Что такое иммуногенные опухоли

Перед исследователями, работающими над проблемой создания современных противоопухолевых вакцин, стоит особая задача – не просто приготовить вакцину, а создать вакцину, которая бы обеспечила развитие специфического иммунитета даже в случае, если против данного нативного антигена (вакцины) иммунного ответа не возникает.

Традиционно опухолеассоциированные антигены (ОАА) относят к числу не иммуногенных или слабо иммуногенных антигенов и связывают это с тем, что организм не способен обеспечить эффективную иммунную реакцию против растущей опухоли. Однако инфильтрация опухоли и ее метастазов CD8 + и CD4 + Т-клетками, NK и NKТ-клетками, дендритными клетками (ДК) в большинстве случаев свидетельствует об иммуногенности опухоли. Высокое содержание опухоль-инфильтрирующих ДК может указывать на дальнейшую стимуляцию иммунного ответа, и ассоциировано с лучшим прогнозом у онкологических больных. Вместе с тем форма, в которой опухолевый антиген распознается иммунной системой, дискутируется до настоящего времени.

Это связано с тем, что вопрос о функции Т-клеточных антиген распознающих рецепторов (ТКР) и их генов неотделим от функциональной роли антигенов МНС (major histocompatibility complex). ТКР распознает и связывает антиген только в контексте собственных МНС-антигенов. ТКР воспринимает антиген как чужой у цитотоксических лимфоцитов (ЦТЛ) в контексте антигенов МНС класса I, а у Т-хелперов – класса II. Наличие α/β-гетеродимера ТКР, экспрессия его генов и образование соответствующих мРНК имеют место также у NК и NKT-клеток.

Поскольку в геноме организма закодированы несколько разновидностей антигенов МНС каждого класса, и все они представлены на поверхности, это дает клетке возможность презентировать большое количество разных антигенов. Все же в сумме эти молекулы способны распознавать не все белки и полипептиды. Истинная величина их неизвестна. Если антигены МНС индивида не связывают данный полипептид, тимусзависимая реакция на него невозможна, даже если имеются подходящие ТКР. Это может иметь серьезные последствия для организма: например, неспособность представлять какой-либо бактериальный или вирусный антиген влечет за собой слабый иммунный ответ на него, а значит, неустойчивость к данной инфекции. Таким же образом способность организма отвечать на ОАА зависит, в конечном счете, от собственного набора генов МНС I класса.

Идентификация ОАА до сих пор не решила вопрос, какие опухолевые антигены являются клинически значимыми? В связи с этим интерес к использованию цельных опухолевых клеток с широким спектром ОАА является не менее актуальным, чем использование известных антигенов. Вместе с тем существенным ограничением этого подхода является отсутствие контроля качества и чистоты вакцин. Отсутствие знания активного компонента в таких вакцинах затрудняет сравнение их эффективности. Более того, не идентифицированные аутологичные опухолевые антигены затрудняют, а подчас делают невозможным мониторинг иммунных ответов вакцинируемых пациентов in vitro. Кроме того, не исключено, что большое количество, сотни ОАА могут находиться в приготовленной вакцине, и эти антигены могут быть представлены в контексте собственных МНС-антигенов или аллоантигенов (в случае аллогенных вакцин), не имеющих отношения к цели вакцинации, и не исключено их отрицательное воздействие на формирование специфического иммунного ответа.

Несмотря на многие ограничения, вакцины на основе аутологичных или аллогенных опухолевых клеток вызывают противоопухолевые иммунные реакции как in vivo, так и in vitro. Две фазы клинических исследований вакцин (II/III) на основе цельных аллогенных клеток меланомы или клеточных лизатов выявили их эффективность - зарегистрирована выраженная специфическая иммунологическая реакция гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ). Клиническая эффективность, окончательно будет установлена в контролируемых рандомизированных исследованиях.

Прогресс в использовании цельных опухолевых клеток связан с развитием молекулярно-генетических технологий и трансфекцией в опухолевые клетки генов, кодирующих цитокины или другие активные молекулы. В результате в опухолевом микроокружении или локально в месте введения вакцины наблюдается изменение иммунологического микроокружения, усиление презентации ОАА, кросс-презентация опухолевых антигенов ДК, активация опухоль-специфических лимфоцитов и их специфическая терминальная дифференцировка.

Оптимальной моделью в разработке противоопухолевых вакцин может оказаться детерминированная идиотипическая экспрессия антигенов трансформированными В-клетками. Исследования на экспериментальных животных показали, что иммунизация идиотипическими белками–продуктами гибридизированных опухолевых клеток может индуцировать защитный иммунный ответ, направленный против перевиваемой опухоли. Исследования на приматах демонстрируют эффективную иммунизацию с высоко иммуногенным белковым носителем, таким как гемоцианин моллюска фиссуреллии (Keyhole limpet haemocyanin - KLH), действие которого сходно с эмульсией в адъюванте Фрейнда. Эти вакцины были положены в основу клинического исследования 41 пациента с В-клеточными лимфомами различных идиотипических характеристик. У 20 вакцинированных пациентов обнаружены идиотип-специфические антитела и/или наблюдался пролиферативный Т-клеточный ответ. У больных с поствакцинальным идиотипическим иммунным ответом наблюдались лучшие клинические результаты в первую ремиссию.

Индукция иммунного ответа, направленного против слабых ОАА, может быть увеличена с помощью иммунологического адъюванта, вызывающего неспецифическую активацию иммунной системы. Но многие адъюванты не разрешены для использования у людей, так как обладают токсическими эффектами. Использование же других методов, увеличивающих иммуногенность вакцины, становится обязательным. Иммунизация идиотипическим белком-KLH в смеси с растворимым ГМ-КСФ пациентов с В-клеточными лимфомами способствовала образованию опухоль-специфических CD4 + и CD8 + Т-клеток у 19 из 20 пациентов, и у 8 из 11 больных с минимальной остаточной болезнью впоследствии развилась молекулярно-генетическая ремиссия (Bendandi M. et al., 1999).

Успехи противоопухолевой вакцинотерапии по всей вероятности будут обусловлены дальнейшим прогрессом молекулярной биологии и изучением поствакцинального иммунитета, так как многие так называемые ОАА экспрессированы в опухолях и нормальных тканях, и это вызывает беспокойство. Аутоиммунная деструкция меланоцитов является косметическим дефектом и не сопровождается значительными клиническими проявлениями, но аутоиммунная реакция в кишечнике или легких может представлять угрозу для жизни.

Результаты исследований с агонистом CTLA-4 антител у пациентов с меланомой установили, что аутоиммунная реакция как осложнение противоопухолевой вакцинотерапии может развиваться значительно чаще ожидаемой. Поэтому тщательный мониторинг на предмет этого осложнения является неотъемлемой частью токсикологического мониторинга во всех планируемых клинических исследованиях.

Таким образом, исследования последних лет убедительно демонстрируют тот факт, что разработка современных подходов вакцинотерапии злокачественных опухолей является актуальным направлением в онкологии и основана на изучении молекулярно-генетических механизмов противоопухолевого иммунитета. Прогресс в этой области может быть связан с дальнейшим изучением биохимических особенностей МНС молекул и разработкой биоинформационных алгоритмов, которые позволят с высокой долей вероятности прогнозировать разнообразие клонов ЦТЛ, обладающих высокой аффинностью к опухолеассоциированным белкам и индивидуальным МНС молекулам I и II класса.

Распознавание опухоли является комплексной и непростой задачей для иммунной системы, которая должна отличить клетки с адекватным ростом и организацией от клеток, подвергшихся неопластической трансформации.

Процесс подразумевает распознавание опухолевых антигенов эффекторными клетками и инициацию иммунного ответа. Развитие опухолей, несмотря на наличие антигенов, значимость иммунной реакции в патогенезе опухолей и возможность применения препаратов, стимулирующих иммунный ответ, остается предметом интенсивного изучения.

Опухолевые антигены

Многие опухолевые клетки синтезируют антигены, которые могут высвобождаться в системный кровоток или экспонироваться на поверхности клетки. Были идентифицированы антигены для большинства онкологических заболеваний человека, в т.ч. для лимфомы Беркитта, нейробластомы, злокачественной меланомы, остеосаркомы, рака почки, и т. д. Ключевая роль иммунной системы заключается в обнаружении этих антигенов и последующей таргетной эрадикации.

TSA и ТАА обычно представляют собой фрагменты внутриклеточных молекул, экспрессирующиеся на поверхности клетки.

К предположительным механизмам формирования опухолевых антигенов относят:

• внедрение новой генетической информации с вирусными частицами;
• изменение онкогенеза или деятельности опухолевых супрессоров под действием канцерогенов, в результате чего появляются новые аминокислотные последовательности или накапливаются белки, которые в норме не экспрессируются или экспрессируются в очень небольших количествах;
• аномально высокий уровень протеинов;
• экспонирование антигенов, в норме скрытых в клеточной мембране, в связи с нарушением гомеостаза мембраны в опухолевых клетках;

Ответ организма на развитие опухоли

Т-клеточный ответ на формирование опухоли регулируется другими клетками иммунной системы; некоторым клеткам необходимо присутствие гуморальных антител против опухолевых клеток (антителзависимая клеточная цитотоксичность) для инициации взаимодействий, приводящих к гибели опухолевых клеток.

Естественные киллеры (NK) - это еще одна популяция эффекторных клеток, обладающих активностью против опухолевых клеток. Механизм, по которому NK-клетки различают нормальные и ненормальные клетки, в настоящее время исследуется. Сниженный уровень экспресии молекул класса I, характерный для многих опухолевых клеток, может способствовать активации NK-клеток и последующему лизису опухолевых клеток.

Макрофаги в активированном состоянии могут уничтожать опухолевые клетки в комбинации с рядом факторов, включая лимфокины (растворимые факторы, синтезируемые Т-лимфоцитами), и интерфероном.

Дендритные клетки - это специальные антигенпрезентирующие клетки, присутствующие в барьерных тканях. Они играют главную роль в инициации опухольспецифичного иммунного ответа. Эти клетки поглощают опухольассоциированные белки, перерабатывают их и презентируют ТАА Т-клеткам для стимуляции ответа ЦТЛ против опухолевых клеток.

Регуляторные Т-клетки в норме присутствуют в организме и препятствуют развитию аутоиммунных реакций. Они образуются в активную фазу иммунного ответа на патогены и ограничивают мощный иммунный ответ, который мог бы повредить здоровым клеткам организма.

Миелоидзависимые супрессорные клетки представляют собой незрелые миелоидные клетки и их предшественники. Эти клетки в большом количестве накапливаются в опухоли и мощно подавляют иммунный ответ.

В отличие от Т-клеточного цитотоксического иммунного ответа гуморальные антитела не обеспечивают существенной защиты против опухолевого роста

Эти антитела могут проявлять противоопухолевые эффекты посредством комплементарного связывания или действуя как метка для Т-клеток, которые разрушают опухолевые клетки.

Хотя многие опухолевые клетки элиминируются иммунной системой из организма (и поэтому никогда не обнаруживаются), другие продолжают расти, несмотря на наличие ТАА.

Предложено несколько механизмов, объясняющих недостаточный ответ организма на ТАА, в т.ч.:

• специфическая иммунологическая толерантность к ТАА в процессе взаимодействия антигенпрезентирующих клеток и супрессорных Т-лимфоцитов, возможно вторичная по отношению к пренатальной экспозиции антигеном;
• подавление иммунного ответа химическими, физическими или вирусными агентами (разрушение Т-хелперов под действием ВИЧ);
• подавление иммунного ответа цитотоксическими лекарственными препаратами или под действием радиации;
• подавление иммунного ответа самой опухолью посредством различных сложных и в большинстве своем неохарактеризованных механизмов, которые влекут за собой различные нарушения, в т.ч. ослабление функции Т-клеток, В-клеток и антигенпрезентирующих клеток, снижение продукции IL-2 и увеличение количества циркулирующих растворимых рецепторов IL-2 (которые связывают и таким образом инактивируют IL-2).

Иммунодиагностика опухолей

Опухольассоциированные антигены (ТАА) могут помочь диагностировать различные опухоли и иногда определить ответ на терапию или рецидив. Идеальный опухолевый маркер можно выделить только из опухолевой ткани, он будет специфичен только для этого типа опухоли, его можно определить при небольшой общей опухолевой массе, он будет иметь непосредственную взаимосвязь с опухолевой массой и будет обнаруживаться у всех пациентов с данной опухолью. Однако, хотя большинство опухолей выделяет в системный кровоток макромолекулы антигенов, которые можно обнаружить, ни один из опухолевых маркеров не обладает всеми требуемыми характеристиками, которые позволили бы проводить специфичные или чувствительные тесты при ранней диагностике или массовых программах скрининга на предмет онкологической заболеваемости.

Раковый эмбриональный антиген (РЭА) представляет собой белковополисахаридный комплекс. Содержание в крови повышено у больных раком толстой кишки, однако специфичность относительно низкая, поскольку положительный результат также получают у заядлых курильщиков и у пациентов с циррозом, язвенным колитом и другими формами рака. Мониторинг уровня РЭА может быть полезен при оценке степени рецидива после иссечения опухоли, если изначально у пациента уровень РЭА был повышен, а также для уточнения прогноза в зависимости от стадии.

α-фетопротеин в норме образуется в гепатоцитах плода, также присутствует в сыворотке пациентов с первичной гепатомой, несеминомными герминогенными опухолями и, зачастую, эмбриональными карциномами яичников или семенников. Определение уровня часто полезно для оценки прогноза и, реже, для диагностики.

Субъединица хорионического гонадотропина человека (Р-ХГЧ), определяемая с помощью иммунологического анализа, представляет собой основной клинический маркер у женщин с гестационными трофобластическими опухолями (ГТО) - рядом заболеваний. Измеряется субъединица Р, поскольку она является специфичной для ХГЧ. Этот маркер присутствует в небольших количествах у здоровых людей. Его уровень повышается в период беременности.

Простатспецифический антиген (ПСА), гликопротеин, обнаруживаемый в проницаемых эпителиальных клетках предстательной железы, определяется в низких концентрациях в сыворотке здоровых мужчин. С применением адекватного верхнего предела нормы анализ с использованием моноклональных антител выявляет повышенный уровень ПСА в сыворотке примерно у 90% пациентов с распространенным раком предстательной железы даже в отсутствие определяемой метастатической болезни. Этот анализ более чувствителен, чем анализ с простатической кислой фосфатазой. Однако, поскольку уровень ПСА повышается и при других состояниях, он менее специфичен.

СА 19-9 изначально был разработан для выявления рака толстой кишки, но оказался более чувствителен для определения рака поджелудочной железы.

Хромогранин А используется как маркер карциноида и других нейроэндокринных опухолей. Чувствительность и специфичность для нейроэндокринных опухолей может превышать 75%, и диагностическая точность выше для диффузных, чем для локализованных опухолей. Уровень этих маркеров может повышаться при других видах рака.

Тироглобулин образуется в щитовидной железе, его уровень может повышаться при различных нарушениях ее функции. В основном используется после тиреоидэктомии для выявления рецидива рака щитовидной железы и для мониторинга ответа на терапию метастатического рака щитовидной железы.

Иммунотерапия рака

Ряд иммунологических методов воздействия, как пассивных, так и активных, может быть использован для борьбы с опухолевыми клетками.

Индукция клеточного иммунного ответа (с вовлечением цитотоксических Т-клеток) в организме пациента, у которого отсутствует эффективный ответ, обычно предполагает усиление презентации опухолевых антигенов на поверхности эффекторных клеток. Клеточный иммунитет может развиться на специфические, хорошо известные антигены. Для стимуляции иммунного ответа организма можно использовать несколько методик; они могут включать введение пептидов, ДНК или опухолевых клеток (из организма пациента или другого пациента). Пептиды и ДНК часто вводят с помощью антигенпрезентирующих клеток. Эти дендритные клетки также можно генетически модифицировать для секреции дополнительных агентов, стимулирующих иммунный ответ.

Вакцины на основе пептидов содержат пептиды из определенных ТАА. Со временем определяется все больше и больше ТАА как мишеней Т-клеток у пациентов с раком, препараты ТАА тестируют в клинических исследованиях. Последние данные указывают на то, что ответ на терапию наиболее мощный в случае, если ТАА презентируются дендритными клетками. Эти клетки получают из организма пациента, загружают их необходимым ТАА, а затем вводят в организм пациента внутрикожно; они стимулируют эндогенные Т-клетки и инициируют их ответ на ТАА. Пептиды также можно доставить при одновременном введении с иммуногенным адъювантом.

ДНК-вакцины содержат рекомбинантную ДНК, которая кодирует специфический (определенный) антиген. ДНК инкорпорируют в вирусные частицы и вводят непосредственно в организм пациента или, что более часто, вводят в дендритные клетки, полученные из организма пациента, которые затем вводят пациенту. ДНК экспрессирует необходимый антиген-мишень, который запускает или усиливает иммунный ответ у пациента.

Иммунные ответы на появляющиеся опухолевые клетки развиваются по большей части к таким компонентам, которые экспрессируются на поверхности злокачественных клеток, но не на нормальных клетках того же типа и при этом обладают антигенными свойствами. В 1943 г. Гросс (Gross) сделал наблюдение, что при подкожном введении опухолевых клеток сингенным (гистосовместимым) мышам эти клетки формировали небольшие узелки, которые в течение нескольких дней росли, после чего регрессировали.

Повторное введение аналогичных клеток этим мышам не приводило к образованию узелков или их росту. Эти наблюдения интерпретировали таким образом, что отторжение опухоли мышами происходило в связи с появлением иммунного ответа на опухоль. Впоследствии на многих опухолях как человека, так и животных были выявлены опухольспецифичные трансплантационные антигены (ОСТА) или, как их чаще называют, опухолевые антигены.

Считается, что на протяжении жизни у каждого человека возникают опухолевые клетки, которые затем разрушаются обычными иммунными эффекторными механизмами незаметно и без последствий. Очевидно, что иммунологические механизмы, которые, уничтожая опухолевые клетки, противостоят угрозе развития рака, не всегда успешно с этим справляются. Однако есть надежда, что рост знаний об эффекторных механизмах организма, задействованных в иммунологическом надзоре, позволит по-новому взглянуть на то, как можно было бы предотвращать образование опухолей и успешнее их лечить.

Таким образом, в области онкоиммунологии целями являются: 1) выявление иммунологической взаимосвязи между организмом и опухолью; 2) использование иммунного ответа на опухоль в целях диагностики, профилактики и терапии. В данной главе обсуждаются различные подходы к достижению этих целей.

Опухолевые антигены

Достижения в области иммунологии и молекулярной биологии позволили значительно облегчить идентификацию опухолевых антигенов, способных вызывать иммунный ответ. Перед тем как определить их категории, следует уточнить основные биологические механизмы, такие как мутация, активация генов и амплификация клона, которые могут приводить к появлению иммуногенных опухолевых антигенов. Как и при обычном иммунном ответе на чужеродные антигены, иммуногенный потенциал опухолевых антигенов проявляется тогда, когда их экспрессия стимулирует иммунные эффекторные механизмы.

Антигенные характеристики, применимые к чужеродным иммуногенам, относятся и к опухолевым антигенам. Чтобы быть иммуногенным, вещество должно обладать следующими свойствами: 1) чужеродность; 2) большая молекулярная масса; 3) сложность химического строения; 4) способность к расщеплению вместе со способностью взаимодействовать с антигенами МНС организма. Иммуногенные опухолевые антигены соответствуют всем этим критериям и, таким образом, обладают способностью индуцировать эффекторные реакции.

Некоторые опухолевые антигены могут состоять из структур, уникальных для раковых клеток и не встречающихся на нормальных клетках такого типа. Другие представляют собой структуры, которые являются общими и для опухолевых, и нормальных клеток, но в нормальных клетках они скрыты, а на злокачественных проявляются. Существуют также антигены, которые представляют на опухолевых клетках структуры, качественно не отличающиеся от структур на нормальных клетках, но избыточно экспрессированных, т.е. присутствующих в значительно большем количестве как продукты клеточных онкогенов.

Примером является высокий уровень экспрессии рецепторов эпидермального фактора роста человека (human epidermal growth factor receptor — HER), обусловленный повышенной экспрессией онкогена HER-2/neu-1 (например, при некоторых видах рака молочной железы и яичников), а также повышенное содержание продуктов онкогенов ras на некоторых клетках при раке предстательной железы у человека. Другие типы антигенов на злокачественных клетках представляют структуры, присутствующие на клетках плода или эмбриона, но отсутствующие в норме на клетках взрослого человека. Такие антигены относят к онкофетальным антигенам. Канцерогены могут активировать и нормальные гены, находившиеся до этого в неактивном состоянии.

Например, если химический канцероген метилхолантрен наносится одинаковым образом на кожу двух генетически идентичных животных или на два разных участка кожи одного животного, то клетки развивающихся опухолей (сарком) будут обладать антигенами, уникальными для каждой опухоли и не обладающими иммунологической перекрестной реактивностью между собой. При индукции опухолей физическими факторами, такими как ультрафиолетовое или рентгеновское излучение, как и в случае индукции химическими агентами, перекрестная реактивность отсутствует или очень невелика.

Когда эти нормальные белки являются клонотипическими (т.е. экспрессируемыми только одним клоном клеток), их экспрессия резко увеличивается, делая белки мишенями для иммунного ответа при условии, что толерантность может быть нарушена. Например, идиотипы антигенспецифичных рецепторов, экспрессируемых В- или Т-клетками, могут быть представлены в недостаточном количестве, чтобы вызвать ответ в нормальном организме, но могут стать антигенами-мишенями на опухолевых клетках, имеющих такой же идиотип.

Особенно наглядно опухолевые антигены могут быть представлены на примере опухолей, вызванных вирусами, которые склонны обладать перекрестной реактивностью с опухолями, индуцированных теми же вирусами. Некоторые представители семейства вирусов герпеса и ретровирусы, которые инфицируют, но не убивают инфицированные клетки, могут стимулировать контролируемый рост таких инфицированных клеток.

Увеличивающиеся знания в этих областях опухолевой иммунологии способствуют разработке клинически эффективных опухольспецифических методов иммунотерапии.

Виды опухолевых антигенов

Некоторые опухолевые антигены являются продуктами нормальных генов, которые в обычных условиях экспрессируются только во время эмбриогенеза, — так называемые онкофетальные антигены. Примером таких опухолевых антигенов является семейство белковых антигенов, ассоциированных с меланомой (melanoma-associated antigen — MAGE), которые не экспрессируются ни в одной нормальной ткани взрослого человека за исключением яичек (иммунологически привилегированная область). Антигены MAGE рассматриваются как антигены, которые могут использоваться при создании противоопухолевых вакцин, поскольку их экспрессия выявлена на многих меланомах.

Таблица 19.1. Виды опухолевых антигенов

Другими примерами онкофетальных антигенов являются раковоэмбриональный антиген (РЭА) и а-фетопротеин (аФП). Первый антиген обнаруживается преимущественно в сыворотке крови больных с опухолями ЖКТ, особенно с раком ободочной кишки. Повышенный уровень РЭА был также обнаружен в крови больных некоторыми видами рака легких, поджелудочной железы, молочной железы и желудка.

Однако следует заметить, что повышенные уровни РЭА были выявлены у пациентов с незлокачественными заболеваниями, такими как эмфизема, язвенный колит и панкреатит, а также в сыворотке крови алкоголиков и много курящих людей. В норме аФП присутствует в больших концентрациях в фетальной и материнской сыворотке, но не встречается в сыворотке обычных людей. Этот белок активно секретируется клетками различных злокачественных опухолей; он преимущественно обнаруживается у пациентов с гепатомами и тератокарциномам и яичек.

Наконец, амплифицированные клоны злокачественных В- или Т-клеток, экспрессирующих антигенспецифичные рецепторы, представляют еще один пример того, как продукты нормальных клеточных генов могут характеризоваться как опухолевые антигены. Идиотип определенного иммуноглобулина или Т-клеточный рецептор (TCR), экспрессируемый трансформированными В- или Т-клетками, соответственно позволяют эффективно идентифицировать такой клон как особую популяцию злокачественных клеток.

Определена генная природа некоторых особых опухолевых антигенов, которые являются продуктами мутантных генов. В каждом случае антиген появлялся в результате соматической мутации, т.е. в результате генетического изменения, отсутствующего в аутологичной нормальной ДНК. Часто эти мутации происходят в генах, кодирующих функционально важные участки экспрессируемого белка. Существует ряд хорошо описанных примеров опухолевых антигенов, являющихся продуктами мутантных клеточных генов.

Хронический миелолейкоз (ХМЛ) характеризуется наличием филадельфийской хромосомы — укороченной хромосомы 22, получившейся в результате взаимной транслокации гена bcr на хромосоме 22 и гена abl на хромосоме 9 (t(9; 22)). Молекулярный эквивалент t(9; 22) может быть обнаружен практически во всех случаях ХМЛ. Он проявляется экспрессией слившегося гена bcr/abl кодирующего химерные РНК, которые приводят к значительному увеличению тирозинкиназной активности гена аbl.

Этот химерный ген, по крайней мере, частично отвечает за неконтролируемую пролиферацию клеток. Недавние клинические испытания, в которых использовался сильный ингибитор тирозинкиназы, продукта bcr/abl, показали возможность индукции полных гематологических ремиссий у значительной части больных ХМЛ.

Другим примером является продукт мутантного клеточного гена, встречающийся во многих случаях семейной меланомы. Это заболевание ассоциировано с мутацией в гене циклинзависимой киназы 4 (cycline-dependent kinase — CDK-4), которая уменьшает ее связывание с ингибитором (pl6INK-4), являющимся подавляющим опухоль белком. Еще одним примером опухолевого антигена, возникшего в результате мутации клеточного гена, является мутантный белок р53. Мутация р53 часто приводит к структурным изменениям белка р53а, который в норме подавляет клеточный рост.

Мутации р53 являются одними из самых частых при опухолях у человека и экспериментальных животных Обычно они возникают в эволюционно консервативных областях гена р53 и приводят к избыточной продукции белка, который является антигеном для В- и Т-клеток. Ответы со стороны антител и Т-клеток также наблюдаются, когда мутации происходят в белках, кодируемых онкогеном ras. Мутантные белки ras, появляющиеся в результате замены остатка глицина в положении 12, являются также одними из наиболее распространенных мутаций при опухолях человека.

Возможность применения мутантных белков в качестве иммунологических мишеней при лечении лучше всего показали эксперименты, в которых in vivo был индуцирован иммунитет к опухоли путем вакцинации против мутантных пептидов р53, когда их вводили одновременно с IL-12. Поскольку р53 обычно экспрессируется раковыми клетками, Т-клетки, распознающие нормальный р53, преимущественно уничтожают опухолевые клетки.

Известно, что все ретровирусные онкогены в геномах почти всех нормальных клеток позвоночных имеют близкородственные гены, называемые с-onc-генами или протоонкогенами. Было установлено, что генными продуктами протоонкогенов являются белки, выполняющие в нормальных клетках известные функции, такие как функции рецепторов факторов роста и проведение сигналов.

Теория онкогенов постулирует, что такие протоонкогены при мутации или активации другими аберрантными (измененными, отличными от нормальных) механизмами либо избыточно экспрессируются, либо экспрессируют несоответствующие мутантные формы генных продуктов, что вызывает неопластическую трансформацию и развитие рака.

Таблица 19.2. Активация клеточных протоонкогенов при опухолях человека

Опыты на животных показали, что опухоли, вызванные вирусами, демонстрируют выраженную иммунологическую перекрестную реактивность. Это обусловлено тем, что определенный онкогенный вирус индуцирует экспрессию одинаковых антигенов в опухоли независимо от ткани, в которой она возникает, или от вида животного. Например, у животных ДНК-вирусы, такие как полиомавирусы, вирусы SV40 и папилломы Шоупа, вызывают опухоли, которые проявляют выраженную перекрестную реактивность в своей группе вирусов.

Многие вирусы, вызывающие лейкоз, такие как вирус Раушера, вызывают образование опухолей, проявляющих перекрестную реактивность не только в одной группе вирусов, но также между несколькими группами. По этому вопросу накоплено достаточно данных, чтобы предположить, что некоторые злокачественные опухоли человека вызываются вирусами, такими как вирус Эпштейна—Барр (лимфома Беркитта и назофарингеальный рак), вирус Т-клеточного лейкоза человека 1-го типа (Т-клеточный лейкоз взрослых, HTLV-1) и вирус папилломы человека (рак шейки матки).

Можно предположить, что вирусные белки, которые в конечном итоге являются уникальными опухолевыми антигенами, экспрессируются внутриклеточно преимущественно как нуклеопротеины. Для того чтобы цитотоксические Т-лимфоциты (ЦТЛ) распознали эти антигены, последние должны процессироваться и презентироваться как пептиды, ассоциированные с МНС. Опыты с использованием ЦТЛ, специфичных к SV40, подтвердили, что такие клетки могут распознавать процессированные фрагменты белков, которые первоначально располагались внутриклеточно.

Интенсивно исследовали уникальные опухолевые антигены клеток, трансформированных SV40 и некоторыми другими вирусами, такими как вирус полиомы, аденовирус и вирус папилломы человека, и в некоторых случаях доказали четкую взаимосвязь с трансформированным фенотипом и возникновением злокачественной трансформации. Такие вирусы имеют так называемые гены ранних участков, обозначаемые Е1А/Е1В и Е6/Е7, которые транскрибируются как на ранних стадиях репликации вируса, так и в трансформированных клетках. Как и прочие категории опухолевых антигенов, эти белки являются потенциальными мишенями для терапии.

В настоящее время известно, что Т-клеточный иммунитет необходим для защиты от различных инфекций, в первую очередь вирусных. В результате опытов на животных, так же как эпидемиологических и иммунологических исследований пациентов с различными формами иммунодефицита (первичного, вторичного или приобретенного), появились свидетельства, подтверждающие данную гипотезу, но только по отношению к новообразованиям, связанным с вирусами и в некоторых случаях — с ультрафиолетовым облучением. При этом частота наиболее распространенных форм рака у лиц с недостаточностью иммунитета не увеличена.

Таблица 19.3. Злокачественные новообразования, частота которых повышена у людей с иммунодефицитом

Рак прямой кишки или полости рта

В действительности существует достаточно свидетельств в поддержку вывода, что такие опухолевые клетки, как и трансформированные вирусами, чувствительны к иммуннологическому разрушению. Однако естественное развитие иммунных ответов обычно не может предотвратить развитие рака. Есть надежда, что успешное управление такими ответами (например, вакцинация опухолевыми антигенами) позволит в будущем предотвращать или лечить опухоли.