Раздел медицины:
Аллергология и иммунология

FasL-зависимая контратака опухолевых клеток

1395 0
Термин "опухолевая контратака" к настоящему времени получил достаточно широкое распространение.

Несмотря на то что он в конечном итоге является комплексным понятием, его максимальная смысловая нагрузка связана со способностью опухолевых клеток повреждать киллерные клетки Fas/FasL-зависимым путем.

Такая способность опухолевых клеток не просто ускользать от иммунологического контроля, а уничтожать соответствующие клетки системы иммунитета свидетельствует об активной позиции опухолевых клеток при их взаимодействии с клетками системы иммунитета и вызывает вполне заслуженный интерес к ее изучению.

По этому вопросу накоплены разнообразные данные, не только констатирующие такую возможность, но и характеризующие некоторые условия реализации FasL-зависимой контратаки опухоли, а также возможные ее механизмы.

Нельзя не обратить внимание, что FasL-зависимое уничтожение киллерных клеток — показатель того, что механизм, который сформировался для регуляции иммунологического гомеостаза в норме, например при необходимости удаления избыточного количества Т-реактивных лимфоцитов, при патологии становится механизмом уничтожения киллерных клеток.

Современное состояние изучения этого вопроса показывает, что киллинг лимфоцитов способны осуществлять клетки различных опухолей, экспрессирующих FasL: меланома, карцинома легкого, кишечника, аденокарцинома поджелудочной железы, рак желудка, молочной железы, яичника, шейки матки, опухоли нервной системы и др.

В развитие этого очень важного направления исследований большой вклад внесли J. O'Connell, G. O'Sullivan, М. Bennett, J. Collins, а также их коллеги. Одно из первых сообщений по этому вопросу относится к изучению клеток рака кишечника SW620, которые экспрессируют FasL.

В клетках этой опухоли выявлена также и экспрессия мРНК FasL. Показано, что такие опухолевые клетки убивают Т-клетки линии Jurkat, экспрессирующие Fas. Именно эти результаты позволили предположить, что такая способность опухолевых клеток обеспечивает им возможность ускользания из-под иммунологического контроля путем повреждения Т-лимфоцитов, чувствительных к Fas/FasL-зависимому апоптозу.

Эти данные, полученные в системе in vitro, подтверждены также in vivo при исследовании образцов удаленных опухолей кишечника, клетки которых экспрессировали FasL. Авторы отметили, что его экспрессия сочеталась с усилением роста и это привело к выводу о том, что FasL-экспрессирующие опухоли обеспечивают себе иммунологическую привилегию, в частности при раке кишечника.

В последующем эти же авторы аналогичные выводы сделали и при изучении клеток аденокарциномы молочной железы, которые постоянно экспрессируют FasL и его мРНК.

Такая экспрессия отмечалась практически всеми опухолевыми клетками, многие из которых экспрессировали и Fas. Это дало основание для предположения, что такие опухолевые клетки имеют дефекты внутриклеточных сигналов, связанных с FasL.

Экспрессия Fas и FasL

Экспрессия Fas и FasL независима от гистологических особенностей и инвазивных способностей опухоли. Как следствие этих результатов сделан вывод, что опухолевые клетки молочной железы способны убивать лимфоциты.

Это объясняет, почему нередко выраженная инфильтрация опухоли молочной железы лимфоцитами сочетается с плохим прогнозом, a FasL опухолевых клеток можно рассматривать как потенциальный ингибитор противоопухолевого иммунологического ответа.

Повышение методических возможностей дало дополнительные подтверждения FasL-контратаки in vivo. В опытах с карциномой пищевода, клетки которой экспрессируют большие количества FasL, отмечено увеличение апоптоза лимфоцитов инфильтрирующих опухоль (ЛИО).

Оказалось, что опухолевые клетки различных линий и образцы опухолевой ткани экспрессировали мРНК FasL и белок, а опухоли содержали как FasL-положительные, так и FasL-отрицательные клетки в различных участках внутри образцов опухолевой ткани с достаточно выраженной вариабельностью экспрессии FasL.

Статистически достоверным был факт, согласно которому усиление апоптоза Т-лимфоцитов наблюдалось в участках FasL-положительных опухолей. Использованные авторами методические возможности позволили получить первые прямые количественные доказательства того, что FasL-контратака — механизм иммунологической привилегии злокачественных опухолей.

Дальнейшие исследования клеток рака кишечника и детальный анализ полученных данных привели к заключению, что эти клетки не чувствительны к апоптозу независимо от того, какой уровень FasL они экспрессируют. Это послужило основанием формулировки положения о том, что FasL-экспрессирующие опухолевые клетки регулируют экспрессию этого лиганда, своеобразно приспосабливаясь к атаке цитотоксических лимфоцитов (ЦТЛ) и естественных киллеров (ЕК).

Основная причина чувствительности киллерных клеток к Fas-зависимому апоптозу, по мнению J. O'Connell, заключается в том, что очень часто опухоли не экспрессируют ко-стимулирующих молекул, в результате чего лимфоциты, не получив необходимого второго сигнала, лишаются функциональной активности и поэтому подвергаются апоптозу.

Сходные результаты при исследовании клеток рака кишечника линии SW480 получены и другими авторами, которые наблюдали апоптоз Т-клеток линии Jurkat при их культивировании с опухолевыми клетками, экспрессирующими FasL. Этот апоптоз увеличивался по мере возрастания числа опухолевых клеток и времени сокультивирования.

Доказательства возможности контратаки FasL-положительных опухолей получены различными авторами при исследовании других опухолей. В результате изучения аденокарциномы желудка установлено, что мембранно-связанная форма FasL постоянно экспрессируется как первичными, так и метастазирующими клетками карциномы желудка при отсутствии или минимальном уровне экспрессии Fas.

Характеристика лимфоцитов, инфильтрирующих опухоль, показала, что они экспрессируют FasL и Fas, однако апоптоза ЛИО в первичных карциномах не наблюдалось.

В отличие от этого при метастазах отмечено повышение уровней Fas и FasL параллельно с существенным усилением апоптоза ЛИО. Полученные данные свидетельствуют о том, что именно метастатические карциномы, экспрессирующие FasL, но не первичные опухоли могут уходить из-под иммунологического контроля.

При исследовании аденокарциномы желудка другими авторами также получены данные, подтверждающие возможность FasL-опосредованного уничтожения лимфоцитов инфильтрирующих опухоль в результате контратаки FasL-положительных опухолевых клеток.

Статистически достоверное снижение количества ЛИО параллельно со значительным усилением их апоптоза отмечено в участках скопления FasL-положительных опухолевых клеток.

Обширные исследования проведены с использованием клеток меланомы, которые активно экспрессируют FasL. Полученные данные оказались очень демонстративными. В системах in vitro FasL-индуцированный апоптоз Т-лимфоцитов наблюдался после их инкубации с FasL-положительными клетками меланомы; в системах in vivo введение FasL-положительных опухолевых клеток приводило к быстрому формированию опухоли, в то время как у Fas-дефицитных мышей образование опухолей замедлялось, а эффекторные клетки не подвергались апоптозу.

Все эти факты положены в основу представления о том, что FasL-положительные опухоли — одно из условий их иммунологической привилегии.

Последние данные иллюстрирует рис. 79.

imop_79.jpg
Рис. 79. Результаты опытов in vivo с введением FasL-положительных клеток меланомы

При исследовании клеток первичных узлов и метастазов меланом были выявлены различия в частоте экспрессии FasL: значительно более выраженная экспрессия наблюдалась в метастазах первичных опухолей, Fas-положительные опухолевые клетки вызывали апоптоз чувствительных лимфоцитов.

Наряду с этим авторы также отмечают, что число апоптотических клеток было незначительным. Это дало основание заключить, что FasL-зависимый механизм апоптоза Т-лимфоцитов не является основным при ускользании меланомы из-под иммунологического контроля. Тем не менее замечено, что уровень экспрессии FasL коррелирует со стадией развития меланомы.

Сравнительное изучение рака молочной железы у лиц различного возраста показало, что независимо от формы этой опухоли ее клетки во многих случаях экспрессируют Fas, но не экспрессируют FasL, и экспрессия у пожилых лиц мало отличалась от контроля.

Между тем FasL экспрессировался ЛИО у многих пожилых лиц и в очень незначительном проценте молодых. На основании этих исследований авторы пришли к выводу, что лимфоциты инфильтрирующие опухоль карциномы молочной железы у пожилых лиц чаще могут подвергаться апоптозу Fas/FasL-механизмом путем аутокринной и паракринной регуляции.

Экспрессия Fas и FasL характеризует также клетки аденокарциномы поджелудочной железы с различиями в частоте и интенсивности экспрессии. Fas экспрессировался значительно реже, чем FasL. При этом отмечено тенденцию экспрессии FasL к корреляции с четвертой стадией заболевания, что предполагает ее связь с агрессивностью процесса.

Исследованием способности FasL-экспрессирующих опухолевых клеток при раке поджелудочной железы выявлено, что практически во всех образцах наблюдался апоптоз лимфоцитов, окружающих опухоль.

В системах in vitro (сокультивирование опухолевых клеток с Т-клетками линии Jurkat) лимфоциты подвергались апоптозу уже на ранних этапах культивирования при сохранении полной жизнеспособности опухолевых клеток. Резистентность к Fas-апоптозу проявляли все линии за исключением одной (Сарап-1), клетки которой оказались чувствительными к лизису Т-клетками.

В этой работе обращают на себя внимание два важных обстоятельства:

1) Fas-зависимая контратака опухолевых клеток — механизм повреждения Т-клеток, который реализуется быстро;
2) FasL-экспрессирующие опухоли различаются чувствительностью к апоптозу.

Возможность контратаки FasL-экспрессирующих опухолевых клеток изучена и на клетках ангиосаркомы (параллельно исследовались ЛИО). Результаты показали, что FasL-экспрессирующие опухоли могут подавлять инфильтрацию ЛИО ангиосарком различной степени дифференцировки.

Большой процент опухолевых клеток экспрессировали Fas и FasL, и экспрессия этих маркеров не коррелировала с числом лимфоцитов инфильтрирующих опухоль и степенью дифференцировки. В отличие от этого экспрессия FasL, что наблюдалась в подавляющем большинстве случаев, коррелировала с числом CD3 и CD8 ЛИО, а показатель выживаемости таких больных был значительно выше, чем больных, опухолевые клетки которых не экспрессировали или экспрессировали низкий уровень FasL.

Возможность FasL-контратаки и уход из-под иммунологического контроля отмечен и при холангиосаркомах, которые во всех случаях экспрессировали высокий уровень FasL и его мРНК, что сочеталось с высоким уровнем апоптоза ЛИО в участках с FasL-положительными опухолями. Апоптоз большинства лимфоцитов наблюдался и in vitro при культивировании Т-клеток линии Jurkat с клетками холангиосаркомы.

Апоптозу могут подвергаться ЦТЛ и при культивировании с клетками рака шейки матки, которые экспрессируют FasL. Добавление в культуру IL-2 и IL-7 предотвращало развитие апоптоза цитотоксических лимфоцитов.

В высшей степени важными представляются данные, полученные Т. Hoffmann, Т. Whitesade и соавт., которые показали, что Fas/FasL-зависимому апоптозу подвержены и циркулирующие Т-лимфоциты.

Исследовали мононуклеары больных раком с локализацией в области головы и шеи, а также здоровых лиц (использовались воздействия, повышающие экспрессию апоптотических факторов — связывание с анексином-V и активность каспазы-3).

Изучалась также растворимая форма FasL в сыворотке крови больных и здоровых лиц. В результате установлено, что подавляющее число СD3+-лимфоцитов больных были Fas-положительными, а их число — существенно выше по сравнению с контролем. Различия выявлены и по результатам связывания с анексином, которые показали, что Fas+CD3+, большая часть CD8+-, а также СD4+-лимфоциты подвергались апоптозу, к которому особенно чувствительными оказались СD8+-лимфоциты.

Не менее интересными представляются и результаты определения уровня растворимой формы FasL (sFasL) в сыворотке крови: уровень у больных с активным процессом был существенно ниже, чем в норме и у больных без проявления существенных признаков заболевания.

Такие данные служат основанием для предположения о возможной утилизации sFasL и активации Fas/FasL-пути в Fas+Т-лимфоцитах. Эти данные свидетельствуют также о том, что система Fas/FasL включается и в апоптоз циркулирующих Т-лимфоцитов больных раком, что может приводить к чрезмерному изменению числа Т-лимфоцитов и снижению иммунологической защиты этих больных.

Приведенные данные, которые еще не имеют аналогов, следует рассматривать как факты, очень важные для объяснения не только локальной, но и системной ингибиции функций Т-лимфоцитов и еще раз свидетельствуют о широте возможностей опухоли противостоять системе иммунитета.

Получены данные, что некоторые опухолевые клетки содержат в цитоплазме FasL. В частности, при исследовании клеток меланомы FasL выявлен в везикулярных тельцах меланосом, он накапливается непосредственно вблизи таких антигенов меланомы, как gp100 и лизосомальные.

Изолированные меланосомы экспрессировали FasL и приводили к апоптозу Т-клеток линии Jurkat. Такие везикулярные тельца могли дегранулировать и выделять экстрацеллюлярно FasL, gp100 и CD69.

Эти результаты авторы рассматривают как новый механизм, который может участвовать в контратаке опухоли путем секреции субцеллюлярных частиц, экспрессирующих функционально активную форму FasL. Упомянутые выше везикулы могут непосредственно действовать против лимфоцитов и других клеток системы иммунитета.

Проанализировав представленные данные, можно заключить, что возможность контратаки FasL-положительных опухолевых клеток в отношении киллерных — реальный факт. Тем не менее вопросы, которые возникают в связи с этим фактом, свидетельствуют о сложности его интерпретации и необходимости получения новых данных.

Апоптоз различных Т-лимфоцитов

Апоптоз различных Т-лимфоцитов FasL-положительными опухолевыми клетками иллюстрирует рис. 80.

imop_80.jpg
Рис. 80. Апоптоз лимфоцитов опухоли и периферической крови, осуществляемый FasL-положительными опухолевыми клетками

При бесспорной возможности лизиса различных лимфоцитов FasL-положительными опухолевыми клетками определяется еще один неожиданный аспект обсуждаемого вопроса. Этот аспект связан с появлением сообщения, что наличие FasL-положительных клеток в опухоли сочетается с ее регрессией. Эти данные получены в опытах с генетической модификацией опухолевых клеток путем трансфекции гена FasL.

Неожиданно оказалось, что в таких условиях наблюдалась регрессия опухоли на фоне ее инфильтрации нейтрофилами. Объяснением может быть способность FasL проявлять себя в качестве активного хемоаттрактанта нейтрофилов, а следовательно, индуцировать воспаление, которое и способствовало регрессии опухоли. Указанные данные были получены при исследовании образцов колоректального рака, инфильтрированных как лимфоцитами, так и нейтрофилами.

Регрессию опухоли отметили и другие авторы, осуществившие трансфекцию гена FasL в клетки карциномы кишечника с помощью аденовирусного вектора. Такая модификация приводила к быстрой регрессии опухоли при инфильтрации нейтрофилами, которые, как известно, стимулируются FasL.

Имеются сообщения и о том, что FasL-положительные клетки опухоли могут способствовать воспалению путем индукции выделения каспазы-1 и инокуляция таких клеток приводит к массивной инфильтрации нейтрофилами.

Возможность регрессии FasL-положительных опухолей поставила закономерные вопросы:

1) что же в этих условиях обеспечивает регрессию — лизис эффекторных клеток (развитие иммунологической привилегии) или воспаление (лизис опухолевых клеток);
2) является ли в связи с этим FasL "загадочной молекулой", способной выполнять различные функции.

Для выяснения того, связана ли регрессия FasL-положительных опухолей с накоплением нейтрофилов, были проведены исследования по определению TGFpl, который, как известно, ингибирует стимуляцию нейтрофилов, и отмечено, что экспрессия FasL опухолевыми клетками в местах их скопления сочеталась с выраженным уменьшением числа Т-лимфоцитов и усилением их апоптоза, чего не наблюдалось при скоплении FasL-негативных опухолевых клеток. Увеличение числа нейтрофилов во всех опухолях было незначительным и не зависело от TGFpi.

Полученные факты позволили авторам заключить, что в конечном итоге эффект, который оказывают FasL-экспрессирующие опухоли, в большей мере связан с ингибицией, чем со стимуляцией противоопухолевого ответа. Если же учесть, что регрессия опухоли наблюдалась при генно-инженерной модификации опухолевых клеток (трансфекция гена FasL), то нельзя не согласиться с точкой зрения, что такая регрессия — результат искусственно созданных условий.

При общей оценке роли FasL-положительных опухолей важное значение приобретает выяснение влияния мембранно-связанной и растворимой форм FasL. Как следует из имеющихся немногочисленных данных по этому вопросу, эта роль неодинакова, что убедительно иллюстрируется рядом работ.

О различиях в возможностях влияния мембранно-связанной и растворимой форм FasL свидетельствуют опыты, проведенные на мышах, которым вводили клетки рака легкого (Al1).

Одни из этих клеток экспрессировали мембранно-связанную форму FasL, а другие — нет. При введении клеток, экспрессирующих мембранно-связанную форму FasL, опухоли развивались слабо с низким уровнем метастазов, а при введении клеток, секретирующих растворимую форму FasL, опухоли быстро развивались и число метастазов не отличалось от контроля.

Проведенные наблюдения также показали, что уровень миграции нейтрофилов при введении клеток, секретирующих растворимую форму FasL, существенно не отличался от уровня при введении клеток с мембранно-связанной формой FasL.

Исследованием асцитных клеток рака яичника выявлено снижение уровня мембранно-связанного FasL при постоянном выделении внутриклеточного sFasL через микровезикулы (клетки нормального эпителия экспрессируют FasL, но не секретируют его).

В микровезикулах удалось выявить две изоформы секретируемого FasL, различающиеся по молекулярной массе и способные индуцировать апоптоз Т-лимфоцитов (Jurkat). Полученные данные рассматриваются как доказательство того, что именно секретируемая, а не мембранно-связанная форма FasL опухолевых клеток является пусковым механизмом их контратаки против клеток системы иммунитета.

Для выяснения роли мембранно-связанной и растворимой форм FasL использована и модель увеальной меланомы глаза. Установлено, что при введении в привилегированные зоны опухолевые клетки экспрессировали только растворимую форму FasL, что сопровождалось ослаблением признаков воспаления.

В отличие от этого, когда вводимые опухолевые клетки экспрессировали мембранно-связанную форму FasL, наблюдалось выраженное воспаление с инфильтрацией нейтрофилами и регрессией опухоли, что сопровождалось активацией врожденного и приобретенного иммунитета.


Способность мембранно-связанной формы FasL индуцировать воспаление, а соответственно и изменять микроокружение, позволила сделать вывод, что функция FasL при внутриглазных опухолях зависит от формы Fas, уровня его экспрессии и определяется особенностями микроокружения.

Результаты изучения роли мембранно-связанной и растворимой форм FasL представлены на рис. 81.

imop_81.jpg
Рис. 81. Результаты изучения роли мембранно-связанной и растворимой форм FasL в развитии опухоли

С Fas/FasL-индуцированным апоптозом связана еще одна проблема: развитие резистентности опухолевых клеток к этой форме апоптоза. Выяснение механизма Fas/FasL-обусловленной резистентности проведено в опытах с глиомой, которая, как известно, отличается супрессией локального и системного иммунологического ответа.

Удалось показать, что формирование резистентности к FasL происходит путем ингибиции внутриклеточных сигнальных каскадов, обусловленных Fas, а также блокадой Fas/FasL-взаимодействия растворимой формой Fas, которая связывает и нейтрализует FasL.

В развитии резистентности, в частности клеток меланомы, к апоптозу может принимать участие и ингибитор апоптоза, известный как ливин (MEL-IAP). Поэтому усиление экспрессии этого ингибитора делает клетки меланомы резистентными к апоптотическим стимулам и формирует злокачественный фенотип.

При исследовании лимфоцитов инфильтрирующих опухоль меланомы показано, что они активно инфильтрируют опухоль, распознают MEL-IAP-зависимые пептиды и в системах in vitro Т-лимфоциты, нагруженные указанными пептидами, могут проявлять цитотоксичность.

Более того, выявлены не только специфические к этому антигену ЦТЛ, но и СD4+Т-лимфоциты. Приведенные факты свидетельствуют, что MEL-IAP представляет собой опухолевый антиген и поэтому может служить мишенью при иммунотерапии.

Важным вкладом в понимание роли экспрессии FasL опухолевыми клетками являются данные о том, что FasL-положительные опухоли не проявляют чувствительности к Fas-опосредованному апоптозу. В опытах с изучением клеток рака кишечника показано, что FasL-экспрессия не коррелировала с уровнем апоптоза опухолевых клеток ни в участках единичных опухолевых клеток, ни в местах их массового скопления.

При этом FasL, экспрессируемый опухолевыми клетками, был функционально активен, а экспрессия FasL опухолевыми клетками в местах их скопления коррелировала с подавлением инфильтрации лимфоцитами.

Несмотря на сравнительную новизну обсуждаемого вопроса, вскоре после установления факта контратаки опухолевых клеток с участием системы Fas/FasL начали проводиться работы по изучению возможных механизмов этого процесса. В результате определилась точка зрения, согласно которой значение экспрессии FasL зависит от комплекса факторов.

Среди них центральное место занимают особенности микроокружения каждой конкретной опухоли и характера того баланса, который формируется между опухолью и элементами микроокружения.

Важными являются данные о том, что приобретение устойчивости к Fas-апоптозу и способность к осуществлению контратаки сопровождается повышением уровня экспрессии Вс1-2, снижением Вак и мутациями гена Вах, что показано при исследовании клеток рака кишечника.

Эти изменения сопровождались также снижением активности каспазы-1 на поздних стадиях развития процесса и высокой частотой мутаций гена р53. В связи с этими данными высказано очень важное предположение, что такие фундаментальные дефекты в сигналах апоптоза могут быть необходимыми не только для формирования резистентности к действию киллерных клеток, но и к развитию химиорезистентности.

Информацию о механизме действия Fas/FasL-опосредованного апоптоза опухолевыми клетками представляют и данные изучения активности цитотоксических лимфоцитов перитонеальной полости мышей с сингенными и аллогенными опухолями. Установлено, что преэкспозиция FasL-положительных опухолевых клеток с премированными in vivo лимфоцитами ингибировала рост всех опухолей. Однако цитотоксичность заметно снижалась и преинкубацией с FasL-негативными опухолями (эффект наблюдался только в сингенной системе).

Проанализировав результаты, авторы пришли к выводу, что существуют два возможных механизма контратаки FasL-положительных опухолей:

1) прямая контратака;
2) FasL-обусловленная активация рецепторов смерти ЦТЛ, что полностью подтверждает возможность иммунологической привилегии FasL-экспрессирующих опухолей in vivo.

Принципиально важно, что система Fas/FasL играет ответственную роль не только в ускользании опухоли из-под иммунологического контроля, но и в онкогенезе. Такие данные получены разными авторами при исследовании рака кишечника.

Сравнительное изучение экспрессии FasL в эпителиальных клетках кишечника в норме, гиперпластических полипах и некоторых аденомах позволило установить, что по мере увеличения признаков трансформации апоптоз Fas-зависимых опухолевых клеток уменьшался, что особенно выражено при аденоме, параллельно с увеличением ко-экспрессии Fas и FasL.

Эти факты, по мнению авторов, свидетельствуют о приобретении клетками резистентности к Fas-зависимому апоптозу уже на ранних этапах их трансформации.

Другими авторами проведены сходные эксперименты: параллельное изучение экспрессии FasL и Fas при раке кишечника, аденомах, язвенных колитах, метастазах в лимфатические узлы и в нормальной ткани кишечника.

Установлено, что экспрессия Fas была самой низкой при раке кишечника, а самой высокой — в нормальной ткани, экспрессия FasL — наиболее высокой при раке и самой низкой — в нормальной ткани. Уровень FasL в аденомах и при колите был выше, чем в норме.

Несмотря на то что в этих исследованиях не удалось выявить корреляцию с гистологическими особенностями опухоли, наблюдалась корреляция со степенью дифференцировки опухолевых клеток и метастазами в лимфатические узлы — все опухолевые клетки метастазов были FasL-положительными.

Резюмируя результаты двух последних работ, можно заключить, что по мере увеличения трансформации клеток и их превращения в злокачественные количество FasL-положительных клеток возрастает и становится максимальным при метастазах (схема 3).

imop_sh_3.jpg
Схема 3. Динамика экспрессии FasL-антигена клетками эпителия кишечника при злокачественной трансформации

В понимании взаимоотношений между FasL-положительными опухолевыми клетками и лимфоцитами существенное место принадлежит рецептору, который рассматривается как "ловушка" для CD95L.

Этот рецептор — DcR3 (известен также как TR6 и М68) связывает лиганды CD95, нейтрализуя их апоптотическое действие. Экспрессия DcR3 часто усилена при многих злокачественных опухолях (рак легкого, карциномы желудочно-кишечного тракта). Отмечено также, что уровень экспрессии DcR3 коррелирует с уровнем дифференцировки клеток, в частности глиомы.

В связи с тем что эти клетки в большом количестве выделяют DcR3, снижается инфильтрация опухоли CD4+- и СD8+-лимфоцитами, а также клетками микроглии (макрофаги) в участках опухоли, активно продуцирующих DcR3, что сопровождается ее прогрессией. Вполне вероятно предположение авторов, что DcR3 способен связывать еще неидентифицированные лиганды, которые могут оказывать благоприятное влияние на клетки системы иммунитета.

Благодаря расширению исследований по изучению экспрессии FasL выявлено, что опухолевые клетки способны экспрессировать не только этот лиганд, но и APO-2L (TRAIL). В опытах с клетками меланомы человека (линия MelJuSo) показано, что они имеют преформированную форму FasL, APO-2L и их секреция связана с микровезикулами.

При выяснении механизма секреции FasL и APO-2L установлено, что он осуществляется с включением микротубулярно-го аппарата и филаментов. Авторы обратили внимание, что экспрессия FasL опухолевыми клетками ассоциируется с провоспалительными эффектами. Согласно приведенным данным, спектр факторов, являющихся потенциальными участниками контратаки опухоли, расширяется.

Закономерность, которая прослеживается в различных проявлениях взаимодействия опухолевых клеток и клеток системы иммунитета и свидетельствует о важной, а нередко и лидирующей роли особенностей опухолевой клетки в этих взаимоотношениях, проявляется и в отношении чувствительности опухолевых клеток к Fas-индуцированному апоптозу.

Это подтверждают данные, полученные при исследовании различных линий колоректального рака с оценкой апоптоза лимфоцитов периферической крови и лимфатических узлов больных колоректальным раком. Проведенные исследования подтвердили, во-первых, возможность FasL-опосредованной контратаки опухолевых клеток, а во-вторых, различную чувствительность клеток отдельных линий к Fas-индуцированному апоптозу.

Экспрессия FasL опухолевыми клетками может усиливаться под влиянием вакцинации и вызывать негативный эффект. Такие данные получены на модели спонтанных опухолей у мышей, которые подвергались специфической иммунотерапии — вакцинация способствовала экспрессии FasL и усиливала рост опухоли.

Вполне естественно, что частое сочетание экспрессии FasL опухолевыми клетками с усилением роста опухоли вызвало интерес к возможности использования этого показателя для прогноза течения заболевания.

Информация о FasL-положительных опухолевых клетках обобщена ниже:

  • Различные опухолевые клетки (первичных и метастазирующих опухолей) обладают способностью к экспрессии FasL и Fas; экспрессия Fas наблюдается в значительно меньшем числе случаев
  • Уровень экспрессии FasL в метастазах опухоли существенно ниже по сравнению с Fas
  • Опухолевые клетки, экспрессирующие FasL, как правило, не экспрессируют ко-стимулирующие молекулы
  • Уровень экспрессии FasL опухолевыми клетками имеет выраженную вариабельность даже в пределах образцов одной и той же опухоли
  • FasL-экспрессирующие опухоли различаются по чувствительности к апоптозу, и экспрессия FasL способствует формированию клона опухолевых клеток, резистентных к апоптозу
  • В FasL-положительных опухолях повышена экспрессия Bak, Вс1-2, наблюдаются мутации Вах, высокая частота мутаций р53 и снижение активности каспазы-1
  • Увеличение количества FasL-положительных клеток сопровождается увеличением числа апоптотических Т-лимфоцитов, окружающих опухоль и циркулирующих в периферической крови
  • Опухолевые клетки могут экспрессировать не только мембранно-связанную форму FasL, но и растворимую — sFasL
  • Основная роль в Fas/FasL-индуцированной контратаке опухолевыми клетками принадлежит растворимой форме FasL
  • FasL-экспрессирующие опухолевые клетки могут участвовать не только в прямой, но и опосредованной контратаке путем активации рецепторов смерти на лимфоцитах

Имеющиеся по этому вопросу данные отличаются неоднозначностью, что частично можно объяснить некоторыми фактами, изложенными выше. Исследование ЛИО больных колоректальными карциномами показало, что, во-первых, экпрессия FasL обнаруживается не только на поверхности клетки, но и в цитоплазме большинства опухолевых клеток, а во-вторых, апоптоз Т-лимфоцитов наблюдался значительно чаще в случаях FasL-положительных опухолевых клеток наряду с Fas-положительными лимфоцитами.

На основе анализа разнообразных фактов, полученных в этой работе, сделано заключение, что корреляция между апоптозом ЛИО и числом FasL-экспрессирующих клеток колоректального рака может быть использована для оценки прогноза.

В результате изучения различных аденокарцином желудка (интестинальные и диффузные) установлено, что в образцах опухолей наблюдались участки как с Fas-положительными, так и Fas-отрицательными клетками при высоком уровне растворимой формы FasL до операции и его существенном снижении после нее.

Ко-экспрессия Fas и FasL не связана со стадией заболевания, гистологическим субтипом и другими прогностическими признаками. Наряду с этим статистически достоверное увеличение лимфоцитов инфильтрирующих опухоль в состоянии апоптоза наблюдалось вблизи участков, экспрессирующих FasL-положительные опухоли.

Результаты исследований предполагают наличие Fas-обусловленного апоптоза ЛИО в ответ на взаимодействие их с FasL-экспрессирующими опухолями — доказательство возможности контратаки как механизма ускользания опухоли из-под иммунологического контроля у больных с различными гистологическими формами карциномы желудка.

Сложности интерпретации прогностического значения определения количества опухолевых клеток, экспрессирующих Fas и FasL, иллюстрирует следующая работа.

Исследованием клеток плоскоклеточной карциномы пищевода человека выявлено, что они активно экспрессируют FasL и слабо — Fas.

Анализ полученных данных не установил корреляции между количеством FasL-экспрессирующих опухолевых клеток и клинико-гистологическими характеристиками процесса за исключением метастазирования в лимфатические узлы.

Отмечено, что несмотря на то что количество FasL-положительных опухолевых клеток коррелировало со снижением числа СD8+Т-лимфоцитов, связи между этими показателями и выживаемостью больных не обнаружено.

В отличие от этого уменьшение числа опухолевых клеток, экспрессирующих Fas, коррелировало с глубиной инвазии, степенью дифференцировки опухолевых клеток и метастазами в лимфатические узлы.

Именно последний факт дал основание авторам прийти к заключению, что несмотря на бесспорное участие FasL-положительных опухолевых клеток в апоптозе системы иммунитета, уровень экспрессии Fas-антигена опухолевыми клетками может служить независимым прогностическим признаком развития плоскоклеточной карциномы пищевода.

Как следует из результатов последней работы, прогностическое значение имеет экспрессия опухолевыми клетками Fas, а не FasL, в связи с чем появляются другие акценты в оценке значения компонентов системы Fas/FasL.

Это ни в коей мере не снижает интерес к данному вопросу, а лишь свидетельствует о необходимости дифференцированного изучения прогностического значения Fas и FasL при других опухолях.

Очевидно, что в решении такого важного не только для клиники вопроса одним из центральных критериев, по всей вероятности, являются особенности опухолевой клетки.

Иллюстрацией могут быть данные, полученные при изучении немелкоклеточной карциномы легкого, клетки которой не экспрессируют FasL и поэтому экспрессию FasL нельзя рассматривать в связи с прогнозом. Отмечено также, что эти опухоли активно инфильтрированы макрофагами и Т-лимфоцитами с преобладанием последних. Супрессии опухолевого роста в этих случаях отмечено не было.

К необходимости дальнейшего изучения прогностического значения экспрессии Fas опухолевыми клетками пришли и авторы, предметом исследований которых были различные карциномы молочной железы.

Наряду с приведенными выше фактами возможности использования экспрессии FasL опухолевыми клетками как прогностического маркера, начали разрабатываться методы иммунотерапии, целью которых является воздействие на FasL-положительные опухолевые клетки.

В связи с этим предложен метод генно-инженерной модификации опухолевых клеток генами Fas и FasL. На модели клеток гепатомы МН134 осуществлена трансфекция генов сДНК FasL и Fas. В результате показано, что воздействие моноклональными анти-Fas-антителами эффективно супрессирует рост модифицированных клеток.

Предпринимаются попытки изменить чувствительность опухолевых клеток различных линий к апоптозу путем модуляции с использованием актиномицина-D и IFNy.

Роль FasL-положительных опухолей в системе иммунитета

Приведенные данные свидетельствуют, что FasL-положительные опухоли способны повреждать клетки системы иммунитета и это с полным основанием может рассматриваться как активный механизм ухода опухоли из-под иммунологического контроля.

Поэтому полностью оправдан получающий все большее распространение термин "контратака опухоли". Значимость этого факта ни в коей мере не снижается отличиями результатов ряда авторов, что объясняется прежде всего различиями исследуемых опухолевых клеток.

При всей его бесспорности было бы необъективным не отметить и то, что в изучении условий и механизмов реализации FasL-зависимого апоптоза лимфоцитов, осуществляемого опухолевыми клетками, многое подлежит дальнейшему исследованию.

Есть основания полагать, что выяснение многих вопросов и некоторых расхождений в результатах, которые наблюдаются в небольшом числе случаев, создаст не только достаточно полное представление об этом уходе опухоли из-под иммунологического контроля, но и позволит определить, в каких случаях и какими опухолями экспрессия FasL может быть использована с целью прогноза.

Не исключено, что со временем будут получены данные о том, что FasL-зависимая контратака опухолевых клеток, которая, как правило, сочетается с развитием резистентности Т-лимфоцитов к Fas-зависимому апоптозу, возможна не во всех случаях.

Поэтому представляется крайне желательным обязательный учет, во-первых, особенностей опухоли (способность к экспрессии Fas и FasL, чувствительность к Fas-опосредованному апоптозу, способность к экспрессии ко-стимулирующих молекул, соотношении экспрессии про- и антиапоптических молекул, состояние внутриклеточных механизмов регуляции Fas/FasL-взаимодействия и др.), во-вторых, фенотипические и функциональные характеристики Т-лимфоцитов и других киллерных клеток при параллельном исследовании in vivo и in vitro, в-третьих, характеристика особенностей микроокружения.

Все полученные данные могут быть суммированы следующим образом:

Первое

Многие клетки опухолей различного гистогенеза, локализации, степени дифференцировки обладают способностью экспрессировать FasL и его мРНК.

Второе

FasL-положительные опухолевые клетки способны индуцировать апоптоз клеток системы иммунитета, в частности цитотоксические лимфоциты и ЕК (контратака опухоли).

Третье

Многие опухоли наряду с экспрессией мембранно-связанной формы FasL секретируют и его растворимую форму, которая также может включаться в супрессию иммунологического ответа.

Четвертое

Секреция опухолевыми клетками мембранно-связанной и растворимой форм FasL может сочетаться с супрессией как локального, так и системного иммунологического ответа.

Пятое

FasL-экспрессирующие опухоли во многих случаях характеризуются резистентностью к киллерному действию эффекторных клеток.

Шестое

Различные линии FasL-экспрессирующих опухолевых клеток различаются по чувствительности к индукции Fas/FasL-зависимого апоптоза.

Седьмое

При некоторых расхождениях результатов исследований с целью определения прогностического значения FasL можно считать, что FasL-положительные опухоли метастазируют значительно чаще.

Бережная Н.М., Чехун В.Ф.
Похожие статьи
показать еще
 
Категории