолевых клеток вызывать иммунные ответы вносят свой вклад и несколько других механизмов, включая отсутствие экспрессии костимулирующих молекул на клетках опухоли, а также сбрасывание (шеддинг) опухолевых антигенов с последующей индукцией толерантности. Наконец, решающее значение в предотвращении или разрешении иммунной деструкции опухолевых клеток имеет окружающая строма. В определенных условиях строма является местом образования паракринных стимуляторных петель, которые вызывают быстрый злокачественный рост и таким образом препятствуют иммунной деструкции.

Таблица 19.5. Механизмы, с помощью которых опухоль избегает иммунного разрушения

Механизм Условие действия
Связанный с опухолью

Неспособность опухоли стать подходящей мишенью

Отсутствие антигенного эпитопа (опухолевого антигена)

Отсутствие молекулы МНС I класса

Нарушение процессирования антигена в опухолевых клетках

Антигенная модуляция

Антигенная маскировка опухоли

Устойчивость опухолевых клеток к туморицидному эффекторному воздействию Неспособность опухоли индуцировать эффективный иммунный ответ

Отсутствие антигенного эпитопа

Сниженная экспрессия МНС или опухолевого антигена на клетках опухоли

Отсутствие кости мул ирующе го сигнала

Выработка опухолью ингибиторных субстанций (например, цитокинов)

Сбрасывание (шеддинг) опухолевого антигена и индукция толерантности

Индукция опухолью дефектов проведения сигнала в Т-клетках

Связанный с организмом

Неспособность организма отвечать на антигенную опухоль

Угнетение иммунитета или иммунодефицит, вызванный апоптозом, дефектом проведения сигнала в Т-клетках в результате действия канцерогена (физического, химического), инфекции или старения

Недостаточность презентации опухолевых антигенов АПК организма

Неспособность эффекторных механизмов организма воздействовать на опухоль (например из-за стромального барьера)

Обусловленная иммунодоминантными антигенами родительских клеток неспособность организма уничтожать варианты опухолевых клеток


Связанные с организмом механизмы, помогающие опухоли избежать иммунного разрушения, также представлены в табл. 19.5. Подавление иммунитета, недостаточность презентации опухолевых антигенов АПК и неспособность эффекторных механизмов организма воздействовать на опухоль из-за стромального барьера или ее возможного привилегированного местоположения могут способствовать тому, что опухоль уклонится от иммунного ответа. Наконец, опыты показали, что экспрессия иммунодоминантного опухолевого антигена имеет тенденцию предотвращать сенсибилизацию к другим опухолевым антигенам, таким образом прекращая иммунную атаку на разновидности опухолевых клеток.

Неспецифическое подавление со стороны опухолевых клеток также может позволять опухолям избегать иммунного разрушения. Некоторые виды опухолей синтезируют различные соединения, такие как простагландины, которые угнетающе действуют на многие звенья иммунитета. Однако роль этого механизма до сих пор неясна.

Наконец, иммунный ответ и его различные компоненты имеют конечную способность к эффективному разрушению опухоли (и кстати, проникших микроорганизмов). Поэтому если иммунизация может приводить к эффективной защите против летальной при других условиях дозы опухолевых клеток, то этот способ неэффективен, когда доза опухолевых клеток существенно больше. Развитие опухоли в организме с сохранным иммунитетом в условиях наличия иммунного ответа может быть связано с быстрым увеличением опухолевой массы, которое превышает возможности усиления иммунного ответа до тех пор, пока не подавляет все виды иммунного ответа.

Иммунодиагностика

Иммунодиагностику опухолей проводят для двух самостоятельных целей: 1) иммунологического выявления антигенов, специфичных для опухолевых клеток; 2) определения иммунного ответа организма на опухоль. Иммунодиагностика основывается на иммунологической перекрестной реактивности. Иммунологические методы можно использовать для определения опухолевых антигенов и других маркеров в тех случаях, когда у разных больных с одним и тем же типом опухоли опухолевые антигены имеют существенное сходство.


Наличие иммунологической перекрестной реактивности предполагает, что антитела или лимфоциты больных с одним и тем же типом опухоли будут реагировать с опухолевыми антигенами вне зависимости от индивидуальных особенностей больного, у которого они были получены. Однако несмотря то что мониторирование уровня опухолевого маркера успешно используется у больных с целью раннего выявления рецидива опухоли после лечения, пока не найдено каких-либо онкологических маркеров, обладающих несомненной специфичностью или чувствительностью, что позволило бы использовать их для ранней диагностики онкологических заболеваний или массового обследования с целью их обнаружения.

В цитоплазме и на поверхности опухолевых клеток могут присутствовать или секретироваться вещества, которые по своей природе и/или количеству отличаются от веществ, находящихся на нормальных клетках. Поскольку опухолевые маркеры обычно обладают слабой антигенностью, то такие различия, качественные или количественные, обычно выявляются с помощью ксеногенных антител, получаемых у животных. Применение мышиных моноклональных антител существенно увеличило специфичность иммунодиагностики опухолевых клеток человека и продуктов их жизнедеятельности. Моноклональные антитела в настоящее время начинают использоваться не только для выявления антигенов и веществ, связанных с присутствием опухолевых клеток; они также оказались эффективны для получения изображения опухолей и определения их локализации.

Введение опухольспецифичных антител, меченных радиоактивным веществом (радиоиммуноконъюгаты), онкологическим больным позволяет с помощью компьютерной томографии получать изображение опухолей. Этот метод позволяет выявлять как небольшие метастазы, так и первичные опухоли. Некоторые из наиболее часто используемых и надежных иммунодиагностических методов выявления опухолей описаны далее.

Выявление миеломных белков, вырабатываемых опухолями из плазматических клеток

Опухоли, происходящие из плазматических клеток, выявляются в связи с наличием необычно высокой концентрации моноклональных иммуноглобулинов определенного изотипа в сыворотке крови или по присутствию легких цепей этих иммуноглобулинов в моче (белки Бене-Джонса). От концентрации миеломных белков в крови или моче зависит размер опухоли. Соответственно, эффективность и длительность лечения опухолей определяют с учетом этих данных

Определение а-фетопротеина

Альфа-фетопротеин (аФП) является основным белком, вырабатываемым клетками печени плода и обнаруживаемым в сыворотке крови плода. После рождения уровень аФП падает приблизительно до 20 нг/мл. Он поднимается у больных раком печени (гепатома), при эмбриональном раке яичка или яичника, а также при незлокачественных заболеваниях печени (цирроз или гепатит). Концентрация аФП в сыворотке на уровне 500 — 1 000 нг/мл обычно указывает на присутствие опухоли, вырабатывающей аФП. Поэтому благодаря мониторингу уровня аФП можно получать данные о развитии или регрессе опухоли.

Раковоэмбриональный антиген

Раковоэмбриональным антигеном (РЭА) называют гликопротеин, обычно вырабатываемый клетками, выстилающими ЖКТ, особенно ободочную кишку. При озлокачествлении клеток их полярность может меняться таким образом, что РЭА высвобождается в кровь, а не в ободочную кишку. Концентрация РЭА в крови, превышающая 2,5 нг/мл, обычно указывает на наличие рака, а мониторинг уровня РЭА помогает определить наличие роста или регресса опухоли. Однако и в данном случае повышенные уровни содержания РЭА в крови могут быть обусловлены не злокачественными заболеваниями, а например, циррозом печени и воспалительными заболеваниями ЖКТ и легких.

Определение простатоспецифичного антигена

Простатоспецифичный антиген (ПСА) является гликопротеином, расположенным в эпителиальных клетках протоков простаты. В низких концентрациях он может обнаруживаться в сыворотке крови здорового мужчины. Его содержание в крови в концентрации, превышающей 8—10 нг/мл, указывает на наличие рака простаты. Для подтверждения диагноза необходимы дополнительные тесты, поскольку простатит и доброкачественная гипертрофия простаты также могут приводить к высвобождению ПСА, поступающего из эпителия простаты в кровоток. Этот тест особенно полезен при мониторинге: значительное увеличение или уменьшение концентрации ПСА в сыворотке крови соответствует увеличению или уменьшению размера опухоли.

Опухолевый антиген 122

Иммунодиагностическое определение содержания в сыворотке опухолевого антигена 125 (СА-125) является важным инструментом в диагностике и мониторинге процесса лечения рака яичника. Уровень СА-125 в крови также повышается при воспалительных заболеваниях брюшины.

Другие маркеры

Моноклональные антитела В72.3 являются маркером для распознавания всех типов рака у человека (панкарциномный антиген). Этот реагент используется для выявления локализации опухоли, обнаружения скрытых мест ее расположения. Другие маркеры, связанные со злокачественными новообразованиями, такие как ферменты и гормоны, также можно обнаружить иммунологическими методами. Качественные и количественные методы определения всех опухолевых маркеров имеют значение при мониторинге размера опухоли и определении эффекта терапии.

Иммунопрофилактика опухолей

Предполагается, что иммунизация против онкогенных вирусов обеспечит профилактику поражения вирусами и, соответственно, развития опухоли, вызываемой вирусом. Действительно, этот подход оказался успешным для защиты цыплят от болезни Марека и обеспечил достаточный уровень защиты против лейкоза и саркомы кошек, что было достигнуто путем иммунизации кошек соответствующими онкогенными вирусами. Как указано ранее, для иммунизации против самой опухоли необходимо, чтобы она обладала специфическими опухолевыми антигенами и чтобы эти антигены обладали перекрестной реактивностью с любой из приготовленных вакцин.

Существуют тысячи публикаций об эффективной иммунизации против перевиваемых опухолей у животных; при этом в качестве иммуногенов использовались:

1) сублетальные дозы живых опухолевых клеток;
2) опухолевые клетки, репликация которых блокирована;
3) опухолевые клетки с химически или ферментативно модифицированными поверхностными мембранами;
4) экстракты антигенов, взятые с поверхности опухолевых клеток (как немодифицированных, так химически модифицирован ных).

Несмотря на сообщения об успехах в защите экспериментальных животных от перевиваемых опухолей, эффективность иммунопрофилактики для защиты человека и животных от спонтанно возникающих опухолей еще изучена недостаточно хорошо. Отсутствие полноценных исследований в этой области связано с необходимостью получения соответствующих иммуногенов и опасностью индукции выработки иммунологических элементов, способных в действительности усилить метастазирование и оказаться разрушительными для организма.

Иммунотерапия

Леонардо да Винчи (1452—1519) писал, что крайняя неудача — это когда теория опережает опыт. К сожалению, эта фраза исключительно метко характеризует современное состояние иммунотерапии рака. Предпринимались бесчисленные попытки лечения рака у животных и людей иммунологическими методами. Хотя в литературе появляется все больше сообщений об успешной иммунотерапии рака у человека, к настоящему времени она не доказала свою эффективность в лечении опухолей и при ее применении в качестве единственного метода лечения, и при сочетании ее с другими формами терапии, такими как химиотерапия, радиотерапия или хирургическое вмешательство.

В настоящее время применяется широкий спектр методов экспериментальной иммунотерапии опухолей (рис. 19.3). Опухольспецифичные моноклональные антитела (например, анти-СО20 для лечения определенных лимфом; анти-НЕR2/ ген-1 для лечения некоторых больных раком молочной железы или яичников) могут опосредовать цитолиз либо путем привлечения Fc-рецепторов NK-клеток (АЗКЦ), либо путем активации комплемента. В настоящее время проводятся опыты по иммунотерапии опухолей, в которых токсины, например рицин, или радиоактивные изотопы, прикрепленные к опухольспецифичным антителам, доставляются непосредственно к опухолевым клеткам для прямого киллинга.

imyn152.jpg
Рис. 19.3. Современные стратегии экспериментальной иммунотерапии: Аг - антиген, МоАт - моноклональное антитело

Насколько эти иммунотоксины окажутся эффективными в лечении опухолей, еще предстоит установить. Ксеногенные антитела (например, мышиные моноклональные антитела к опухолевым клеткам человека) были созданы с помощью молекулярной инженерии при использовании технологии рекомбинантных ДНК, что позволяет придать их константным областям свойства константных областей иммуноглобулинов человека. Их также исследуют как возможные средства для иммунотерапии.

В настоящее время исследуют и биспецифические антитела, сконструированные для того, чтобы обеспечивать контакт иммунных эффекторных клеток с клетками опухоли, одновременно стимулируя цитотоксическую активность эффекторных клеток. В качестве примера можно привести антитела, распознающие уникальные опухолевые антигены, и Fc-рецепторы к IgG (CD16) для активации NK-клеток. Таким же образом исследуют конструкции из биспецифических антител, содержащие и Fab-фрагменты, специфичные к опухолевым антигенам, и CD3.

Относительно новым подходом является создание рекомбинантных белков, состоящих из противоопухолевых антител и цитокинов (иммуноцитокины). Такие слитые белки предназначены для сосредоточения иммунных эффекторных функций, опосредованных цитокинами, в месте расположения опухоли. Некоторые методы направлены на стимуляцию или поддержание функции опухольспецифичных ЦТЛ. Специфичные к опухолевым антигенам ЦТЛ могут быть созданы, если придать опухолевым клеткам черты иммунных, вызвав экспрессию либо костимулирующих молекул, таких как CD80/CD86, либо цитокинов. Высокоэффективным методом стимулирования опухольспецифичных ЦТЛ является презентация пептидов опухолевых антигенов молекулами МНС I класса на дендритных клетках.

Высокоэффективные АПК обычно экспрессируют большое количество костимулирующих молекул на поверхности клетки, увеличивая таким образом способность презентировать опухолевые антигены эффекторным Т-клеткам. Дендритные клетки или непосредственно нагружаются пептидами, или обеспечивается их контакт с лизатами опухолевых клеток, белками опухоли, или проводится трансфекция кДНК, полученной из опухоли, в векторе, обеспечивающем ее экспрессию. Далее дендритные клетки адоптивно переносятся в организм, пораженный опухолью, где, как рассчитывают, они активируют цитотоксические Т-клетки к разрушению клеток опухоли.

Для активной вакцинации опухолевыми антигенами, молекулярные характеристики которых установлены, были разработаны рекомбинантные вакцины, в которых использован вирус вакцины оспы, Listeria или вирусоподобные частицы. Также проводились исследования в отношении активной иммунизации путем введения генно-инженерной конструкции на основе безоболочечной плазмидной ДНК (ДНК-вакцины) с целью получения уникального опухолевого антигена, кодируемого и экспрессируемого мышечными клетками. В некоторых исследованиях также используется введение генов, кодирующих цитокины (например, ГМ-КСФ, IL-2, IL-12), для улучшения презентации опухолевого антигена дендритными клетками в месте инъекции.

В области иммунотерапии предпринимались попытки лечения злокачественных опухолей человека и животных путем усиления специфического противоопухолевого иммунитета при использовании неспецифических активаторов иммунного ответа. В частности, в ряде случаев успешно использовалась стимуляция макрофагов бациллами Кальметта — Герена (БЦЖ) или Corinebacterium parvum. Одним из примеров является применение БЦЖ для лечения больных резидуальным поверхностным раком мочевого пузыря; после хирургического вмешательства терапией выбора стали повторные инстилляции живых штаммов Mycobacteria в мочевой пузырь с помощью катетера.

В настоящее время ведутся исследования воздействия на регресс опухоли разных цитокинов, таких как IFNa, IFN(3 и IFNy, IL-1, IL-2, IL-4, IL-5, IL-12, TNF, как по одиночке, так и в сочетаниях. Пока эти исследования в основном не привели к каким-либо выводам. Клиническое использование при лечении рака ЛАК и лимфоцитов, инфильтрирующих опухоль (ЛИО), также дало неоднозначные результаты. Лимфокинактивируемые киллеры продуцируются in vitro при культивации собственных лимфоцитов периферической крови пациента в среде с IL-2.

В ряде случаев сообщалось о кардинальном улучшении после реинфузии этих клеток пациенту. Имеется подтвержденное сообщение об успехе применения ЛИО, адоптивно перенесенных больному меланомой. Такие лимфоциты, выделенные из биоптата опухоли, культивировали in vitro в среде с IL-2 и вводили обратно больному раком. Они обладали во много раз большей противоопухолевой активностью, чем ЛАК, поэтому для лечения требовалось меньшее количество этих клеток.

Увеличивающееся понимание природы рака и сущности иммунного ответа способствуют развитию новых стратегий в иммунотерапии. В любом случае для подтверждения потенциальной эффективности такие стратегии должны проходить доклинические испытания на моделях. Однако большие надежды на то, что иммунная система может быть использована для профилактики и лечения рака, следует умерить в связи с тем, что число подтвержденных случаев эффективного иммунного воздействия невелико.

Несмотря на это, в условиях быстрого развития биотехнологии и совершенствования молекулярной идентификации опухолевых антигенов человека мы вступаем в новую эру иммунотерапии рака. В настоящее время можно с уверенностью сказать, что благодаря онкоиммунологии действительно мы достигли значительных достижений в диагностике рака и, похоже, иммунологические диагностические методы обеспечат новые подходы к выявлению опухолевых клеток и мониторингу их роста.

Выводы

1. Онкоиммунология изучает: 1) иммунологические аспекты взаимоотношения организма и опухоли; 2) использование иммунного ответа для диагностики, профилактики и лечения опухолей.

2. Опухолевые антигены, индуцированные канцерогенами, не обладают иммунологической перекрестной реактивностью. Однако антигены опухолей, индуцированных вирусами, имеют выраженную перекрестную реактивность. Некоторые виды опухолей вырабатывают онкофетальные вещества, обычно присутствующие в норме в период эмбрионального развития.

3. Иммунный ответ на опухоли представлен как гуморальным, так и клеточным иммунным ответом. Разрушение опухолевых клеток может быть достигнуто: 1) с помощью антител и комплемента; 2) с помощью фагоцитов; 3) при вызванной антителами утрате опухолевыми клетками адгезионных свойств; 4) с помощью цитотоксических Т-лимфоцитов; 5) посредством АЗКЦ; 6) с помощью активированных макрофагов, нейтрофилов, NK-клеток, NK/T-клеток и ЛАК.

4. Роль иммунных ответов на опухоли очень важна во взаимоотношениях организма и опухоли. На это указывает повышенная частота появления опухолей у лиц с подавленным иммунитетом, а также присутствие иммунных компонентов в местах регресса опухоли. Однако иммунные ответы на опухоль могут оказаться неэффективными для ее устранения по различным причинам, связанным как с опухолью, так и с организмом.

5. Иммунодиагностика может быть направлена на выявление опухолевых антигенов или определение иммунного ответа организма на опухоль.

6. Иммунопрофилактика может быть направлена как против онкогенных вирусов, так и против самой опухоли

7. При иммунотерапии злокачественных новообразований для усиления опухольспецифических и неспецифических иммунных ответов применяют различные препараты. Известны такие терапевтические подходы, как активная иммунизация, пассивная терапия с помощью антител, местное применение бактериальных вакцин (БЦЖ), использование цитокинов и адоптивный перенос эффекторных клеток.

Р.Койко, Д.Саншайн, Э.Бенджамини
Похожие статьи
показать еще
 
Категории