РЕФЕРАТ
Імунологія пухлин
2009
Ідея про те, що пухлини можуть викликати імунну відповідь, була висловлена вже дуже давно. Ще на початку століття Пауль Ерліх припустив, що у людини з високою частотою виникають "аномальні зачатки" - пухлини, які неминуче розвинуться у смертельні, якщо їх не буде усувати імунна система. Згідно з цим, пухлина стали розглядати як структуру, схожу з тканинним трансплантатом і розпізнавану імунною системою. У розвиток цих уявлень були розпочаті експерименти зі стимуляції імунної системи для відторгнення пухлин. Рідкісні випадки спонтанної регресії пухлин або їх зникнення після обробки бактеріальними вакцинами вважалися свідченням ефективного імунної відповіді.
Ранні дослідження з вивчення протипухлинного імунітету показали, що пересаджені пухлини зазвичай регресують. Цей ефект був витлумачений як наслідок розвитку імунної відповіді. Однак пізніше такий висновок для більшості подібних робіт визнали неспроможним, оскільки було встановлено, що регресія пухлин відбувалася в них просто з причини генетичних відмінностей між організмом-господарем і пухлинної тканиною. І тільки в повоєнні роки, завдяки виведенню генетично однорідних, інбредних ліній гризунів з'явилася можливість вивчати протипухлинний імунну відповідь у тварин як такої. Ідею Ерліха про імунній відповіді на "аномальні зачатки" розвинули далі Поверне і Томас, що створили на її основі теорію імунологічного нагляду.
• При патологоанатомічному дослідженні може бути виявлено більше пухлин, ніж за клінічними проявами.
• У багатьох випадках пухлини інфільтровані лімфоцитами і іноді це може бути сприятливою ознакою.
• Можлива спонтанна регресія пухлин.
• Найбільш часто пухлини виникають у новонароджених і в старечому віці, тобто коли імунна система функціонує менш ефективно.
• Пухлини часто розвиваються у осіб з імуносупресією.
На перший погляд подібні докази здаються переконливими, проте при більш ретельному аналізі основне положення теорії - асоціація імуносупресії з підвищеною частотою пухлинних захворювань - викликає сумніви. Більша частина наявних на цей рахунок даних - це результати спостережень за хворими, яким була зроблена пересадка нирки, в багатьох випадках спостереження тривали до 20 років. Для даних хворих з імуносупресією характерна підвищена частота виникнення багатьох типів пухлин і деякі з них, судячи з усього, мають вірусну природу. Ризик виникнення багатьох інших, не пов'язаних з вірусами пухлинних захворювань також підвищений при цьому, але незначно. Звідси випливає, що імунна відповідь, ймовірно, запобігає в основному поширення потенційно онкогенних вірусів, а щодо пухлин не вірусного походження імунологічний нагляд щодо неефективний. У здорових індивідів у разі інфікування вірусом Епштейна-Барр даний вірус зберігається в організмі протягом усього життя одночасно з сильним цитотоксическим Т-клітинною відповіддю на нього. У осіб з імуносупресією відбувається посилена репродукція цього вірусу і злущування вірусних частинок в секретуються рідини. Отже, в нормі імунна відповідь обмежує розмноження вірусу.
Припущення про спрямованість імунологічного нагляду здебільшого на віруси, а не на пухлини, підтверджують і дані, отримані в експериментах на тваринах. Так, у бестімусних мишей, а також у мишей з імуносупресією, викликаної введенням антилімфоцитарної сироватки, загального підвищення частоти виникнення пухлин не виявлено, але у більшості цих тварин розвиваються пухлини, викликані дрібним ДНК-вірус поліоми, який рідко викликає пухлини у нормальних тварин. З цього не випливає, що на більшість пухлин імунну відповідь взагалі не розвивається, проте він, мабуть, відносно пізній і неефективний.
Пухлинні антигени можуть розпізнаватися клітинами імунної системи або антитілами. У людини зв'язок з вірусами встановлена для небагатьох типів злоякісних новоутворень, але серед них рак печінки і шийки матки - найпоширеніші причини смерті на всій земній кулі. Мішенями для розпізнавання при імунній відповіді на пухлину можуть служити не тільки вірусні антигени, але і так звані пухлиноасоційованих антигени - компоненти пухлинних клітин, змінені відносно нормальних клітин організму. Отримано численні дані про генетичні зміни - мутації, ампліфікації генів, хромосомних делециях і транслокації, що відбуваються в клітинах більшості пухлин. Деякі з цих генетичних аберацій призводять до експресії змінених молекул в пухлинних клітинах, інші - до сверхекспрессіі нормальних молекул. Подібні зміни можуть бути виявлені або шляхом визначення імунної відповіді хазяїна, або експериментально - шляхом імунізації тварин інших біологічних видів матеріалом пухлини.
Інфекційні РНК-содержаший онкогенні віруси викликають лейкози і саркоми у тварин; виявлений також принаймні один вірус Т-клітинного лейкозу людини. Ці віруси виходять з інфікованих клітин шляхом отпочковиванія від їх клітинної мембрани, набуваючи при цьому оболонку; в мембрані інфікованих ними клітин виявляється глікопротеїн вірусної оболонки. Загальні антигени ДНК-, як і РНК-вмісних онкогенних вірусів викликають сильний гуморальний і клітинний відповідь, здатний забезпечити захист проти пухлини. Оскільки пухлини, викликані даними онкогенним вірусом, експресують один і той самий антиген, інбредні миші, імунізовані, наприклад, багаторазовими ін'єкціями опромінених клітин пухлини, індукованої SV40, відривають пухлини, викликані цим вірусом, але чутливі до пухлин, що викликається вірусом поліоми.
Для деяких ліній мишей характерна спонтанна активація ендогенних РНК-вмісних онкогенних вірусів, що призводить до розвитку лейкозу. У тварин інших ліній пухлини, які можуть експресувати вірусні антигени і продукувати інфекційний вірус лейкозу мишей, утворюються в тому випадку, якщо їм вводити канцерогенну хімічна сполука. Такі пухлини експресують як загальні опухолеассоііірованние антигени, так і пухлиноспецифічних антигени, що розглядаються нижче. У організму-господаря, однак, ендогенні РНК-віруси викликають лише слабкий імунну відповідь, можливо, через імунологічної толерантності.
Специфічні пухлинні антигени відображають зміни в пухлинних генах або в експресії генів
До специфічних пухлинних антигенів відносять ті антигени, які можуть викликати імунну відповідь на введені пухлинні клітини, в тому випадку якщо тварина була попередньо імунізовано матеріалом тієї ж пухлини. Такі антигени вперше були виявлені при вивченні пухлин, індукованих у інбредних мишей канцерогенними хімічними речовинами, і до теперішнього часу їх природа встановлена в описуваних нижче експериментах.
Перещеплюваних культуру пухлинних клітин від миші інбредних лінії піддавали in vitro впливу сильного мутагену. Потім із цієї культури отримували субклони мутантних пухлинних клітин, частина яких була нездатна до подальшого зростання in vivo, якщо тільки імплантат не був дуже масивним. Мутантні культури виявляли велику імуногенність, ніж батьківські пухлинні клітини. При імунізації одним з цих опухолеотріцательних клонів у генетично ідентичних мишей утворювалися Тц-клітини, здатні знищувати імплантат тільки того клону, який був використаний для імунізації, а не батьківської або інших tum-культур. Ці Ов-клітки потім використовували як зондів для визначення мутантного пухлинного антигену при молекулярному клонуванні відповідного гена. У результаті мутантний ген, що кодує даний пухлинний антиген, був ідентифікований і секвенований. Порівняння цього гена з гомологічним геном з клітин батьківського пухлини показало відмінність їх продуктів всього по одному амінокислотним залишком. Надалі було чітко доведено, що така мутація призводить до утворення иммуногенной антигену, що розпізнається Ов-клітинами: якщо клітини батьківського пухлини инкубировали з пептидом з 10 амінокислотних залишків, що містить і1т _-послідовність, ці клітини потім знищувалися Ов-клітинами, проте у разі інкубації з гомологічним пептидом з клітин батьківського пухлини лізису не відбувалося. Враховуючи, що розпізнавання антигенів Ов-клітинами рестріктіровано по молекулам МНС класу I. можна припустити, що опухолеспеціфічний білок процесує у пухлинній клітині з утворенням пептиду, який потім утворює комплекс з антигенами МНС класу I і транспортується на клітинну поверхню.
Клоновані гени пухлинних антигенів з клітин інших turrr-клонів іноді виявлялися ідентичними батьківському гену. Відмінність таких tum --ioiOHOB від батьківської лінії полягало в тому, що в Шт --клітинах відбувалася сверхекспрессія даного антигену. Отримано переконливі докази на користь існування імунної відповіді, рестріктірованного за антигенами МНС класу II, принаймні на пухлини людини, проте значно менше відомо про те, які пухлинні антигени розпізнаються в комплексі з антигенами МНС класу II.
У численних дослідженнях, які здійснюються з метою виявити специфічні пухлинні антигени, використовують так сироватку крові тієї тварини, від якого взята пухлина, так і сироватки від тварин, імунізованих пухлинним матеріалом. Нещодавно розпочато дослідження з застосуванням моноклональних антитіл, утворених аутологічних або гетерологічние В-клітинами. Доказів існування пухлиноспецифічних антигенів отримано дуже небагато, проте ідентифіковано кілька типів антигенів, тим чи іншим чином асоційованих з пухлинами.
Сироватка крові хворих з пухлинами виявляє широко поширені антигени.
При використанні сироватки крові від хворих з пухлинами або моноклональних антитіл, отриманих до пухлинних клітин від таких хворих, зазвичай виявляються антигени, широко представлені на поверхні або частіше всередині як пухлинних, так і нормальних клітин. Відповідні антитіла здебільшого належать до класу IgM і, отже, мають низьку афінності. Аналогічні моноклональні антитіла можуть бути отримані з використанням імморталізованних В-клітин від здорових індивідів. Такі антитіла виявляють аутоантигени, і роль їх в імунній відповіді організму на пухлину неясна.
Пухлини можуть експресувати нормальні диференційовані антигени, характерні для небагатьох типів нормальних клітин
Більшість пухлинних клітин представляє собою клон - потомство однієї клітини, і клітини саме такого типу можуть бути в організмі відносно рідкісними. Відповідно пухлинні клітини експресують антигени, присутні тільки у деяких типів нормальних клітин. Прикладами таких антигенів можуть служити загальний антиген гострого лімфобластного лейкозу та раково-ембріональні антигени, які представляють собою диференційовані антигени, які експресуються під час розвитку плоду, але зазвичай відсутні на клітинах дорослої людини.
До РЕА відносяться б-фетопротеїн, що продукується клітинами пухлин печінки, і антиген, що продукується клітинами карциноми товстої кишки людини та іншими епітеліальними пухлинами.
Експресуються пухлинами антигени нормальних клітин можуть бути зміненими за рахунок глікозилювання.
Зміни в глікозилювання клітинних молекул характерні для багатьох пухлин. Вони можуть приводити до експресії нових вуглеводних епітопів, як у випадку антигену Томсена-Фріденрайха - дисахарида, який зазвичай не виявляється на нормальних клітинах. Подібним чином можуть виникати і аберантних антигени груп крові. У результаті зміни в глікозилювання можуть також відкриватися епітопи білкового кістяка, які рідко виявляються в нормальних клітинах. Відповідний приклад демонструють поліморфні молекули епітелію - муцини, утворені багатьма нормальними епітеліальними клітинами. Це високомолекулярні глікопротеїни, в яких повторюється серцевинний пептид несе бічні вуглеводні ланцюги. В епітеліальних пухлинах в цій серцевинною структурі виявляється новий білковий епітопи.
Більшість пухлин инфильтрировано лімфоїдними клітинами.
Гістологічний аналіз пухлин людини в більшості випадків показує, що вони інфільтровані клітинами зони запалення. У інфільтраті зазвичай домінують лімфоцити і макрофаги, але можуть бути присутніми і клітини інших типів, у тому числі дендритні клітини, гранулоцити й огрядні клітини. Більш точний аналіз типів складових пухлини клітин із застосуванням моноклональних антитіл, що дозволяє виявляти субпопуляції лімфоїдних клітин. показує, що в пухлинах може бути присутнім більшість основних субпопуляцій лімфоцитів.
За допомогою моноклональних антитіл, специфічних до рецептора для ІЛ-2, антигенів МНС класу II та іншим маркерами активації, можна встановити також ступінь активації клітин. Проте поки не встановлені виражені асоціацію між певними субпопуляціями лімфоїдних клітин і прогнозом розвитку злоякісної пухлини. Це може бути зумовлено тим, що в дійсності лише невелика частина інфільтруючих клітин специфічна до пухлини. Здійснено ряд досліджень для з'ясування функцій інфільтруючих пухлини лімфоцитів in vitro.
Протипухлинні реакції виявлено у змішаних культурах лімфоцитів та пухлинних клітин.
Ідея про те, що відповідь прімірованних антигеном Тх - і Ов-клітин можна виявити шляхом повторної стимуляції їх специфічним антигеном in vitro, була перевірена в наступних експериментах. З метою встановити, чи здатна імунна система хворого реагувати на пухлину, лімфоцити хворих стимулювали інактивованими пухлинними клітинами в змішаних культурах лімфоцитів та пухлинних клітин. Лімфоцити для цього могли бути взяті з периферичної крові, з дренуючих пухлину лімфатичних вузлів або з самої пухлини.
Як встановлено, у подібних змішаних культурах можлива стимуляція Тх-клітин CD4 +, в результаті якої вони проліферують і виділяють ефекторні цитокіни. У тих же культурах утворюються Тц-клітини CD8 +; їх цитотоксичну активність можна визначити в тесті з вивільненням 51 Сг. Тц клітини можуть бути також отримані при культивуванні лімфоцитів у присутності ІЛ-2 для збільшення популяції ефекторних клітин, що утворилися in vivo. Активність Ов-клітин слід відрізняти від активності нормальних кілерів; для їх диференціації зрослу популяцію лімфоцитів досліджують з використанням відповідних стандартних культур.
В склоки утворюється багато різних специфичностей Т-клітин.
Специфічності Тх - і Ов-клітин подібні між собою і виявляють різну реакційна по відношенню до тих чи інших клітин-мішеней в різних хворих.
• В обох випадках лише незначна частина клонованих Т-клітин специфічна у відношенні аутологічної пухлини.
• Деякі клони реагують з аутологічної пухлиною і з усіма або з частиною аутологічних тестованих тканин.
• Ряд клонів виявляє реактивність по відношенню до аутологічних та деяким алогенних пухлин.
• Інші клітини виявляють специфічність до багатьох пухлинним клітинам-мішенях
Опухолеспеціфічние Т-клітини виявляються у хворих з різними типами пухлин. Особливою імуногенність, мабуть, має меланома. Виявлено кілька антигенів, асоційованих з меланомою і визначених за допомогою моноклональних мишачих антитіл. Мішенями для Ов-клітин служать ААМ, які експресуються деякими нормальними клітинами, і тирозиназа - фермент, пов'язаний з пігментними клітинами. У пухлинних клітинах не виявлено мутації ні в генах ААМ, ні в гені тирозинази. У хворих з пухлинами виявляється також відповідь на продукт мутантного онкогена ras і продукт гена супресора пухлин, р53.
Третій тип Т-клітинних клонів був виділений від хворих на рак молочної залози і яєчників. Нещодавно отримано дані про те, що ці лінії здатні відповідати специфічно, але нерестріктірованно на повторюваний серцевинний пептид муцину. Поки невідомо, презентує вказаний пептид в комплексі з молекулами МНС або іншим способом. Відповідальні на муцин клітини належать до Тх - або Ов-лімфоцитів I.
Яке значення in vivo мають цитотоксичні відповідні реакції, виявлені in vitro, J залишається неясним, проте в модельних експериментах на тваринах культивовані протипухлинні цитолитические клітини можуть викликати регресію пухлин.
Пухлини здатні багатьма шляхами уникати дії імунної відповіді
Спонтанно виникають пухлини здатні до I прогресуючого зростання зі смертельним результатом для організму, отже в багатьох випадках вони уникають дії імунної ответа.1 Для пояснення цього запропоновані різноманітні гіпотези. Найбільш очевидне припущення полягає в тому, що пухлини неіммуногенни. j Причиною неімунногенності може бути не відсутність пухлиноспецифічних антигенів, а не - | достатність їх презентації на пухлинних клітинах. Для індукції імунної відповіді необхідні костімулірующіе фактори, якими 1 можуть служити молекули клітинної поверхні або цитокіни, секретуються антигенпрезентующими клітинами. Виявлена на спеціалізованих АПК молекула В7, як цей - I годину відомо, є ключовим костімулірующім фактором; вона діє шляхом зв'язування I з маркером CD28 на поверхні Т-клітин. В експерименті презентація комплексів молекула МНС-антигенний пептид Т-клітинних рецепторів у відсутність В7 може викликати анергії. Давно відомо, що при онкологічних захворюваннях імунні реакції у хворих пригнічені. Нещодавно при дослідженні лімфоцитів периферичної крові таких хворих було виявлено порушення Т-клітинної передачі сигналу; лімфоцити, інфільтруючі пухлина, в деяких випадках можуть бути енергійними. Крім того, якщо клітини пухлини не несуть антигенів МНС класу II, ініціація Тх-клітинної відповіді залежить від процесингу пухлинних антигенів спеціалізованими АПК.
Пухлинні клітини можуть також бути позбавлені й інших молекул, наприклад LFA-1 і LFA-3 або ICAM-1, необхідних для лімфоцитарною адгезії, або можуть експресувати антиадгезивну молекули, такі як муцин. Клітини пухлин здатні секретувати та імуносупресивні цитокіни, наприклад ФЦСв. Особливо важливий механізм обходу пухлинами імунної відповіді - це втрата ними антигенів МНС, що призводить до нездатності презентировать пептиди пухлинних антигенів. У більш ніж 50% випадків пухлини втрачають один або більше число алелей МНС класу I, а іноді і всі ці алелі.
In vivo Для виявлення пухлин in vivo використовують радіоактивно мічені антитіла до пухлиноасоційованих антигенів, однак цей метод часто менш чутливішим, ніж сучасні методи комп'ютерної томографії або ядерного магнітного резонансу. Крім того, іммуносцінтіграфія має ті недоліки, що використовуються антитіла необхідно заново мітити при дослідженні кожного хворого і для визначення різних типів пухлин оптимальні різні антитіла. Чутливість іммуносцінтіграфіі в майбутньому може бути підвищена за рахунок отримання рекомбінантних фрагментів високоаффінних антитіл.
In vitro За допомогою антитіл можна визначати клітинне походження недиференційованих пухлин і виявляти мікрометастази в кістковому мозку, спинномозкової рідини, лімфоїдних органах і т.д. Розроблено також методи імунологічного аналізу для виявлення кількох опухолеассоціі-ваних антигенів у сироватці крові. До таких антигенів відносяться, наприклад, раково-ембріо-нальний антиген і б-фетопротеїн. Підвищений рівень вказаних антигенів може бути корисним діагностичним ознакою, однак АФП і РЕА не асоційовані тільки з яким-небудь одним типом пухлин і тому їх визначення важливо головним чином для контролю ефективності лікування.
Імунотерапія має довгу історію, проте лише в рідкісних випадках цей метод можна застосовувати як основний. Іммунолеченіе може бути активним чи пасивним, специфічним або неспецифічним і навіть комбінованим.
Активна імунотерапія залишається поки здебільшого на стадії експериментальної розробки.
Специфічна активна імунізація В експериментах на тваринах виявився певною мірою успішним підхід, заснований на застосуванні інактивованих пухлинних клітин для імунізації до щеплення пухлини. Набагато менш вдалими виявилися спроби викликати регресію розвилися пухлин. Великі зусилля були спрямовані на те, щоб знайти спосіб підвищення імуногенності пухлинних клітин, проте поки це не дало практичного виходу. Нові дані - про презентацію Т-клітинних епітопів молекулами МНС та про залежність імунної відповіді на стадії індукції від костімулірующіх факторів - дозволили розпочати розробку більш раціональних підходів.
Так, в дослідах на тваринах встановлено, що трансфекція генів В7 або цитокінів, наприклад ІЛ-2, ІЛ-4, ІФуілі ГМ-КСФ, у пухлинні клітини істотно збільшує імуногенність цих клітин. Крім того, шляхом імунізації певними пептидними епітопи із застосуванням нових ад'ювант вдалося індукувати утворення цитотоксичних Т-лімфоцитів, здатних викликати відторгнення експериментальних пухлин. Для безпосередньої імунізації тварин можуть бути також використані отримані методом генетичної інженерії фрагменти ДНК, які кодують пухлинні антигени і костімуляторние молекули; це дозволяє усунути генетичні обмеження, що заважають при використанні самих пухлинних клітин для імунізації. У тварин усі зазначені методи можуть забезпечувати захист при подальшій пересадці пухлини, але значно менш ефективні при лікуванні розвилися пухлин. Таким чином, лише деякі дані вказують на те, що специфічна активна імунізація застосовна для протипухлинної терапії у людини.
Імунізація проти онкогенних вірусів Оскільки все більше даних вказує на роль вірусів у розвитку деяких онкологічних захворювань у людини, найбільш перспективним напрямком імунізації може бути запобігання інфекцій, що викликаються потенційно онкогенними збудниками. Масова імунізація проти гепатиту В безсумнівно зменшить частоту виникнення первинного раку печінки. Можлива вакцинація людей певної групи ризику проти вірусів папіломи, вірусу Т-клітинного лейкозу людини і вірусу Еп-штейну-Барр.
Пасивна імунотерапія моноклональними антитілами має деякі перспективи, але з обмеженнями.
На ранньому етапі досліджень був зроблений ряд спроб застосувати пасивну імунотерапію поликлональной антисироватки, але вони залишилися без продовження через труднощі отримання специфічних антитіл у високих титрах. Можливо, ці проблеми допоможе вирішити гібріломная технологія отримання моноклональних антитіл. Хоча специфічні пухлинні антигени поки не виявлені, все ж виявлена підвищена експресія певних антигенів на клітинах деяких пухлин, що відкриває шлях для терапії за допомогою мат, оскільки пошкодження нормальних клітин організму, що несуть ті ж антигени, може бути при цьому незначним або відсутнім. Моноклональні антитіла можуть використовуватися як у вигляді чистих препаратів, так і в кон'югованій формі - з лікарськими засобами, проліки, токсинами, цитокінами або ізотопами. Однак є цілий ряд обмежень для застосування антитіл з терапевтичною метою.
• Як правило, антитіла слабко проникають в масивні пухлини. Теоретично це можливо подолати, застосовуючи молекули менших розмірів, але зберігають здатність специфічного зв'язування антигену, наприклад Fab'-фрагменти, або спеціально сконструйовані однодоменних антитіла. Інший підхід полягає в тому, щоб направляти терапевтичний вплив на ендотелій кровоносних судин, що постачають пухлина.
• Антитіла зв'язуються іншими клітинами, у тому числі нормальними клітинами, що експресують антиген-мішень. Можливо і неспецифічне зв'язування антитіл клітинами, що мають Fc-рецептори або рецептори для вуглеводних компонентів імуноглобулінів. Частково ці проблеми можна вирішити шляхом хімічної модифікації антитіл або їх зміни методом генетичної інженерії. Запобігти зв'язування антитіл нормальними клітинами можна було б і шляхом застосування біспеціфічних антитіл, тобто спрямованих відразу до двох різних антигенів, одночасно експресуються на пухлинних клітинах, при тому що тільки один з них присутній на нормальних клітинах.
• Антитіла мають імуногенність і можуть бути "атаковані" імунною системою. Тому химерні, чи гібридні, антитіла, тобто містять ділянки імуноглобулінів людини, здатні індукувати антіідіотіпіческіе імунну відповідь. Цю проблему можливо усунути шляхом проведення послідовних курсів лікування різними мат.
Незважаючи на перераховані труднощі, вже отримані деякі обнадійливі результати. У дослідженні, проведеному за методом випадкової вибірки, мат були використані для лікування раку товстої кишки після хірургічного видалення первинної пухлини. Мішенню терапії були мікрометастази, що виключало проблеми, пов'язані зі слабким проникненням мат в масу пухлини. Таке лікування істотно продовжувало життя хворих. Певні перспективи виявляє і застосування радіоактивно мічених антитіл до В-клітин у разі лімфом, стійких до традиційних методів лікування.
Антитіла можуть бути також використані in vitro - або для очищення кісткового мозку від пухлинних клітин з його подальшою аутотрансплантації, або для видалення Т-клітин з метою запобігання реакції "трансплантат проти хазяїна" при алотрансплантації.
В останні роки сконструйовані бібліотеки генів вариабельной області Ig людини, вбудованих в рекомбінантні бактеріофаги ниткоподібної форми, які експонують Ig на своїй поверхні. Завдяки цьому можна відбирати високоафінні антитіла до будь-якого даного антигену і вже отримані антитіла до багатьох антигенів клітинної поверхні, так що описана технологія, цілком імовірно, забезпечить отримання терапевтично ефективних антитіл другого покоління, спрямованих до пухлиноасоційованих молекулам.
Результати пасивної імунотерапії з допомогою лімфоцитів неоднозначні
Культивовані in vitro мононуклеарні клітини периферичної крові людини в присутності ІЛ-2 набувають високу цитотоксичну активність щодо широкого спектру пухлинних мішеней, велика частина яких стійка до свежевиделенних НК-клітин. Початкові експерименти на тваринах і людині, в яких такі лімфокінактівірованние кілерні клітини реінфузіровалі хворим, дали добрі результати, особливо при одночасному введенні ІЛ-2. Однак у клінічних випробуваннях результати менш обнадійливі, причому застосування у високих дозах ІЛ-2 викликає істотний токсичний ефект. Мабуть, лише невелика кількість ЛАК локалізується в пухлинах, і це може служити однією з причин слабкого ефекту подібного лікування. Для підвищення його ефективності застосовують біспеціфічние моноклональні антитіла. Один антигензв'язуючих ділянка таких антитіл специфічний до пухлинної молекулі, а інший - до поверхневих маркерів ефекторних клітин, наприклад CD3 на Тц-клітинах або CD16 на ПК-клітинах. Теоретично дані антитіла мають сприяти локалізації ЛАК на поверхні пухлини. Описані підходи дають ефект in vitro, однак in vivo їх ефективність менш очевидна.
Для реінфузії використовують також культури Т-клітин, екстрагованих з ділянок пухлин і вирощуваних у присутності ІЛ-2. У деяких випадках такі культивовані Т-клітини виявляють відносну специфічність до пухлини, з якої вони були виділені. В експериментах на тваринах чітко встановлено, що опухолеспеціфічние цйтотоксіческіе Т-клітини здатні викликати швидку регресію пухлини. Токсичність інфільтруючих пухлина лімфоцитів може бути підвищена шляхом трансфекції в них генів, що кодують той чи інший цитокін. Однак реальну ефективність подібних стратегій у застосуванні до людини ще тільки належить з'ясовувати. У той же час з терапевтичною метою вже застосовують ВЕБ-специфічні Тц-клітини, культивовані в присутності ІЛ-2; їх вводять хворим, у яких утворилися лімфоми після трансплантації кісткового мозку. У результаті такої терапії відбувається ремісія пухлин. Мішенями при цьому служать сильні антигени ВЕБ. Передбачається дослідити ефективність такого підходу щодо поширених епітеліальних злоякісних новоутворень.
Регресію пухлин може викликати пасивна імунотерапія із застосуванням цитокінів.
Для терапії пухлин використовуються багато цитокіни, препарати яких отримано на основі клонованих генів. Успіхи в цій області поки обмежені, тим не менш встановлено, що ЙєЦг здатний забезпечувати тривалу ремісію волосатоклітинному лейкозу, а ІЛ-2 ефективний при деяких типах меланом і раку нирки. Є також перспективні результати терапії перитонеальних пухлин яєчників за допомогою ЗЦг і ФНОос. Можливо, однак, що цитокіни поки використовуються невідповідним чином. Зазвичай їх застосовують за аналогією з пітотоксіческімі препаратами, тобто в гранично допустимих дозах. Разом з тим останні дані з лікування злоякісних пухлин голови та шиї дозволяють припускати, що не менш, якщо не більш ефективними можуть бути менші дози, в яких цитокіни будуть давати значно менше побічних ефектів.
Деякі цитокіни виявляють корисні ефекти для підтримуючої терапії. Наприклад, колонієстимулюючі чинники здатні зменшувати період аплазії після трансплантації кісткового мозку або цитотоксичної терапії, а еритропоетин послаблює анемію.
Імунологія пухлин
2009
Ідея про те, що пухлини можуть викликати імунну відповідь, була висловлена вже дуже давно. Ще на початку століття Пауль Ерліх припустив, що у людини з високою частотою виникають "аномальні зачатки" - пухлини, які неминуче розвинуться у смертельні, якщо їх не буде усувати імунна система. Згідно з цим, пухлина стали розглядати як структуру, схожу з тканинним трансплантатом і розпізнавану імунною системою. У розвиток цих уявлень були розпочаті експерименти зі стимуляції імунної системи для відторгнення пухлин. Рідкісні випадки спонтанної регресії пухлин або їх зникнення після обробки бактеріальними вакцинами вважалися свідченням ефективного імунної відповіді.
Ранні дослідження з вивчення протипухлинного імунітету показали, що пересаджені пухлини зазвичай регресують. Цей ефект був витлумачений як наслідок розвитку імунної відповіді. Однак пізніше такий висновок для більшості подібних робіт визнали неспроможним, оскільки було встановлено, що регресія пухлин відбувалася в них просто з причини генетичних відмінностей між організмом-господарем і пухлинної тканиною. І тільки в повоєнні роки, завдяки виведенню генетично однорідних, інбредних ліній гризунів з'явилася можливість вивчати протипухлинний імунну відповідь у тварин як такої. Ідею Ерліха про імунній відповіді на "аномальні зачатки" розвинули далі Поверне і Томас, що створили на її основі теорію імунологічного нагляду.
Імунологічний нагляд
Імунологічний нагляд найбільш ефективний проти вірусів, а не пухлинних клітин. Гіпотеза Бернета і Томаса полягала в тому, що імунна система постійно стежить за появою в організмі змінених клітин і при розпізнаванні руйнує їх. Таким чином, згідно із цією концепцією, протипухлинний імунну відповідь формується на ранній стадії розвитку пухлини і забезпечує її знищення у більшості випадків до того, як вона дасть клінічні прояви. Ці вчені висловили також припущення, що імунна система важлива для затримки росту пухлин і для регресії вже розвинутих пухлин. У якості підтвердження цих поглядів наводилися різного роду дані.• При патологоанатомічному дослідженні може бути виявлено більше пухлин, ніж за клінічними проявами.
• У багатьох випадках пухлини інфільтровані лімфоцитами і іноді це може бути сприятливою ознакою.
• Можлива спонтанна регресія пухлин.
• Найбільш часто пухлини виникають у новонароджених і в старечому віці, тобто коли імунна система функціонує менш ефективно.
• Пухлини часто розвиваються у осіб з імуносупресією.
На перший погляд подібні докази здаються переконливими, проте при більш ретельному аналізі основне положення теорії - асоціація імуносупресії з підвищеною частотою пухлинних захворювань - викликає сумніви. Більша частина наявних на цей рахунок даних - це результати спостережень за хворими, яким була зроблена пересадка нирки, в багатьох випадках спостереження тривали до 20 років. Для даних хворих з імуносупресією характерна підвищена частота виникнення багатьох типів пухлин і деякі з них, судячи з усього, мають вірусну природу. Ризик виникнення багатьох інших, не пов'язаних з вірусами пухлинних захворювань також підвищений при цьому, але незначно. Звідси випливає, що імунна відповідь, ймовірно, запобігає в основному поширення потенційно онкогенних вірусів, а щодо пухлин не вірусного походження імунологічний нагляд щодо неефективний. У здорових індивідів у разі інфікування вірусом Епштейна-Барр даний вірус зберігається в організмі протягом усього життя одночасно з сильним цитотоксическим Т-клітинною відповіддю на нього. У осіб з імуносупресією відбувається посилена репродукція цього вірусу і злущування вірусних частинок в секретуються рідини. Отже, в нормі імунна відповідь обмежує розмноження вірусу.
Припущення про спрямованість імунологічного нагляду здебільшого на віруси, а не на пухлини, підтверджують і дані, отримані в експериментах на тваринах. Так, у бестімусних мишей, а також у мишей з імуносупресією, викликаної введенням антилімфоцитарної сироватки, загального підвищення частоти виникнення пухлин не виявлено, але у більшості цих тварин розвиваються пухлини, викликані дрібним ДНК-вірус поліоми, який рідко викликає пухлини у нормальних тварин. З цього не випливає, що на більшість пухлин імунну відповідь взагалі не розвивається, проте він, мабуть, відносно пізній і неефективний.
Пухлинні антигени можуть розпізнаватися клітинами імунної системи або антитілами. У людини зв'язок з вірусами встановлена для небагатьох типів злоякісних новоутворень, але серед них рак печінки і шийки матки - найпоширеніші причини смерті на всій земній кулі. Мішенями для розпізнавання при імунній відповіді на пухлину можуть служити не тільки вірусні антигени, але і так звані пухлиноасоційованих антигени - компоненти пухлинних клітин, змінені відносно нормальних клітин організму. Отримано численні дані про генетичні зміни - мутації, ампліфікації генів, хромосомних делециях і транслокації, що відбуваються в клітинах більшості пухлин. Деякі з цих генетичних аберацій призводять до експресії змінених молекул в пухлинних клітинах, інші - до сверхекспрессіі нормальних молекул. Подібні зміни можуть бути виявлені або шляхом визначення імунної відповіді хазяїна, або експериментально - шляхом імунізації тварин інших біологічних видів матеріалом пухлини.
Пухлиноасоційованих антигени, розпізнавані клітинами імунної системи
Існування пухлинних антигенів вперше було виявлено при постановці трансплантаційних тестів. Коли пухлина пересаджували тварині, попередньо імунізованих інактивованими клітинами тієї ж пухлини, трансплантат відторгався. Резистентність до пересадженою пухлини, опосередкована, як згодом було встановлено, клітинами імунної системи, спрямована на пухлиноасоційованих трансплантаційні антигени двох типів. Антигени першого типу - загальні для багатьох пухлин, навіть різного тканинного походження. Антигени другого типу специфічні для кожної окремої пухлини - це пухлиноспецифічних трансплантаційні антигени. Можлива одночасна експресія специфічних і Т-антигенів.Т-антигени мають вірусне походження
Ці антигени виявляються на клітинах пухлин, індукованих вірусами, наприклад дрібним ДНК-вірус поліоми і вірусом SV40 і вірусами папіломи. Дані віруси кодують Т-антигени, властиві й іншим вірусам тієї ж групи. Ці антигени представляють собою ядерні білки, які відіграють певну роль у підтриманні трансформованого стану.Інфекційні РНК-содержаший онкогенні віруси викликають лейкози і саркоми у тварин; виявлений також принаймні один вірус Т-клітинного лейкозу людини. Ці віруси виходять з інфікованих клітин шляхом отпочковиванія від їх клітинної мембрани, набуваючи при цьому оболонку; в мембрані інфікованих ними клітин виявляється глікопротеїн вірусної оболонки. Загальні антигени ДНК-, як і РНК-вмісних онкогенних вірусів викликають сильний гуморальний і клітинний відповідь, здатний забезпечити захист проти пухлини. Оскільки пухлини, викликані даними онкогенним вірусом, експресують один і той самий антиген, інбредні миші, імунізовані, наприклад, багаторазовими ін'єкціями опромінених клітин пухлини, індукованої SV40, відривають пухлини, викликані цим вірусом, але чутливі до пухлин, що викликається вірусом поліоми.
Для деяких ліній мишей характерна спонтанна активація ендогенних РНК-вмісних онкогенних вірусів, що призводить до розвитку лейкозу. У тварин інших ліній пухлини, які можуть експресувати вірусні антигени і продукувати інфекційний вірус лейкозу мишей, утворюються в тому випадку, якщо їм вводити канцерогенну хімічна сполука. Такі пухлини експресують як загальні опухолеассоііірованние антигени, так і пухлиноспецифічних антигени, що розглядаються нижче. У організму-господаря, однак, ендогенні РНК-віруси викликають лише слабкий імунну відповідь, можливо, через імунологічної толерантності.
Специфічні пухлинні антигени відображають зміни в пухлинних генах або в експресії генів
До специфічних пухлинних антигенів відносять ті антигени, які можуть викликати імунну відповідь на введені пухлинні клітини, в тому випадку якщо тварина була попередньо імунізовано матеріалом тієї ж пухлини. Такі антигени вперше були виявлені при вивченні пухлин, індукованих у інбредних мишей канцерогенними хімічними речовинами, і до теперішнього часу їх природа встановлена в описуваних нижче експериментах.
Перещеплюваних культуру пухлинних клітин від миші інбредних лінії піддавали in vitro впливу сильного мутагену. Потім із цієї культури отримували субклони мутантних пухлинних клітин, частина яких була нездатна до подальшого зростання in vivo, якщо тільки імплантат не був дуже масивним. Мутантні культури виявляли велику імуногенність, ніж батьківські пухлинні клітини. При імунізації одним з цих опухолеотріцательних клонів у генетично ідентичних мишей утворювалися Тц-клітини, здатні знищувати імплантат тільки того клону, який був використаний для імунізації, а не батьківської або інших tum-культур. Ці Ов-клітки потім використовували як зондів для визначення мутантного пухлинного антигену при молекулярному клонуванні відповідного гена. У результаті мутантний ген, що кодує даний пухлинний антиген, був ідентифікований і секвенований. Порівняння цього гена з гомологічним геном з клітин батьківського пухлини показало відмінність їх продуктів всього по одному амінокислотним залишком. Надалі було чітко доведено, що така мутація призводить до утворення иммуногенной антигену, що розпізнається Ов-клітинами: якщо клітини батьківського пухлини инкубировали з пептидом з 10 амінокислотних залишків, що містить і1т _-послідовність, ці клітини потім знищувалися Ов-клітинами, проте у разі інкубації з гомологічним пептидом з клітин батьківського пухлини лізису не відбувалося. Враховуючи, що розпізнавання антигенів Ов-клітинами рестріктіровано по молекулам МНС класу I. можна припустити, що опухолеспеціфічний білок процесує у пухлинній клітині з утворенням пептиду, який потім утворює комплекс з антигенами МНС класу I і транспортується на клітинну поверхню.
Клоновані гени пухлинних антигенів з клітин інших turrr-клонів іноді виявлялися ідентичними батьківському гену. Відмінність таких tum --ioiOHOB від батьківської лінії полягало в тому, що в Шт --клітинах відбувалася сверхекспрессія даного антигену. Отримано переконливі докази на користь існування імунної відповіді, рестріктірованного за антигенами МНС класу II, принаймні на пухлини людини, проте значно менше відомо про те, які пухлинні антигени розпізнаються в комплексі з антигенами МНС класу II.
Пухлиноасоційованих антигени, розпізнавані антитілами
Деякі антигени притаманні тільки пухлин.У численних дослідженнях, які здійснюються з метою виявити специфічні пухлинні антигени, використовують так сироватку крові тієї тварини, від якого взята пухлина, так і сироватки від тварин, імунізованих пухлинним матеріалом. Нещодавно розпочато дослідження з застосуванням моноклональних антитіл, утворених аутологічних або гетерологічние В-клітинами. Доказів існування пухлиноспецифічних антигенів отримано дуже небагато, проте ідентифіковано кілька типів антигенів, тим чи іншим чином асоційованих з пухлинами.
Сироватка крові хворих з пухлинами виявляє широко поширені антигени.
При використанні сироватки крові від хворих з пухлинами або моноклональних антитіл, отриманих до пухлинних клітин від таких хворих, зазвичай виявляються антигени, широко представлені на поверхні або частіше всередині як пухлинних, так і нормальних клітин. Відповідні антитіла здебільшого належать до класу IgM і, отже, мають низьку афінності. Аналогічні моноклональні антитіла можуть бути отримані з використанням імморталізованних В-клітин від здорових індивідів. Такі антитіла виявляють аутоантигени, і роль їх в імунній відповіді організму на пухлину неясна.
Пухлини можуть експресувати нормальні диференційовані антигени, характерні для небагатьох типів нормальних клітин
Більшість пухлинних клітин представляє собою клон - потомство однієї клітини, і клітини саме такого типу можуть бути в організмі відносно рідкісними. Відповідно пухлинні клітини експресують антигени, присутні тільки у деяких типів нормальних клітин. Прикладами таких антигенів можуть служити загальний антиген гострого лімфобластного лейкозу та раково-ембріональні антигени, які представляють собою диференційовані антигени, які експресуються під час розвитку плоду, але зазвичай відсутні на клітинах дорослої людини.
До РЕА відносяться б-фетопротеїн, що продукується клітинами пухлин печінки, і антиген, що продукується клітинами карциноми товстої кишки людини та іншими епітеліальними пухлинами.
Експресуються пухлинами антигени нормальних клітин можуть бути зміненими за рахунок глікозилювання.
Зміни в глікозилювання клітинних молекул характерні для багатьох пухлин. Вони можуть приводити до експресії нових вуглеводних епітопів, як у випадку антигену Томсена-Фріденрайха - дисахарида, який зазвичай не виявляється на нормальних клітинах. Подібним чином можуть виникати і аберантних антигени груп крові. У результаті зміни в глікозилювання можуть також відкриватися епітопи білкового кістяка, які рідко виявляються в нормальних клітинах. Відповідний приклад демонструють поліморфні молекули епітелію - муцини, утворені багатьма нормальними епітеліальними клітинами. Це високомолекулярні глікопротеїни, в яких повторюється серцевинний пептид несе бічні вуглеводні ланцюги. В епітеліальних пухлинах в цій серцевинною структурі виявляється новий білковий епітопи.
Більшість пухлин инфильтрировано лімфоїдними клітинами.
Гістологічний аналіз пухлин людини в більшості випадків показує, що вони інфільтровані клітинами зони запалення. У інфільтраті зазвичай домінують лімфоцити і макрофаги, але можуть бути присутніми і клітини інших типів, у тому числі дендритні клітини, гранулоцити й огрядні клітини. Більш точний аналіз типів складових пухлини клітин із застосуванням моноклональних антитіл, що дозволяє виявляти субпопуляції лімфоїдних клітин. показує, що в пухлинах може бути присутнім більшість основних субпопуляцій лімфоцитів.
За допомогою моноклональних антитіл, специфічних до рецептора для ІЛ-2, антигенів МНС класу II та іншим маркерами активації, можна встановити також ступінь активації клітин. Проте поки не встановлені виражені асоціацію між певними субпопуляціями лімфоїдних клітин і прогнозом розвитку злоякісної пухлини. Це може бути зумовлено тим, що в дійсності лише невелика частина інфільтруючих клітин специфічна до пухлини. Здійснено ряд досліджень для з'ясування функцій інфільтруючих пухлини лімфоцитів in vitro.
Протипухлинні реакції виявлено у змішаних культурах лімфоцитів та пухлинних клітин.
Ідея про те, що відповідь прімірованних антигеном Тх - і Ов-клітин можна виявити шляхом повторної стимуляції їх специфічним антигеном in vitro, була перевірена в наступних експериментах. З метою встановити, чи здатна імунна система хворого реагувати на пухлину, лімфоцити хворих стимулювали інактивованими пухлинними клітинами в змішаних культурах лімфоцитів та пухлинних клітин. Лімфоцити для цього могли бути взяті з периферичної крові, з дренуючих пухлину лімфатичних вузлів або з самої пухлини.
Як встановлено, у подібних змішаних культурах можлива стимуляція Тх-клітин CD4 +, в результаті якої вони проліферують і виділяють ефекторні цитокіни. У тих же культурах утворюються Тц-клітини CD8 +; їх цитотоксичну активність можна визначити в тесті з вивільненням 51 Сг. Тц клітини можуть бути також отримані при культивуванні лімфоцитів у присутності ІЛ-2 для збільшення популяції ефекторних клітин, що утворилися in vivo. Активність Ов-клітин слід відрізняти від активності нормальних кілерів; для їх диференціації зрослу популяцію лімфоцитів досліджують з використанням відповідних стандартних культур.
В склоки утворюється багато різних специфичностей Т-клітин.
Специфічності Тх - і Ов-клітин подібні між собою і виявляють різну реакційна по відношенню до тих чи інших клітин-мішеней в різних хворих.
• В обох випадках лише незначна частина клонованих Т-клітин специфічна у відношенні аутологічної пухлини.
• Деякі клони реагують з аутологічної пухлиною і з усіма або з частиною аутологічних тестованих тканин.
• Ряд клонів виявляє реактивність по відношенню до аутологічних та деяким алогенних пухлин.
• Інші клітини виявляють специфічність до багатьох пухлинним клітинам-мішенях
Опухолеспеціфічние Т-клітини виявляються у хворих з різними типами пухлин. Особливою імуногенність, мабуть, має меланома. Виявлено кілька антигенів, асоційованих з меланомою і визначених за допомогою моноклональних мишачих антитіл. Мішенями для Ов-клітин служать ААМ, які експресуються деякими нормальними клітинами, і тирозиназа - фермент, пов'язаний з пігментними клітинами. У пухлинних клітинах не виявлено мутації ні в генах ААМ, ні в гені тирозинази. У хворих з пухлинами виявляється також відповідь на продукт мутантного онкогена ras і продукт гена супресора пухлин, р53.
Третій тип Т-клітинних клонів був виділений від хворих на рак молочної залози і яєчників. Нещодавно отримано дані про те, що ці лінії здатні відповідати специфічно, але нерестріктірованно на повторюваний серцевинний пептид муцину. Поки невідомо, презентує вказаний пептид в комплексі з молекулами МНС або іншим способом. Відповідальні на муцин клітини належать до Тх - або Ов-лімфоцитів I.
Яке значення in vivo мають цитотоксичні відповідні реакції, виявлені in vitro, J залишається неясним, проте в модельних експериментах на тваринах культивовані протипухлинні цитолитические клітини можуть викликати регресію пухлин.
Пухлини здатні багатьма шляхами уникати дії імунної відповіді
Спонтанно виникають пухлини здатні до I прогресуючого зростання зі смертельним результатом для організму, отже в багатьох випадках вони уникають дії імунної ответа.1 Для пояснення цього запропоновані різноманітні гіпотези. Найбільш очевидне припущення полягає в тому, що пухлини неіммуногенни. j Причиною неімунногенності може бути не відсутність пухлиноспецифічних антигенів, а не - | достатність їх презентації на пухлинних клітинах. Для індукції імунної відповіді необхідні костімулірующіе фактори, якими 1 можуть служити молекули клітинної поверхні або цитокіни, секретуються антигенпрезентующими клітинами. Виявлена на спеціалізованих АПК молекула В7, як цей - I годину відомо, є ключовим костімулірующім фактором; вона діє шляхом зв'язування I з маркером CD28 на поверхні Т-клітин. В експерименті презентація комплексів молекула МНС-антигенний пептид Т-клітинних рецепторів у відсутність В7 може викликати анергії. Давно відомо, що при онкологічних захворюваннях імунні реакції у хворих пригнічені. Нещодавно при дослідженні лімфоцитів периферичної крові таких хворих було виявлено порушення Т-клітинної передачі сигналу; лімфоцити, інфільтруючі пухлина, в деяких випадках можуть бути енергійними. Крім того, якщо клітини пухлини не несуть антигенів МНС класу II, ініціація Тх-клітинної відповіді залежить від процесингу пухлинних антигенів спеціалізованими АПК.
Пухлинні клітини можуть також бути позбавлені й інших молекул, наприклад LFA-1 і LFA-3 або ICAM-1, необхідних для лімфоцитарною адгезії, або можуть експресувати антиадгезивну молекули, такі як муцин. Клітини пухлин здатні секретувати та імуносупресивні цитокіни, наприклад ФЦСв. Особливо важливий механізм обходу пухлинами імунної відповіді - це втрата ними антигенів МНС, що призводить до нездатності презентировать пептиди пухлинних антигенів. У більш ніж 50% випадків пухлини втрачають один або більше число алелей МНС класу I, а іноді і всі ці алелі.
Імунодіагностика
Незважаючи на те що для пухлинних клітин відомо лише невелике число властивих тільки їм маркерів, для діагностики можуть бути досить корисні антитіла до пухлиноасоційованих антигенів, оскільки вони дозволяють виявити підвищену кількість того чи іншого антигену або присутність будь-якого антигену в незвичайному ділянці. Тому що використовуються для діагностики антигени необов'язково повинні бути опу-холеспеціфіческімі.In vivo Для виявлення пухлин in vivo використовують радіоактивно мічені антитіла до пухлиноасоційованих антигенів, однак цей метод часто менш чутливішим, ніж сучасні методи комп'ютерної томографії або ядерного магнітного резонансу. Крім того, іммуносцінтіграфія має ті недоліки, що використовуються антитіла необхідно заново мітити при дослідженні кожного хворого і для визначення різних типів пухлин оптимальні різні антитіла. Чутливість іммуносцінтіграфіі в майбутньому може бути підвищена за рахунок отримання рекомбінантних фрагментів високоаффінних антитіл.
In vitro За допомогою антитіл можна визначати клітинне походження недиференційованих пухлин і виявляти мікрометастази в кістковому мозку, спинномозкової рідини, лімфоїдних органах і т.д. Розроблено також методи імунологічного аналізу для виявлення кількох опухолеассоціі-ваних антигенів у сироватці крові. До таких антигенів відносяться, наприклад, раково-ембріо-нальний антиген і б-фетопротеїн. Підвищений рівень вказаних антигенів може бути корисним діагностичним ознакою, однак АФП і РЕА не асоційовані тільки з яким-небудь одним типом пухлин і тому їх визначення важливо головним чином для контролю ефективності лікування.
Імунотерапія
В даний час значення імунотерапії не велика.Імунотерапія має довгу історію, проте лише в рідкісних випадках цей метод можна застосовувати як основний. Іммунолеченіе може бути активним чи пасивним, специфічним або неспецифічним і навіть комбінованим.
Активна імунотерапія залишається поки здебільшого на стадії експериментальної розробки.
Специфічна активна імунізація В експериментах на тваринах виявився певною мірою успішним підхід, заснований на застосуванні інактивованих пухлинних клітин для імунізації до щеплення пухлини. Набагато менш вдалими виявилися спроби викликати регресію розвилися пухлин. Великі зусилля були спрямовані на те, щоб знайти спосіб підвищення імуногенності пухлинних клітин, проте поки це не дало практичного виходу. Нові дані - про презентацію Т-клітинних епітопів молекулами МНС та про залежність імунної відповіді на стадії індукції від костімулірующіх факторів - дозволили розпочати розробку більш раціональних підходів.
Так, в дослідах на тваринах встановлено, що трансфекція генів В7 або цитокінів, наприклад ІЛ-2, ІЛ-4, ІФуілі ГМ-КСФ, у пухлинні клітини істотно збільшує імуногенність цих клітин. Крім того, шляхом імунізації певними пептидними епітопи із застосуванням нових ад'ювант вдалося індукувати утворення цитотоксичних Т-лімфоцитів, здатних викликати відторгнення експериментальних пухлин. Для безпосередньої імунізації тварин можуть бути також використані отримані методом генетичної інженерії фрагменти ДНК, які кодують пухлинні антигени і костімуляторние молекули; це дозволяє усунути генетичні обмеження, що заважають при використанні самих пухлинних клітин для імунізації. У тварин усі зазначені методи можуть забезпечувати захист при подальшій пересадці пухлини, але значно менш ефективні при лікуванні розвилися пухлин. Таким чином, лише деякі дані вказують на те, що специфічна активна імунізація застосовна для протипухлинної терапії у людини.
Неспецифічна стимуляція імунної відповіді
Для цієї мети використовують різні агенти. У людини більшість спроб системної терапії не дає успіху, проте локальне застосування протитуберкульозної вакцини - БЦЖ - може бути ефективним: введення БЦЖ у вогнище ураження здатне викликати регресію меланоми. І, крім того, неспецифічна локальна імунізація БЦЖ ефективна при пухлинах сечового міхура.Імунізація проти онкогенних вірусів Оскільки все більше даних вказує на роль вірусів у розвитку деяких онкологічних захворювань у людини, найбільш перспективним напрямком імунізації може бути запобігання інфекцій, що викликаються потенційно онкогенними збудниками. Масова імунізація проти гепатиту В безсумнівно зменшить частоту виникнення первинного раку печінки. Можлива вакцинація людей певної групи ризику проти вірусів папіломи, вірусу Т-клітинного лейкозу людини і вірусу Еп-штейну-Барр.
Пасивна імунотерапія моноклональними антитілами має деякі перспективи, але з обмеженнями.
На ранньому етапі досліджень був зроблений ряд спроб застосувати пасивну імунотерапію поликлональной антисироватки, але вони залишилися без продовження через труднощі отримання специфічних антитіл у високих титрах. Можливо, ці проблеми допоможе вирішити гібріломная технологія отримання моноклональних антитіл. Хоча специфічні пухлинні антигени поки не виявлені, все ж виявлена підвищена експресія певних антигенів на клітинах деяких пухлин, що відкриває шлях для терапії за допомогою мат, оскільки пошкодження нормальних клітин організму, що несуть ті ж антигени, може бути при цьому незначним або відсутнім. Моноклональні антитіла можуть використовуватися як у вигляді чистих препаратів, так і в кон'югованій формі - з лікарськими засобами, проліки, токсинами, цитокінами або ізотопами. Однак є цілий ряд обмежень для застосування антитіл з терапевтичною метою.
• Як правило, антитіла слабко проникають в масивні пухлини. Теоретично це можливо подолати, застосовуючи молекули менших розмірів, але зберігають здатність специфічного зв'язування антигену, наприклад Fab'-фрагменти, або спеціально сконструйовані однодоменних антитіла. Інший підхід полягає в тому, щоб направляти терапевтичний вплив на ендотелій кровоносних судин, що постачають пухлина.
• Антитіла зв'язуються іншими клітинами, у тому числі нормальними клітинами, що експресують антиген-мішень. Можливо і неспецифічне зв'язування антитіл клітинами, що мають Fc-рецептори або рецептори для вуглеводних компонентів імуноглобулінів. Частково ці проблеми можна вирішити шляхом хімічної модифікації антитіл або їх зміни методом генетичної інженерії. Запобігти зв'язування антитіл нормальними клітинами можна було б і шляхом застосування біспеціфічних антитіл, тобто спрямованих відразу до двох різних антигенів, одночасно експресуються на пухлинних клітинах, при тому що тільки один з них присутній на нормальних клітинах.
• Антитіла мають імуногенність і можуть бути "атаковані" імунною системою. Тому химерні, чи гібридні, антитіла, тобто містять ділянки імуноглобулінів людини, здатні індукувати антіідіотіпіческіе імунну відповідь. Цю проблему можливо усунути шляхом проведення послідовних курсів лікування різними мат.
Незважаючи на перераховані труднощі, вже отримані деякі обнадійливі результати. У дослідженні, проведеному за методом випадкової вибірки, мат були використані для лікування раку товстої кишки після хірургічного видалення первинної пухлини. Мішенню терапії були мікрометастази, що виключало проблеми, пов'язані зі слабким проникненням мат в масу пухлини. Таке лікування істотно продовжувало життя хворих. Певні перспективи виявляє і застосування радіоактивно мічених антитіл до В-клітин у разі лімфом, стійких до традиційних методів лікування.
Антитіла можуть бути також використані in vitro - або для очищення кісткового мозку від пухлинних клітин з його подальшою аутотрансплантації, або для видалення Т-клітин з метою запобігання реакції "трансплантат проти хазяїна" при алотрансплантації.
В останні роки сконструйовані бібліотеки генів вариабельной області Ig людини, вбудованих в рекомбінантні бактеріофаги ниткоподібної форми, які експонують Ig на своїй поверхні. Завдяки цьому можна відбирати високоафінні антитіла до будь-якого даного антигену і вже отримані антитіла до багатьох антигенів клітинної поверхні, так що описана технологія, цілком імовірно, забезпечить отримання терапевтично ефективних антитіл другого покоління, спрямованих до пухлиноасоційованих молекулам.
Результати пасивної імунотерапії з допомогою лімфоцитів неоднозначні
Культивовані in vitro мононуклеарні клітини периферичної крові людини в присутності ІЛ-2 набувають високу цитотоксичну активність щодо широкого спектру пухлинних мішеней, велика частина яких стійка до свежевиделенних НК-клітин. Початкові експерименти на тваринах і людині, в яких такі лімфокінактівірованние кілерні клітини реінфузіровалі хворим, дали добрі результати, особливо при одночасному введенні ІЛ-2. Однак у клінічних випробуваннях результати менш обнадійливі, причому застосування у високих дозах ІЛ-2 викликає істотний токсичний ефект. Мабуть, лише невелика кількість ЛАК локалізується в пухлинах, і це може служити однією з причин слабкого ефекту подібного лікування. Для підвищення його ефективності застосовують біспеціфічние моноклональні антитіла. Один антигензв'язуючих ділянка таких антитіл специфічний до пухлинної молекулі, а інший - до поверхневих маркерів ефекторних клітин, наприклад CD3 на Тц-клітинах або CD16 на ПК-клітинах. Теоретично дані антитіла мають сприяти локалізації ЛАК на поверхні пухлини. Описані підходи дають ефект in vitro, однак in vivo їх ефективність менш очевидна.
Для реінфузії використовують також культури Т-клітин, екстрагованих з ділянок пухлин і вирощуваних у присутності ІЛ-2. У деяких випадках такі культивовані Т-клітини виявляють відносну специфічність до пухлини, з якої вони були виділені. В експериментах на тваринах чітко встановлено, що опухолеспеціфічние цйтотоксіческіе Т-клітини здатні викликати швидку регресію пухлини. Токсичність інфільтруючих пухлина лімфоцитів може бути підвищена шляхом трансфекції в них генів, що кодують той чи інший цитокін. Однак реальну ефективність подібних стратегій у застосуванні до людини ще тільки належить з'ясовувати. У той же час з терапевтичною метою вже застосовують ВЕБ-специфічні Тц-клітини, культивовані в присутності ІЛ-2; їх вводять хворим, у яких утворилися лімфоми після трансплантації кісткового мозку. У результаті такої терапії відбувається ремісія пухлин. Мішенями при цьому служать сильні антигени ВЕБ. Передбачається дослідити ефективність такого підходу щодо поширених епітеліальних злоякісних новоутворень.
Регресію пухлин може викликати пасивна імунотерапія із застосуванням цитокінів.
Для терапії пухлин використовуються багато цитокіни, препарати яких отримано на основі клонованих генів. Успіхи в цій області поки обмежені, тим не менш встановлено, що ЙєЦг здатний забезпечувати тривалу ремісію волосатоклітинному лейкозу, а ІЛ-2 ефективний при деяких типах меланом і раку нирки. Є також перспективні результати терапії перитонеальних пухлин яєчників за допомогою ЗЦг і ФНОос. Можливо, однак, що цитокіни поки використовуються невідповідним чином. Зазвичай їх застосовують за аналогією з пітотоксіческімі препаратами, тобто в гранично допустимих дозах. Разом з тим останні дані з лікування злоякісних пухлин голови та шиї дозволяють припускати, що не менш, якщо не більш ефективними можуть бути менші дози, в яких цитокіни будуть давати значно менше побічних ефектів.
Деякі цитокіни виявляють корисні ефекти для підтримуючої терапії. Наприклад, колонієстимулюючі чинники здатні зменшувати період аплазії після трансплантації кісткового мозку або цитотоксичної терапії, а еритропоетин послаблює анемію.