Раздел медицины:
Аллергология и иммунология

Иммуносупрессия и опухолевый процесс

1961 0
Способность опухоли подавлять функциональную активность клеток системы иммунитета — факт, известный достаточно давно.

Он основывается на результатах различных клинических и экспериментальных наблюдений.

Начало исследований в этом направлении связано с изучением возможностей супрессирующего влияния на иммунитет сыворотки крови больных или животных, культуральной среды опухолевых клеток, асцитической жидкости, экстрактов опухолевых клеток на функции клеток системы иммунитета.

Во многих случаях отмечалось супрессирующее влияние, которое связывали с выделением опухолью различных факторов.

Методические возможности того времени делают понятным, почему подавляющее число данных того периода основывалось преимущественно на результатах митогениндуцированной трансформации, интенсивности розеткообразования, ответе на антигены (в основном на эритроциты барана) и др.

Несколько позже круг методических возможностей был расширен за счет определения функций различных цитотоксических клеток, продукции цитокинов, Т-супрессорной активности и др. В этот период получены также результаты, свидетельствующие о различном ингибирующем влиянии иммуносупрессирующих факторов на первичный и вторичный иммунологический ответ.

Например, асцитическая жидкость мышей с мастоцитомой оказывала более выраженное влияние на первичный иммунологический ответ, индуцированный эритроцитами барана, чем на вторичный. В результате к концу 1970-х и началу 1980-х годов установлено, что супрессирующей активностью может обладать множество факторов, выделяемых опухолевой клеткой.

В качестве возможных иммуносупрессивных факторов назывались различные низкомолекулярные соединения, гликолипиды и их растворимые формы, иммуносупрессивный кислый белок, некоторые фетальные белки, в частности сс-фетапротеин, а также другие белки, которые ранее были известны как ассоциированные с беременностью и относящиеся к а-глобулину, простагландины.

Для идентификации различных иммуносупрессивных факторов, в частности в супернатантах опухолевых клеток, использовалось определение чувствительности к ферментам, термочувствительность, характеристика изоэлектрических точек и др.

Во многих случаях эти факторы отличались термостабильностью, не разрушались протеазами, а их ингибиторная активность часто устранялась с помощью лектиновой аффинной хроматографии и действием 2-меркаптоэнола; ингибиторная активность различных факторов проявлялась в отношении естественных киллеров (ЕК), способности макрофагов генерировать активные формы кислорода, продукции IL-2, усилении активности Т-супрессорных клеток, а также ряда других показателей.

Спектр факторов с ингибирующей активностью расширялся, однако систематизация данных того времени представляет значительные трудности в связи с очень большим многообразием методов идентификации факторов, опухолевых клеток, объектов действия этих факторов и др.

В литературных источниках последних десятилетий накоплено много данных по этому вопросу, которые по указанным причинам также отличаются большим разнообразием.

Поэтому ниже приведены преимущественно данные последних лет, иллюстрирующие негативное влияние опухоли на клетки системы иммунитета, начиная с антигенпрезентирующих клеток.

Большой фактический материал по иммуносупрессирующим факторам, который имеется на сегодня, с целью удобства изложения в определенной степени условно может быть разделен на две большие группы:

1) супрессирующее влияние продуктов жизнедеятельности опухоли на различные функции клеток системы иммунитета без идентификации супрессорных факторов;
2) изменения в системе иммунитета под влиянием конкретных факторов.

Общие иммуносупрессирующие эффекты опухоли

Как выяснилось, опухоль располагает различными возможностями влияния на дендритные клетки (ДК), что может проявляться уже на стадии дифференцировки гемопоэтических предшественников. Данные, подтверждающие это, представляют существенный интерес и были получены при исследовании больных с различными опухолями.

Способность опухолевых клеток влиять на ДК уже на стадии предшественников показана при исследовании больных плоскоклеточной карциномой в области головы и шеи. Эти данные основаны на параллельном изучении миелоидных и лимфоидных ДК.

Отмечено, что по сравнению со здоровыми лицами содержание миелоидных дендритных клеток у больных значительно ниже, однако их количество у большинства больных после операции увеличивалось.

Полученные результаты положены в основу вывода о том, что дефицит миелоидных предшественников ДК обусловлен присутствием опухоли, которая проявляет иммуносупрессирующее влияние. Поэтому разработка подходов к увеличению содержания этих ДК может быть эффективной в усилении противоопухолевого иммунологического ответа у больных раком.

Далее, при исследовании больных с инвазивной формой рака молочной железы показано, что опухоль влияет не только на дифференцировку дендритных клеток из предшественников, но и на их функциональную активность.

Это подтверждено сравнительным изучением экспрессии поверхностных маркеров и внутриклеточным накоплением некоторых цитокинов у больных и здоровых: у больных снижался уровень дифференцировки и функциональной активности, а после стимуляции ДК характеризовались более зрелым фенотипом, но снижением продукции IL-12 по сравнению с контролем.

Экспозиция моноцитозависимых ДК со спермином усиливала их активность, созревание, но приводила к снижению их функций, что позволило определить спермин как медиатор дисфункции созревания дендритных клеток. Указанные изменения также исчезали после удаления опухоли.

Выявлен еще один аспект влияния опухолевых клеток на функции ДК, о чем свидетельствуют данные о влиянии растворимых факторов, выделяемых клетками первичной карциномы молочной железы.

Под их действием усиливались миграция ДК, их дифференцировка с появлением незрелых дендритных клеток, функциональная активность которых была нарушена. По мнению авторов, это объясняет, почему часто наблюдающаяся инфильтрация ДК опухоли молочной железы сочетается со снижением иммунологического ответа против опухоли.

В условиях опухолевого процесса возможна супрессия и других антигенпрезентирующих клеток, например моноцитов и макрофагов, функция которых блокировалась многими, в частности гиалуронозависимыми опухолями человека.

Такое действие связано с тем, что эти опухоли обладают способностью селективно блокировать CD44, который участвует в передаче сигнала активации Т-клеток и выделении цитокинов.

Показано, что преинкубация моноцитов с опухолевыми клетками приводит к снижению продукции TNFa, IL-12 и увеличению IL-10 (мРНК и белка); обработка опухолей гиалуронидазой снимает этот ингибирующий эффект.

В ингибиции цитотоксичности макрофагов могут принимать участие различные факторы, что показано при культивировании клеток меланомы В16 с макрофагами. Установлено также, что они продуцируют две различные субстанции, одна из которых супрессирует продукцию NO макрофагами, а другая осуществляет лизис макрофагов и макрофагоподобных клеток различных линий.

Авторы заключают, что эти супрессивные субстанции оказывают помощь клеткам меланомы В16 в ускользании из-под иммунологического контроля и метастазировании. Эти данные представляются особенно важными для объяснения причин возможного снижения функции макрофагов, инфильтрирующих различные злокачественные опухоли.


Большое количество работ иллюстрирует супрессирующее влияние опухоли на Т-лимфоциты — их количество и функцию, при превалировании внимания к цитотоксическим лимфоцитам (ЦТЛ).

Современный уровень исследований дает возможность рассматривать этот процесс не только на уровне феноменологии. При исследовании клеток различных линий рака яичника (OVCAR3, CAOV3, SKOV3) отмечено, что эти опухолевые клетки могут супрессировать пролиферацию Т-клеток путем ингибиции сигнала трансдукции (с участием Jak-STAT-системы), что авторы рассматривают как основной механизм ингибиции.

ЦТЛ периферической крови характеризуются более низкой продукцией IFNy с различиями в зависимости от стадии развития этих клеток: экспресссия IFNy существенно ниже на стадиях S и G2/M и значительно выше — HaG1/G0.

Снижение функций лимфоцитов, инфильтрирующих рак яичника, связано с изменениями экспрессии TCR-zeta, что обусловлено появлением факторов, которые могут индуцировать эти дефекты, и проявляется в ослаблении пролиферативного ответа лимфоцитов; культивирование Т-лимфоцитов с опухолезависимыми макрофагами или продуктами, выделяемыми опухолью, избирательно уменьшает экспрессию TCR-zeta и связано с высокомолекулярными факторами, которые секретируются опухолью.

Имеется ряд весьма интересных данных, из которых следует, что нередко активная инфильтрация опухоли Т-лимфоцитами не сочетается с регрессией опухоли. Причины этого могут быть различными.

В частности, исследование лимфоцитов инфильтрирующих опухоль (ЛИО) позволило выявить дефекты Т-лимфоцитов, которые проявляются на уровне передачи сигнала трансдукции. Этот факт отмечен многими исследователями и может быть причиной снижения Т-клеточного противоопухолевого ответа.

Предполагается, что дефекты в Т-клеточных сигналах трансдукции могут быть обратимыми под влиянием вакцинации или адоптивной иммунотерапии. Такая точка зрения на эффект иммунотерапии предполагает, что дефекты в Т-клеточном ответе вторичны и являются результатом влияния опухоли.

Изменения сигнала трансдукции неизбежно ведут к дефекту цитотоксической активности ЦТЛ. В связи с нарушением ряда внутриклеточных биохимических механизмов в лимфоцитах можно предположить и селекцию фенотипа Т-лимфоцитов с дефектом цитотоксической активности.

Очень интересные данные получены при исследовании лимфоцитов, инфильтрирующих меланому. Сравнительная оценка таких лимфоцитов на основании определения CD4, CD3, CD8 и CD28 в метастазах меланомы в условиях лечения IFNa и без такового показала, что эти лимфоциты имеют сниженный уровень экспрессии CD8 и zeta-цепи CD3 с наибольшим числом таких клеток в участках регрессии опухоли.

Отсутствие связи между уровнем экспрессии zeta-цепи CD3, CD28 и лечением привело авторов к заключению, что интенсивная деструкция опухолевых клеток в процессе лечения, особенно в участках с высокой плотностью опухолевых клеток, сопровождается выделением иммуносупрессирующих факторов, которые подавляют активность Т-лимфоцитов, и поэтому интенсивность терапии IFNa может быть эффективной только на ранних этапах лечения.

Далее также неожиданными оказались данные, из которых следовало, что вакцинация (использование ДК, нагруженных антигенами меланомы) приводит к быстрому прогрессированию процесса. Иммунологические исследования показали снижение уровня IFNy и наличие MART-1-реактивных клеток, однако при выделении таких клеток выявлено, что под влиянием стимулов их продукция была снижена.

Эти данные свидетельствуют о функциональном истощении отдельных клонов Т-лимфоцитов, что может быть причиной расхождений между функциональными и фенотипическими особенностями при иммунологическом мониторинге больных раком.

Резюмируя результаты последних трех работ, можно констатировать, что нередко опухолевые клетки инфильтрируются функционально несостоятельными лимфоцитами и это является несомненным доказательством необходимости оценки как фенотипических, так и функциональных особенностей Т-лимфоцитов.

Иммуносупрессирующим влияниям опухоли подвержены также ЕК, и причиной этого могут быть различные факторы, выделяемые опухолевой клеткой. Наряду с упомянутыми выше факторами ЕК могут ингибироваться и различными компонентами реактивного кислорода, которые продуцируются моноцитами, макрофагами и нейтрализуются гистамином.

Представляют интерс данные о том, что не во всех случаях иммуносупрессирующие факторы опухоли способны полностью блокировать активность естественных киллеров. Исследование ЕК селезенки в динамике роста опухоли молочной железы мышей показало, что фенотип ЕК по сравнению со здоровыми особями не был изменен при выраженном снижении естественной спонтанной цитотоксичности.

Наряду с этим естественные киллеры сохранили способность осуществлять антителозависимый лизис, что свидетельствует о компенсаторных возможностях ЕК в динамике роста опухоли.

Устойчивость ЕК к супрессирующему действию продуктов жизнедеятельности опухолевых клеток отмечена и при изучении влияния супернатантов мягкотканных и эпителиальных опухолей человека, так как на фоне снижения активности других клеток активность естественных киллеров во многих случаях сохранялась.

Супрессирующее влияние в отношении ЕК, а также лимфоцитов в наибольшей степени выражено при действии низкомолекулярных фракций супернатантов клеток высокозлокачественных опухолей.

Причиной нарушения активности ЕК, как известно, может быть развитие дисбаланса между ингибиторными и активационными рецепторами, что во многом зависит от особенностей микроокружения. Весьма вероятно предположить, что супрессирующие факторы, изменяя микроокружение, могут способствовать и развитию указанного дисбаланса.

Опухоль может оказывать супрессирующее влияние и на естественные киллерные Т-лимфоциты (ЕКТ). В результате эти клетки лишаются способности участвовать в противоопухолевой защите — условие, препятствующее ее формированию. Это связано с повышением продукции IL-13, что может служить доказательством опосредованного участия этого цитокина в стимуляции роста опухоли.

Информация о возможых иммуносупрессирующих влияниях опухоли на клетки системы иммунитета представлена на рис. 75.

imop_75.jpg
Рис. 75. Характер супрессирующих влияний опухоли на различные клетки системы иммунитета

Нельзя обойти вниманием и данные о том, что некоторые опухолевые клетки могут осуществлять киллинг моноцитов человека. Такой факт отмечен при изучении клеток глиомы человека, которые постоянно экспрессировали мембранно-связанный M-CSF; киллинг моноцитов сочетался с экспрессией белков теплового шока HSP60, HSP70, а также gp96.

Иммуносупрессивные влияния опухоли распространяются не только на активность антигенпрезентирующих клеток (АПК), цитотоксических лимфоцитов, ЕК, но и на ЛАК, что было показано при исследовании культуральной жидкости клеток опухоли молочной железы, которая блокировала генерацию цитотоксической активности этих клеток. Такое ингибирующее действие снималось a2-макроглобулином.

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