2.2.3 ИММУНОЛОГИЧЕСКАЯ СТИМУЛЯЦИЯ РОСТА ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ

Постоянное присутствие иммунных лимфоцитов и гуморальных аіггител против поверхностных антиіенов трансформированных клеток побуждает исследовать их роль в процессе становления и прогрессии опухолей в эксперименте и клинике.

защиту собственных, но антигенно измененных клеток от разрушительною действия иммунокомпетентной системы. Анализ механизмов иммуностимуляиии при канцерогенезе и роли в этом процессе сывороточных факторов можно найти в монографиях А. И. Агеенко (1974), Ю. А. Уманского (1974, 1975), Р. Е. Кавецкого (1977). Основное положение всех этих работ заключалось в том, что было достоверно показано наличие «усиливающих» рост опухоли антител, которые, как правило, определялись в сыворотках мышей с рахчичными солидными опухолями разной природы. В то же время сыворотки мышей с лейкозами, лимфомами и лимфосаркомами главным образом содержали цитотоксические антитела fWahren D., 1963, 1966; Aoki Т. et al., 1966; Klein G., 1964; Old L., 1967, и др. J.

Аналогичные результаты были получены и в отношении разных опухолей у других млекопитающих, а также у человека [Hcllstrom I. et al., 1970, 1971]. Во всех этих исследованиях, проведенных на различных тест-системах, были обнаружены антитела, которые могли усиливать или, наоборот, подавлять рост неопластичсски трансформ ированных клеток. Затем было установлено участие фракций 7S и 19S, входящих в систему сывороточных иммуноглобулинов, в индукции усиления и резистентности к опухолям различной этиологии.

Интересные данные получили J. Bubenik и соавт. (1965). На сингенной системе в экспериментах на мышах с индуцированной метилхолантроном саркомой авторы показали, что эффективные компоненты специфической противоопухолевой сыворотки содержались всегда во фракции IgG и IgM. Причем усиливающая активность присутствовала в обеих фракциях. Однако стимулирующая способность первой фракции оказалась выше, чем второй. В сыворотках крови, которые ингибировали опухолевый рост, обе фракции также были эффективными. При этом фракция IgM оказалась более цитоток­сичной, чем фракция IgG.

• Изучение механизма специфического усиления роста индуцированной мстилхолантроном саркомы на линейных мышах было проведено В. R. Bloom и соавт. (1970). Они исследовали цельную сыворотку крови мышей и фракции IgG и IgM в цитотоксической реакции с клетками опухоли. Обнаружено, что в сыворотке резистентных мышей титр антител значительно выше, чем в сыворотке несенсибилизированных животных, а в сыворотке мышей с усиленным ростом опухоли он ниже, чем в контроле. При изучении цитотоксичности показано, что фракция IgM ингибировала рост опухоли независимо от того, получена она из сыворотки крови мышей или особей с 10*

усиленным ростом опухоли.

Материалы, указывающие на существенную роль IgG- и IgM-антител в стимуляции и горможении лейкомогенеза, вызываемою у мышей вирусом Раушера. были получены В С. Тср-Гриюровым и соавт. (1971). Показано, что необратимое нроірсесированис вирусною лейкоза Раушера у мышей линии C57BL/6 сопряжено с персистенцией продукции IgG-антител против ірунпосисцифичсскою антиіена мышиных лейкозов, способных блокировать цитотоксическое действие IgM-антител той же специфичности и резко стимули|х>вать лейкомогенез in vivo. При реірессируюшсм варианте лейкоза наблюдается более значительная продукция антител против ірупиосисцифичсскою, а позднее— антител против типоспенифичсскою антигена.

Следует отметить, что в шкледующих работах, посвященных изучению проблемы иммуностимудяции роста опухолей, обосновано участие лимфоци­тов в этом процессе, а также предложена новая концепция иммуностимуля­ции канцерогенеза. Она нс имеет ничего общею с иммунологическим усиле­нием, обнаруженным N. Kallic (195Х, 1965), роста трансплантируемых алло­генных клеток опухоли, которое обусловливается гуморальными антителами, как было изложено выше.

R. Т. Prehn (1973. 1976) установил, что при так называемом слабом имму­нитете, т. е. при низком соотношении иммунный лимфоцит: опухолевая шіст­ка, иммунные лимфоциты стимулируют рост опухоли, индуцированной хи­мическими канцерогенами. В то же время, как отмечалось выше, на опреде­ленной сталии опухолевой проірсссии и при иммунизации в сингенной сис­теме накапливаются цитотоксические факторы противоопухолевого иммуни­тета. проявляющие свое действие при высоком соотношении иммунный лим­фоцит: опухолевая клетка— 50:1 и 1(Х):1. Таким образом, уже только эго обстоятельство свидетельствует о том, что специфическая противсюпухолсвая реакция не всегда целесообразна для целостною организма.

В последующей серии работ R. Т. Prehn и L. М. Prehn (19X7) четырьмя различными способами на мстил хол антре новых саркомах мышей в разные периоды канцерогенеза показали стимулирующее воздействие иммунной системы на рост неопластически трансформированных клеток.

Разделяя взгляд R. Т. Prehn на механизмы иммуностимудяции и учитывая факт постоянною накопления противоопухолевых гуморальных антител и иммунных лимфоцитов, вполне логично предположит!», что иммунологическое усиление развития опухоли наблюдается нс только при незначительной анти­генной трансформации, как это считает R. Т. Prehn, но и при резко выражен­ном сдвиге в антигенном спектре ткани-мишени, т. с. при функционирова­нии системы иммунологическою надзора. Вероятно, иногда, т. с. именно в тех случаях, когда возникает канцерогенез, в период становления опухоли специфическая противоопухолевая реакция может способствовать процес­сии трансформированных клеток и выполнять роль пусковою механизма. Иными словами, канцерогенез, по-видимому, происходит тогда, когда созда­стся ситуация (назовем се раковой), обеспечивающая селективное преиму­щество клеток, претерпевающих неопластическую трансформацию под дей­ствием опухолеродною вируса.

І4Х

Известно, что взаимодействие опухоль— оріанизм по многим парамет­рам (характер опухолевой прогрессии, усиление темпов роста и др.) напоми­нает систему с положительными обратными связями, которые частично име­ют иммунологическую природу. Поэтому особый интерес представляло бы проследить накопление лимфоидных клеток, иммунных к ранним эмбриональным антигенам и, возможно, обладающих способностью усиливать рост опухоли, в сингенной и аутосистсмах на разных этапах вирусного канцерогенеза. При этом важно установить, сохраняют ли клеточные факторы указанное действие на поздних стадиях развития опухоли.

Итак, можно ожидать, что эмбриональные, стадиоспецифические повер­хностные антигены могут быть мишенью, обусловливающей иммуностимуляцию роста опухоли лимфоцитами, коммитированными к этим антигенам. Нельзя также исключить, что именно эти эмбриональные антиге­ны моїут быть и тем общим звеном, которое обеспечивает иммуностимуля­цию опухолевой) роста как иммунными, так и лимфоцитами интактных син­генных животных.

А. И Агеенко и В. С. Ерхов (1977) с помощью трансплантационного тес­та изучали клетки из селезенки мышей линии СВА — носителей первичных опухолей. Опухоли индуцировали вирусом SA7(C8). Клетки вводили в смеси с сингенными клетками SA7(C8)-capKOM сублетально облученным мышам линии СВА в 12-недельном возрасте. Оказалось, что нефракционированные клетки селезенки на 20-й день после появления опухоли резко (статистически достоверно) сокращали продолжительность латентного периода канцерогенеза (с 23,4 в контроле до 15,2 дня в опыте). Нормальные сплсноциты в соотношении Г.1 таким действием не обладали. Следует обратить внимание на то, что процедура сублетального облучения мышей (300—400 рад) позволяет исключить влияние переносимых клеток-супрессоров, во-первых, потому что у таких животных снижается активность гуморальных факторов тимуса, не­обходимых для обеспечения функции клеток-супрессоров. Во-вторых, у облученных реципиентов отсутствуют условия, необходимые для проявления их специфического действия Следовательно, этот методический прием позволяет сделать весьма важный вывод о том, что влияние спленоцитов на опухолевый рост обусловлено прямым их взаимодействием с трансформированными клетками, а нс модификацией иммунною статуса реципиента.

Таким образом, к 20-му дню развития первичной опухоли в селезенке опухоленосителсй содержатся клетки, способные в соотношении 1:1(Х) к опухолевым клсткаим in vitro вызывать их лизис и в соотношении 1:1 усиливать рост опухоли при трансплантации сингенным мышам. Возникает вопрос, чем же вызваны наблюдаемые различия в системах in vivo и in vitro. Противоре­чивость этих результатов ставит под сомнение адекватность указанных сис­тем. Отмечена слабая корреляция между результатом применения теста Winn и данными цитотоксического теста (по высвобождению |^5,Сг]). Тем не менее, как правило, высокий цитотоксический индекс во втором тесте коррелирует с результатами теста Winn.

В исследованной тест-системе in vitro цитотоксический индекс равен 0,9, Т. е. практически все опухолевые клетки подвергаются лизису аутолошчными спленоцитами. Следовательно, различие результатов тестов с использованием систем in vivo и in vitro, наблюдавшееся в работе А. И. Агеенко и В. С. Ерхова

(1977), обусловлено, по-видимому, количественным соотношением опухоле­вая клетка: иммунные лимфоциты, что согласуется с данными R. Т. Prehn (1973). На системе опухолей, индуцированных метилхолантреном, R. Т. Prehn получил разный эффект от трансплантации клеток сарком. Этот эффект зависел от величины указанного соотношения: при более высоком значении (1:100) рост опухоли подавлялся, а при более низком — ускорялся. Анало­гичные результаты в системе in vitro были получены К. С. Norbury (1977). При соотношении иммунных клеток селезенки сингенных мышей линии C57BL76 к опухолевым, равном 10:1, рост клеток фибросаркомы, индуциро­ванной метилхолантреном, усиливался. Ингибирование роста наблюдалось только при соотношении 1000:1. Тимоциты замедляли рост опухолевых кле­ток при соотношении 100:1. Лимфоидные клетки от нормальных животных не обладали стимулирующим действием при низких соотношениях и не были ингибиторами при любых соотношениях. К 20-му дню роста опухолей in vivo исчезали и стимулирующий, и ингибирующий эффекты.

А. И. Агеенко и В. С. Ерховым (1977) показано, что нормальные синген­ные лимфоциты в соотношении 10:1 к опухолевым клеткам усиливают рост сарком, трансплантируемых сублстально облученным животным. Вероятно, эти данные не противоречат выводу о роли «слабой» иммунной реакции в стимуляции опухолевого роста, так как достаточно длительный латентный период, наблюдаемый в системе мыши линии СВА-вирус SA7(C8), позволяет предположить, что перенесенные лимфоидные клетки приобретают специ­фическую иммунореактивность. Однако известно, что для успешной тран­сплантации опухоли облученным животным необходимо ввести нормальные лимфоциты [Prehn R. Т., 1973].

В следующей серии экспериментов было выявлено, что перенос различ­ных количеств сингенных спленоцитов облученным животным приводит к двойному эффекту — при соотношении клетки опухоли: лимфоциты, равном 1:10 и 1:20, рост опухоли усиливается, а при более высоком (1:30) — ингиби­руется. Следовательно, слабый иммунный ответ (низкое соотношение опу­холь : лимфоцит) усиливает, а сильный (высокое соотношение опухоль : лимфоцит) тормозит рост опухоли, что подтверждает известное положение R. Т. Prehn (1973).

Одним из наиболее важных в трактовке полученных результатов является вопрос о природе наблюдаемого феномена. Разумеется, то обстоятельство, что перенос иммунокомпетентных клеток селезенки модифицирует эффект трансплантации сингенных клеток опухоли, не является прямым доказательством в пользу иммунологической природы наблюдаемого феномена, хотя и не исключает его. Об иммунологической природе модификации опухолевого роста в системе сингенные мыши линии СВА + сингенные клетки SA7(C8)-capKOM свидетельствуют аналогия с ре­зультатами, полученными R. Т. Prehn (1973, 1976), а также тот факт, что противоопухолевая резистентность в этой системе обусловлена иммунологическими механизмами. Очевидно, данный эффект вызван непосредственным взаимодействием перенесенных лимфоидных и опухолевых клеток, так как реципиенты были облучены сублетально. Возможно, что перенос таким животным дифференцированных клеток селезенки включает нормальный гомеостатический механизм в супрессии стволовых клеток. Однако такое объяснение едва ли справедливо, поскольку перенесение большого числа клеток селезенки дает обратный эффект — ингибицию роста опухоли.

Вместе с тем следует отметить, что в указанной системе у облученных реципиентов проявляется действие нормальных лимфоцитов.. Эффектом им­муностимуляции' У необлученных сингенных животных обладали только иммунные лимфоциты [Prehn R. Т. 1973, 1976J. У таких необлученных мышей обнаружены также Т-супрессоры, возникающие в процессе роста сингенных сарком in vivo и способствующие росту путем блокирования реализации индуцированного опухолью иммунитета [Fujimoto S. et al., 1976]. Следовательно, вполне вероятно, что тотальное облучение вызывает не только выключение иммунокомпетентных клеток, но и повреждение ряда клеточных и гуморальных факторов, обеспечивающих в норме иммунологический гомеостаз. Возможно, утрата или снижение активности одного из этих факто­ров способствует специфической перестройке нормальных клеток селезенки при перенесении их облученным реципиентам, что выражается, в частности, в изменении скорости роста трансплантируемых сингенных клеток опухоли. Как отмечено выше, стимулирующее рост опухоли действие проявляется в одинаковой степени при соотношении опухолевые клетки : лимфоциты, рав­ном как 1:10, так и 1:20. По-видимому, наблюдаемый феномен имеет ряд универсальных черт, поскольку подобные результаты получены и на других системах (Giovarelli М., 1976]. Стимулирующее действие на рост трансплан­тированных клеток карциномы легкого у мышей линии C57BL/6J оказывали нормальные тимоциты [Small М., 1977]. Предполагают, что этим свойством обладали незрелые субпопуляции Т-клеток. Обнаружена также активация роста индуцированной радиацией лимфомы незрелыми тимоцитами, связы­вающимися с агглютинином земляного ореха. «Усиливающие» клетки оказа­лись чувствительными к облучению [Gabizon A., TraiminN., 19X0]. Деталь- ный анализ иммуностимулирующего и иммуноингибирующего действия спле­ноцитов в динамике химического канцерогенеза приводится в работе Н. Yamagishi (1991). Можно считать, что представленные данные весьма интересны в плане достоверной) установления иммунологической природы описанного феномена.

Дія оценки участия лимфоцитов, коммитированных к эмбриональным антигенам в наблюдаемой модификации роста опухоли, А. И. Агеенко и В. С. Ерхов (1979) использовали раздельную адсорбцию нормальных лимфоцитов на монослое сингенных фибробластов эмбрионов (12—13- и IX—19-дневных). Оказалось, что предварительная адсорбция на монослое фибробластов 12—13-дневных эмбрионов устраняла способность лимфоцитов усиливать рост опухоли при соотношении опухолевая клетка : лимфоцит, равном 1:10. В то же время адсорбция на монослое клеток 18—19-дневных эмбрионов такой эффект не вызывала. Более того, предварительная адсорб­ция на монослое клеток 12—13-дневных эмбрионов усиливала ингибирую­щее действие неадсорбированных лимфоцитов. Адсорбция лимфоцитов на монослое фибробластов 18—19-дневных эмбрионов к такому результату не приводила.

' Следовательно, можно считать, что наблюдаемый феномен (усиление лим­фоцитами опухолевою роста и его отсутствие после адсорбции на клетках «ранних» эмбрионов) связан с эмбриональными стадиоспецифическими опухолевыми антигенами. Вместе с тем справедливо утверждение относительно иммунологической природы этого феномена, поскольку имеет место раздельная отмена эффекта при адсорбции лимфоцитов на монослое фибробластов раннего и позднего срока беременности. Таким образом, в

отличие от гипотезы R. Т. Prehn (1971, 1973, 1976) о «слабом» иммунитете А. И. Агеенко и В. С. Ерхов постулируют положение, согласно которому при канцерогенезе на поверхности трансформированных клеток экспрессируют­ся по меньшей мерс две группы антигенов (или разные антигенные детерминанты), опосредующих качественно различный исход иммунологического взаимодействия опухоли и лимфоцита, — иммуноцитолиз или иммуностимуляцию. Иммуностимуляция опухолевого роста в описанной системе опосредуется лимфоцитами, коммитированными к эмбриональным стадиоспенифичсским. опухолеассоциированным поверхностным антигенам (антигсны-«стимуляторм»), содержащимся в клетках «ранних» эмбрионов (ЭПА-10). Следует отмстить, что представленные результаты нс лают основа­ния утверждать, что антигены, опосредующие иммуностимуляцию и тормо­жение роста опухолей, различны, однако они и нс опровергают этого пред­положения.

Механизм иммуностимуляции опухолевого роста остается все же не со­всем ясным. Предполагается, что иммуностимуляция роста опухоли пред­ставляет собой результат непосредственного иммунологической) взаимодей­ствия лимфоцита с поверхностным, стадиоспсцифическим эмбриональным антигеном трансформированной клетки. В результате этот взаимодействия обеспечивается такая концентрация лимфокинов, которая приводит к усиле­нию пролиферативной активности клеток, содержащих этот антиген. При этом нельзя исключить появление у опухолсноситсля лимфоцитов, иммун­ным к разным антигенным специфичностям, представленным на поверхнос­ти трансформированных клеток. Такая точка зрения может оказаться спра­ведливой (как это и следует из описанных опытов) только лишь при допуще­нии, что относительная величина «мишени» для иммуностимуляции (антиге­ны-стимуляторы) значительно больше, чем для иммуноцитолиза. Поэтому блокирование роста опухоли рассматривается как частный случай иммуноло­гических взаимоотношений опухоль-организм. Следовательно, согласно пред­лагаемой концепции иммунный ответ на неопластические клетки включает два взаимодействующих компонента — стимулирующий и подавляющий опу­холевый рост. Важно отмстить, что такие изменения направленной) характе­ра в иммунокомпетентной системе организма играют, вероятно, активную роль в формировании антигенного «профиля» опухолевых клеток. Сущес­твенно, что при этом подходе вполне объяснимы те несоответствия, которые иногда возникают при обсуждении теории иммунологического надзора F. М. Burnet (1970).

Способностью вызывать иммуностимуляцию роста SA7(C8)-capKOM обла­дали Т-клстки: обработка гидрокортизоном (6 мг на 1 (X) г массы) доноров клеток селезенки за 3 дня до их переноса сублстально облученным синген­ным мышам в смеси с клетками опухоли нс «отменяла» их усиливающею эффекта. Показана радиочувствительность этих клеток, коммитированных к ранним эмбриональным сталиоспецифическим антигенам, поскольку облу­чение в дозе 150 рад лишаю их способности усиливать рост SA7(C8)-eapKOM.

Следует заметить, что способностью усиливать рост опухоли в ряде случа­ев обладают не только иммунные но и (при определенных условиях) нормаль­ные сингенные лимфоциты (Агеенко А. И., Ерхов В. С., 1978; Славина Е. Г., Бабаджанов А. С., 1984; Prehn R. Т., 1976; Small М., 1978J. Е. Г. Славина, А. С. Бабаїжанов (1984) показали, что стимулирующие рост опухоли клетки являются, по-видимому, супрессорами для системы естественной

резистентности. Они были чувствительны к у-облучснию, цикл офосфам иду и полностью элиминировались при обработке антитимоцитарной сывороткой в присутствии комплемента, т. е. представляли собой Т-лимфоциты.

Е. Fernandez-Cruz и соавт. (1980) с помощью фракционирования удалось выделить субпопуляцию W3/25*-T-лимфоцитов, вызывающих быструю pcipcc- сию опухоли, и W3/25 -Т-лимфоцитов, стимулирующих ее рост. Представле­ны также данные, согласно которым неактивированные макрофаги обладаю!’ способностью стимулировать рост различных сингенных опухолей (Gabizon А. et al., 1980]. Следовательно, иммуностимуляция роста опухолей может обус­ловливаться различными клетками иммунной системы, причем наиболее об­щим для этот феномена является низкое соотношение иммунокомпетентных и опухолевых клеток.

Крайне важно, что иммуностимуляция имела место нс только при взаимо­действии лимфоидных и опухолевых клеток, но и в процессе канцерогенеза, как было показано А.И. Агеенко и В. С. Ерховым (1979). Оказалось, что вве­дение смеси фибробластов эмбриона мышей линии СВА, инфицированных опухолеродным 5А7(С8) in vitro, с неиммунными лимфоцитами сублсталыю облученным реципиентам статистически достоверно усиливает опухолсобра- зование.

Мышам I группы вводили клетки «поздних» эмбрионов, инфицированных вирусом SA7(C8), в смеси с неиммунными лимфоцитами селезенки; особям II іруппьі вводили инфицированные вирусом клетки эмбриона без лимфоцитов; мышам III группы вводили нсинфицированные клетки эмбриона в смеси с лим­фоцитами селезенки; животным IV группы вводили нсинфицированные клет­ки эмбриона без добавления лимфоцитов селезенки. Кістки вводили подкож­но сублетально облученным сингенным реципиентам.

Опухоли с наибольшей частотой и с наиболее коротким латентным перио­дом появились у мышей I группы. Можно предполагать, что под действием опухолсродного вируса экспрессируются антигены — мишени иммуностиму­лирующего действия лимфоцитов; это проявляется в усилении опухолсобра- зования. Следовательно, сочетание экспрессии эмбриональных, стадиоснени- фических, дифференцировочных поверхностных антигенов (ЭПА-10) в клет­ках-мишенях, подверженных озлокачествлению, и появления клонов лимфо­цитов, иммунных к ним, может иметь существенное значение нс только в опу­холевой прогрессии, но и неопластической трансформации (возникновение опухоли).

В последующие годы были получены новые доказательства участия ранних эмбриональных стадиоспецифических антигенов в иммуностимудяции роста опухоли JHellstrom К. et al., 1981; Damjanov J. ct al., 1982]. Особый интерес представляет работа R. Gorczynski и соавт. (1984), в которой для этой цели использовались МАТы против ранних и поздних эмбриональных антигенов.