Факторы, способствующие опухолевой прогрессии

Кроме иммунодепрессии, для продолжения роста опухоли и усиления малигнизации важное значение имеют и другие факторы.

• 1. Иммунологическая толерантность, связанная с присутствием в геноме клеток организма онкорнавирусов (это РНК-содержащие вирусы, относящиеся к ретровирусам, геном которых представлен однонитчатой молекулой РНК) в их неполной форме, которая передается с зародышевыми (половыми) клетками родителей. Эти частицы онкорнавирусов обеспечивают становление иммунологической толерантности, при которой не возникает препятствий развитию опухоли со стороны иммунной системы.
• 2. Дисбаланс между скоростью развития иммунного ответа и опережающим ростом опухоли. В результате этого происходит истощение регулирующего влияния на опухоль клона лимфоцитов, и возникает иммунологическая беззащитность организма по отношению к растущей опухоли.
• 3. Прогрессия опухоли связана также со снижением иммунных реакций, о чем свидетельствует угнетение функции Т-лимфоцитов лимфоузлов (при наличии в них метастазов). Система В-лимфоцитов угнетается в меньшей степени. Отмечено, что содержание в лимфатических узлах (например, при раке молочной железы) Т-лимфоцитов в пределах 70% ассоциируется с хорошим прогнозом; ниже 50% — с неблагоприятным прогнозом. Таким образом, клеточные реакции регионарных лимфатических узлов в комплексе с другими показателями состояния иммунитета могут быть использованы, как морфологические критерии состояния его у больных раком, и способствовать уточнению диагноза.
• 4. Промоции и опухолевой прогрессии способствует ослабление кейлонного надзора за опухолевым узлом. Кейлоны — вещества белковой природы, образующиеся в тканях и контролирующие дифференцировку и пролиферацию клеток, в том числе и при опухолевом росте. Они подавляют митоз, осуществляя кейлонный надзор за убылью и прибылью клеток. В опухоли баланс между этими процессами нарушен.

  Введение

  кейлонов в организм, пораженный опухолью, угнетает ее рост.

Влияние кейлонов на опухоль по мере ее прогрессии снижается, что объясняется отбором клона опухолевых клеток, утративших специфические мембранные рецепторы кейлонов. В итоге, кейлонный надзор за опухолью ослабевает или даже полностью утрачивается. Клетки самих опухолей также способны синтезировать кейлоны, но эти кейлоны не ингибируют собственные опухолевые клетки, что связывают с нарушением наружных клеточных мембран, ведущим к утечке кейлонов (их количество в плазме крови возрастает). Кейлоны опухолевых клеток, достигнув определенной критической величины, могут сдерживать темпы последующего роста опухоли. Этим можно объяснить нередко возникающий взрывной характер роста метастазов после удаления первичного опухолевого узла.

5. Важную роль в опухолевой трансформации и прогрессии играет нервная система. На этот счет имеются экспериментальные и клинические данные. Экспериментальные доказательства: 3-метилхолантрен приводит к образованию в более ранние сроки опухолей на конечности, подвергшейся денервации; перерезка соматических нервов у высокоорганизованных организмов (в отличие от перерезки симпатических нервов) ведет к задержке опухолевого роста.

Как известно, нервная система выполняет трофическую функцию благодаря внутриаксональному току цитоплазмы. В жидкости, движущейся по аксонам, содержатся биогенные амины, фосфолипиды, циклические нуклеотиды, глутаминовая кислота, аденилатциклаза, фосфодиэстераза, простагландины и другие вещества. Поскольку аксоплазма перемещается в двух направлениях от нейрона к исполнительным органам и в обратном направлении, то не вызывает сомнений, что опосредованно через нервную систему можно изменить направленность метаболических процессов, что имеет немаловажное значение в патогенезе опухолей.

Возможно два варианта участия нервной системы в канцерогенезе.

Во-первых, канцерогенный раздражитель (экзоили эндогенной природы) приводит к своеобразному повреждению клетки, ткани и одновременно воздействует на нервные терминали или аксон. В тело нейрона благодаря наличию обратного тока аксоплазмы передается соответствующая информация, которая приводит как к количественному изменению аксоплазматического тока в центробежном направлении, так и его качественному составу. Эти количественные и качественные изменения в аксоплазме через соответствующие терминали вызывают определенные изменения в энергетическом, белковом и углеводном обмене, что очень важно для формирования опухолевого очага. Эти воздействия субстрата аксоплазмы на генетический аппарат клетки нарушают механизмы регуляции генетического аппарата клетки, и как результат происходит экспрессия онкогена, и начинается синтеза нового белка.

Во-вторых, повреждение аксона нервной клетки (при травмах, рубцевании) само по себе нарушает ток аксоплазмы, изменяет метаболические процессы в области разветвления нервных терминалей, что проявляется комплексом нейродистрофических нарушений в виде дедифференцировки клеточных элементов, утраты им структурной специфичности. Эти изменения могут стать важным звеном в патогенезе опухолевого процесса.

• 6. Велика роль эндокринного дисбаланса в механизмах канцерогенеза и опухолевой прогрессии. Оценивая место и роль гормонов в развитии опухолей, акцентируют внимание на двух аспектах:
• 1) на роли (значимости) гормонов в предрасположенности к возникновению новообразований в определенные возрастные периоды;
• 2) возможном непосредственном участии гормонов в реализации механизмов канцерогенеза.

Известно, что увеличение концентрации стероидных и пептидных гормонов повышает митотическую активность тканей-мишеней и приводит к возрастанию риска развития в них злокачественных новообразований (согласно гипотезе «усиленной гормональной стимуляции»). Наиболее общим свойством канцерогенных гормонов (стероидных и пептидных) является их способность стимулировать деление клеток, что повышает возможность повреждения генома пролиферирующих клеток с их последующей злокачественной трансформацией (например, гиперпродукция эстрогенов — рак тела матки; гиперпродукция ТТГ — рак щитовидной железы).

Вместе с тем усиление клеточного деления — это важный, но не единственный механизм воздействия гормонов на канцерогенез. Они могут влиять на метаболическую активность канцерогенов и на способность организма элиминировать трансформированные клетки. Литературные данные свидетельствуют, что гормон диэтилстильбэстрол является не только промотором, но и полным генотоксическим канцерогеном. На этот счет существуют такие доказательства:

• • у женщин, матери которых во время беременности получали диэтилстильбэстрол в больших дозах, выявляется анэуплоидное содержание ДНК в некоторых участках эпителиальных клеток влагалища;
• • стильбэстроловые эстрогены подобно бензпирену способны вызывать трансформацию эмбриональных фибробластов в клеточной культуре.

Следует отметить, что канцерогенной активностью обладают не сами гормоны, а их метаболиты, возникающие в результате окисления и инактивации этих гормонов. Образовавшиеся метаболиты взаимодействуют с ДНК и другими макромолекулами, благодаря чему реализуется канцерогенный эффект. Оказалось, что эстрогены индуцируют образование (например, в почках) аддуктов ДНК, посредством формирования промежуточных реагирующих с ДНК соединений, вызывающих генотоксические изменения. Влияние гормонов на канцерогенез реализуется и благодаря экспрессии ряда онкогенов под их воздействием.

Таким образом, нормальные и трансформированные клетки постоянно подвергаются воздействию большого числа гормональных и гормоноподобных факторов. При действии даже одного гормона в клетках активируется несколько сигнальных систем. Влияние стероидных и других гормонов на метаболические реакции осуществляется посредством рецепции. После проникновения через наружную клеточную мембрану стероид связывается со специфическими рецепторами цитоплазмы. В молекуле рецептора три домена. Это домен:

• • связывающийся с гормоном;
• • связывающийся с ДНК;
• • регуляторный или модулирующий.

Под влиянием канцерогенных факторов в опухолевых клетках появляются «дефектные» формы рецепторов. Эта дефектность сводится к двум вариантам:

• • во-первых, в части опухолей обнаруживается связывание гормона с рецептором в цитоплазме, но не происходит транслокации этого комплекса в ядро — отсутствие способности связываться с ядром;
• • во-вторых, в некоторых опухолях рецепторы связываются с ядром, но эти рецепторы не заняты гормонами (пустые рецепторы).

Таким образом, нарушение транслокации комплекса «рецептор — стероид» в ядро становится одной из причин нечувствительности опухолевой клетки к гормональной регуляции. Обнаружение пустых ядерных рецепторов (что несвойственно нормальным клеткам) связано либо с нарушением реакции фосфорилирования-дефосфорилирования рецепторов, либо с их мутацией на уровне первичной структуры (о чем, например, свидетельствует обнаружение в крови больных раком молочной железы аутоантител к рецепторам эстрогенов).

Пролиферация опухолевых клеток и их чувствительность к стреоидам обеспечивается, кроме внутриклеточных рецепторов, еще и через рецепторы эстрогенов в составе плазматических мембран за счет сопряженных с ними систем вторичных посредников и протеинкиназ (тирозиновой, протеинкиназы С, цАМФ-зависимой протеинкиназы).

Эстрогенный стимул при контакте с опухолевой клеткой может быть в самом начале опосредован повышением активности аденилатциклазы и цАМФ-зависимой протеинкиназы. Признание значения мембранной рецепции стероидных гормонов не исключает вовлечения мембранных рецепторов в передачу сигнала по цепи «мембрана — цитоплазма — ядро», и не исключает возможность влияния стероидных гормонов на геном нормальных и трансформированных клеток.

Стероидные гормоны влияют на экспрессию значительного числа генов, в том числе и на некоторые протоонкогены, участвующие в регуляции митоза. Опухолевые клетки утрачивают зависимость от стероидных гормонов благодаря следующим моментам:

• • утрате соответствующих гормональных рецепторов;
• • усилению продукции эстромединов и им подобных медиаторов, включая факторы роста и трансформирующие факторы роста;

• • модифицирующему влиянию простагландин-, цАМФи полиаминзависимых путей регуляции чувствительности клеток опухолей к стероидным гормонам;
• • относительному увеличению ДНК-связывающего домена рецептора эстрогенов в сравнении с его гормонсвязывающей областью;
• • повышению уровня экспрессии в опухолевых клетках некоторых онкогенов.

Снижение чувствительности опухолевых клеток к гормонам может быть связано и с образованием новых рецепторов стероидных гормонов, и с тем, что рецепторы стероидных и тиреоидных гормонов опухолевой ткани не способны к акцептированию соответствующих гормональных лигандов и к транслокации их в клеточное ядро.

По мере опухолевой прогрессии и достижения опухолью определенной степени автономии ее рост поддерживается появлением на ее поверхности и внутри опухолевых клеток рецепторов, не свойственных нормальной ткани (так называемых эктопических рецепторов), и, следовательно, наблюдаемые изменения в гормональной рецепции приобретают качественный характер. Считается, что образование эктопических рецепторов является результатом дедифференцировки их и возврата к более ранним эмбриональным этапам онтогенеза.

Эктопические рецепторы эстрогенов, обеспечивая восприятие трансформированными клетками необычного сигнала, могут играть определенную роль в стимуляции опухолевого роста. Мембранные эктопические рецепторы нередко функционально сопряжены с аденилатциклазным комплексом, обеспечивающим передачу гормонального сигнала по направлению от мембраны к клеточному ядру.

Аденилатциклазный комплекс (АЦК) состоит из трех мембранных компонентов:

• • рецепторного, расположенного на внешней поверхности мембраны;
• • регуляторного, представленного G-белками, зависящими от гуаниловых нуклеотидов;
• • каталитического, расположенного на внутренней поверхности цитоплазматической мембраны.

Регуляторный элемент аденилатциклазного комплекса — G-белок — выполняет две основные функции: модифицирует сродство рецепторов к гормонам и изменяет активность аденилатциклазы. К семейству G-белков, кроме рецепторного элемента АЦК, белков цитоскелета, фактора элонгации и факторов, обеспечивающих деятельность ионных каналов, относятся онкобелки (продукты онкогенов). Экспрессия этих онкобелков усилена в гормонзависимых опухолях.

В процессе неопластической трансформации и прогрессии опухолевого роста любой из элементов АЦК может подвергаться повреждению, что приводит к изменению гормончувствительности опухолевой ткани. Повышение активности АЦК в опухолевой ткани под влиянием неспецифических гормонов может быть следствием образования эктопических гормональных рецепторов и дефекта G-белков АЦК.

Аденилатциклаза липидзависима и ее чувствительность к гормонам в значительной степени определяется липидным составом мембраны и ее текучестью. Гормоны оказывают регулирующее влияние на метаболические процессы в организме, поэтому в последнее время появилось достаточно много публикаций о гормонально-метаболических факторах предрасположенности к развитию новообразований, особенно когда в качестве энергетического субстрата используются свободные жирные кислоты (СЖК), а не глюкоза. В конечном итоге развивается снижение толерантности к глюкозе, реактивная гиперинсулинемия, ожирение, повышение в крови СЖК, холестерина, липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), липопротеинов очень низкой плотности (ЛПОНП), триглицеридов, кортизола и т. д., то есть формируется сумма метаболических условий, повышающих вероятность злокачественной трансформации клетки.

Установлено, что ЛПНП, выделенные из сыворотки крови больных сахарным диабетом или атеросклерозом, обладают значительно большим митогенным эффектом, чем та же фракция ЛПНП из сыворотки крови здоровых людей, что свидетельствует о важности изменений липопротеинов, в том числе их апопротеиновой области. Липопротеины низкой плотности оказывают пролиферативное влияние на различные ткани путем активизации протеинкиназы С.

Повышение в крови СЖК приводит к снижению глобулинов, связывающих половые гормоны, а эти глобулины осуществляют контроль за стадией промоции некоторых эстрогензависимых опухолей, в частности рака молочной железы. Среди потенциально возможных механизмов влияния жира на процесс канцерогенеза в эпителии молочных желез выделяют:

• • влияние на иммунитет (метаболическая иммунодепрессия);
• • состояние межклеточных контактов;
• • синтез простагландинов;
• • активация процессов липопероксидации;
• • текучесть клеточных мембран;
• • секреция маммотропных гормонов;
• • чувствительность к действию канцерогенов, гормонов и факторов роста.

Высокий уровень потребления жира способен повышать пролиферативный потенциал тканей, в том числе и слизистой оболочки толстой кишки. В этом случае эффект пищевых жиров опосредуется гастроинтестинальными гормонами, обладающими митогенным действием на колоректальный эпителий. Ограничение содержания жира в пище приводит к снижению концентрации эстрогенов и пролактина, а также к увеличению уровня глобулинов, связывающих половые гормоны в крови.

Эстрогены увеличивают риск развития опухолей тела матки, если они применяются в схеме без прогестинов. Степень относительного риска развития рака тела матки варьирует от 2,3 до 8,7. Риск развития рака матки, молочной железы на фоне приема эстрогенов в менопаузе варьирует от 1,0 до 3,4. В то же время есть и данные, что частота определенных злокачественных новообразований в результате применения эстрогенов может снижаться. Степень риска развития рака эндометрия снижается до 2,0, если прием эстрогенов чередуется с приемом прогестинов, и уменьшается еще в четыре раза (до 0,5—0,6), если эстрогены принимаются одновременно с прогестинами, т. е. прием комбинированных противозачаточных средств.