2.3.1. ИММУНОЛОГИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КЛЕТОЧНОЙ ПРОЛИФЕРАЦИИ
Согласно клонально-селекционной теории иммунитета, основная функция иммунокомпетентной системы взрослого организма заключается в поддержании постоянства внутренней среды и стабильности се антигенной структуры (Burnet F.M., 1971].
В силу этого иммунный ответ на нормальные, неизмененные аутологичные антигены обычно расценивают как патологические аутоиммунные процессы. Вместе с тем за последние годы в литературе накопилось достаточно фактов, свидетельствующих о том, что лимфоциты могут влиять на дифференцировку собственных соматическихклеток, т. с., иными словами, они обладают определенной морфогенетической потенцией и могут реализовать это свое действие (Бабаева А. Г., 1972, 1985; Абрамов В. В., Шмаков А. Н., 1990; Svet-Moldavsky G. ct al., 1964: Wamatz L. ct al., 1967: Prchn R.T., Lappc M.A., 1971 J. Подробно вопросы иммунологической регуляции дифференцировки соматических клеток обсуждаются в обзоре В. Н. Нестеренко (1980). Причем этот тип аутологичной реакции — реакции на аутологичные идиотипы — в виде исключения рассматривается как физиологический процесс идиотип-антиидиотипичсских взаимодействий.
Предполагается также, что среди лимфоцитов, взаимодействующих с аутологичными дифференцировочными антигенами, моїут существовать разные клеточные субпопуляции: супрессоры, хелперы, амплификаторы и др. Возникло важное направление физиологии иммунной системы, связанное с изучением механизмов идиотипичсской регуляции развития и функций соматических клеток (Bona С. A., Pernis В., 1988; Kohler Н., 1991J. Представленные в этих обзорах факты, а также понимание «обслуживающей» роли идиотипической сети, без сомнения, позволят в недалеком будущем активно стимулировать благоприятные процессы и подавлять вредные иммунные реакции в организме с использованием антител, которые распознают ключевые организующие и контролирующие звенья в иммунологической сети.
Считают, что аутоиммунитет можно контролировать, активно супресси- руя идиотипы (Male D. К., 1986]. R.C. Rodriguez и соавт. (1989) предложили гипотезу, согласно которой установление идиотип-антиидиотипичсской сети, основанной на взаимной комплементарности рецепторов, происходит нс случайно, а детерминируется «молекулярным распознавательным кодом». Причем возникшая таким способом иммунологическая сеть наряду с другими выполняет и регуляторные функции и в ней в должной степени представлены как стимулирующие, так и супрсссируюіцие сети иммунного ответа. Особого внимания заслуживает факт наличия общих идиотиной на аутоантителах, выявляемых при различных аутоиммунных заболеваниях, что, очевидно, имеет существенное значение для понимания патогенеза этих патологических процессов.
Предложены модели л окал изованной связи, предусматривающие функционирование иммунной сети на уровне активированных лимфоцитов, в частности аугореактивных лимфоцитов, регулирующих толеризацию к собственным антигенам (Coutinko A. et al., 1988). Особый интерес представляют узловые аспекты идиотипических сетей, связанные с проблемами имму- норсгуляции. Во-первых, становление в организме механизмов дискриминации «своего», от «несвоего», т. е. собственно формирования толерантности, закладывающейся в основу сетевой теории иммунитета. Во-вторых, селекция действующих и подходящих репертуаров с учетом присутствия так называемых естественных иммуноглобулинов до воздействия антигеном. Эти иммуноглобулины полиспецифичны, ауторсактивны, тесно связаны между собой и, как полагают, продуцируются специализированной субпопуляцией В-лимфоцитов, несущей антиген Ly-І. В-третьих, регуляция начавшегося ответа и динамики иммунного ответа, а именно, усиление или ослабление аффинитета, переключение идиотина, формирование идиотипического каскада, и др. В этом аспекте интересна пипотеза «разбитых зеркал», основанная на регуляторной роли субпопуляций В-клеток в функционировании идиотипической сети (Urbain J.
et al., 1989J.Заслуживает также внимания концепция «иммунологического гомунку- люса», суть которой состоит в предположении о конститутивном наличии автономных иммунных сетей, состоящих из В- и Т-клегок, аутореіулируе- мых идиотипов и антиидиотипов; каждая из сетей ассоциирована с тем или иным аутоантигеном данного организма (Cohen I R., Young D.B. 1991 ]. Предполагают, что аутоантигены, являющиеся центральными элементами «иммунологического гомункулюса», представлены относительно небольшим числом эволюционно консервативных белков (таких как белки теплового шока, некоторые ферменты, отдельные органоспецифические белки и др.), облигатных в плане поддержания жизнеспособности клетки.
Необходимо отметить, что на основании данных литературы В. В. Абрамов и А. Н. Шмаков (1990) обосновали возможность взаимосвязи иммунного ответа на «чужие» антигены и активации аутоклонов. О наличии такой взаимосвязи прежде всего свидетельствует идентичность активных центров распознающих рецепторов Т-лимфоцитов к «своим» и «чужим» детерминантам, поскольку распознавание «своего» также является, как известно, основной функцией иммунной системы. Причем, если справедливо гипотеза «внутреннего образа» антигена (Bona С.A., Pcmis В., 1988], то индуцирование аутореагирования «чужими» антигенами может рассматриваться как следствие увеличения количества соответствующих детерминант. По мнению авторов, нельзя также исключить, что воздействие «чужих» антигенов может обусловливать усиление экспрессии идиотипов (в составе одного и того же или разных рецепторов одного клона распознающих Т-клсток, либо в составе разных рецепторов функционально взаимосвязанных ауто- и аллоклонов Т-лимфоцитов) и (или) антигенов соматических клеток, что служит причиной активации второго уровня — аутораспознавания.
Существенно, что получен клон ЦТЛ человека,способных реагировать с аутологичными антигснраспознающими рецепторами Т-клеток (Genthe N., Eckels D., 1991]. Ответ аутологичных ЦТЛ был антиидиотипичсским.
С помощью уникальной экспериментальной системы, разработанной R.C. Lorenz и соавт. (1989), получены и охарактеризованы Т-клетки, реагирующие с комплексами аутоантигенов с 1а-молекулами МНС. Установлено, что эти комплексы экспрессируют in vivo эпителиальные клетки кортикальной зоны тимуса.В литературе уже имеется большое число убедительных экспериментальных фактов, позволяющих утверждать, что существует физиологическая регуляция (контроль) лимфоидной тканью клеточной пролиферации, т. е. лимфоциты (возможно, также разные клеточные субпопуляции: супрессоры, хелперы, индукторы хелперов и супрессоров, контрсупрессоры, амплифи- каторы и др.) непосредственно участвуют в регуляции роста всех тканей. В основе этого «тонкого» иммунологического механизма,очевидно, в отличие от литического воздействия лимфоцитов на клетки-мишени, лежит аутологичная реакция лимфоцитов на нормальные антигены (антигены «пролиферации» или антигены-«стимуляторы»), локализующиеся на поверхности клеток-мишеней. Вероятно, существует механизм обратной связи между органом и лимфоидной тканью. При этом, с одной стороны, нельзя исключить наличия специфических клонов лимфоидных клеток, которые, вырабатывая определенные лимфокины, могут стимул кровать клеточное деление того или иного органа-мишени или, наоборот, угнетать пролиферативные процессы. С другой стороны, исходя из принципа обратной связи, можно пред
полагать, что существуют определенные клоны соматических клеток (или увеличивается количество определенных аутоантигенов на поверхности соматических клеток). Эти клетки, активируя аутоклоны лимфоцитов, обусловливают морфогенетическую функцию иммунной системы (дифференцировку, пролиферацию). Иначе говоря, соматические клетки моїут, по-видимому, так же как и иммунокомпетентные клетки, регулировать эти процессы. Возможно, указанные клоны клеток функционируют в онтогенезе в кооперации, проходя взаимозависимую дифференцировку (фенотипическое и антигенное соответствие) и обеспечивая морфогенетические и формообразующие иммунологические реакции организма.
Любые внешние воздействия (введение чужеродных антигенов, удаление части органа и др.) или внутренние процессы (мутации, нарушения экспрессии клеточного генома и др.), приводящие к изменению количества дифференцировочных антигенов (взаимозависимого антигенною соответствия) и количественною соотношения аутоклонов лимфоцитов и определенных клонов соматических клеток, активирующих последние, одновременно с возникающим иммунным ответом на «чужие» антигены индуцируют аутоиммунные реакции, направленные на поддержание антигенно-структурною гомеостаза, а также процессы эмбриогенеза,размножения, регенерации и др. Осуществлению и контролю этих жизненно важных функций иммунной системы в целостном организме способствуют исключительная подвижность и диффузность распределения иммунокомпетентных клеток по органам и тканям. Взаимодействие лимфоцитов друг с другом и с соматическими клетками происходит путем прямого контакта поверхностных мембран и (или) воздействия различных гуморальных факторов (интерлейкинов, нейропеп- тидов, простагландинов, интерферонов, гормонов и др ), продуцируемых этими клетками (лимфоцитами и соматическими) | Абрамов В. В., 1988; Golding Н. et al., 1985; Reichert R.A. et al., 1986; Hirano T. et al., 1987].
В этом аспекте следует обратить внимание на большую гетерогенную сеть цитокиноклеточных регуляторов (лимфокинов, монокинов, интерлейкинов, интерферонов идр.), продуцирующихся многими клетками организма и играющих решающую роль в физиологических и патологических реакциях |Balkwill F.R., Burke F., 1989; Moulias R., Lesourd B., 1989]. Цитокины образуют сеть, секретируются локально и непостоянно. Язя многих из них рецепторы являются членами суперсемейства генов иммуноглобулинов, родственных интегрированным рецепторам. Связывание их с клеточной поверхностью приводит к изменению спектра клеточных РНК и поведения клетки. Отдельные лимфокины обладают перекрывающимися активностями. Ответ на цитокин зависит как от его концентрации, так и от типа клетки и набора других клеточных регуляторов.
Цитокины индуцируют секрецию друг друга, модулируя набор поверхностных клеточных рецепторов и действуя как синергисты или антагонисты.Установлено, что многие медиаторы нейроэндокринной системы (АКТГ, а2-, у-, р-эндорфины,различные энкефалины, тиротропин и др.) оказывают модулирующее воздействие на гуморальный и клеточно-опосредованный иммунный ответ. В свою очередь многочисленные лимфокины и монокины (интерфероны, интерлейкины, тимозин-а-1 идр.) влияют на нейроэндок-j ринную систему [Carr D.J., Blalock J.E., 1989]. Очевидно, эти двусторонние связи обеспечиваются наличием одних и тех же рецепторов на клетках иммунной и нейроэндокринной системы, что продемонстрировано для АКТГ,
опиоидов, вещества Р и вазоактивного интерстициальною пептида. В случае опиатов активация рецепторов как в имммунной, так и в нейроэндокринной системе индуцирует одинаковые сигналы в системе вторичных переносчиков (аденилатциклазы, каналы для Na*)- Обнаружена продукция лимфоцитами и макрофагами медиаторов нейроэндокринной системы (ЛКТГ, [З-эндорфина, хорионального гонадотропина). Существенно, что эта продукция регулируется теми же медиаторами, что и в нейроэндокринной системе. В В-лимфоцитах и макрофагах выявлены уникальные способы расщепления проопиомеланокортина — предшественника гормонов гипофиза. Считают, что связи между этими системами динамичны и необходимы для нормального функционирования каждой системы. Надо полагать, что все эти типы взаимодействий в конечном счете направлены на поддержание фенотипического и функционального соответствия аутоклонов иммунокомпетентных и соматических клеток, обеспечивающего развитие и жизнеспособность целостного организма.
Выделены новые лимфокины, продукцируемые Т-лимфоцитами и обладающие активностью как фактора дифференцировки (ФД), так и фактора нормализации (ФН) фенотипа трансформированных злокачественных фибробластов (Стонанс И. Я. идр., 1989). Авторами получены факты, свидетельствующие о том, что ФН, синтезируемый лимфоцитами, способен индуцировать в трансформированных фибробластах линии L-929 и L-клсток (L Кл) синтез белка, аналогичного по нормализующей активности лимфоцитарному ФН. По мнению авторов, это, по-видимому, обсспсчиват стабильность эффекта нормализации. Следовательно, как показано в цитируемой работе, Т-лимфоциты способны вызывать стабильную (наследуемую) нормализацию «злокачественного» фенотипа трансформированных клеток. Этот эффект реализуется л им фоки ном с ММ6-8К, который способен к олигомеризации и обладает активностью ФН и ФД. Совмещение этих двух функций, кстати характерное и для других лимфокинов, позволяет рассматривать процессы нормализации и дифференцировки как родственные феномены. Нельзя исключить, что лимфокины с активностью ФН являются физиологическими рсіуляторами дифференцировки нелимфоидных тканей.
Первые доказательства участия лимфоцитов в контроле клеточной пролиферации были представлены R.T. Prehn (1971, 1973). Показано, что удаление органа (печень, надпочечники) или его части при соответствующих контролях (симуляция операции) у мышей вызывает активацию клеток селезенки. Эти клетки могут статистически достоверно стимулировать синтез ДНК в соответствующем органе интактных животных или особей с иммунодепрессией, т. е. эта способность (стимулировать синтез ДНК) спленоцитов адаптивно переноситься. Однако у мышей линии СВА выявлена популяция Т-лимфоцитов (отличная от другох Т-супрессоров), угнетающих синтез ДНК клеток лимфатических узлов. Лимфоциты лимфатических узлов угнетали синтез ДНК более эффективно, чем Т-клетки селезенки.
В многочисленных публикациях представлены данные о регулирующем влиянии лимфоцитов на пролиферацию и дифференцировку клеток различных типов (эпителиальные, остеокласты, фибробласты,кератоциты, клетки нейроглии и др.) в культуре (Fontana A. el al., 1982; Cerf-Bensussan N. et al., 1984; Croenewegen G. et al., 1985; Valdimarsson H. et al., 1986; Thornton S.C. et al., 1990). H. А. Краскина и соавт. (1987) установили, что клеточная пролиферация практически у всех тканей находится под контролем системы Т- 14*
супрессоров. Увеличение числа Т-суирсссоров приводит к резкому угнетению размножения клеток в разных тканях, а снижение их числа сопровождается выраженным усилением пролиферации. Авторы обнаружили участие специфического поверхностного антигена Т-супрессоров (МТСА).в регуляции пролиферации. Однократное введение этого мембранного антигена вызывало глубокое и стойкое снижение количества митозов в различных тканях, в том числе и кроветворных.
Важно, что в описанных вьпис экспериментах R. Т. Prehn (1973) стимулирующее пролиферацию действие лимфоцитов характери зова лось предпочтительной органоспецифичностью. Эти данные были подтверждены А. Г. Бабаевой (1985), Т. Б. Тимашкевичсм и соавт. (1984). Оказалось, что лимфоциты, полученные от животных после частичной резекции печени, тонкой кишки или удаления одной почки, усиливают пролиферацию преимущественно (без строгой органной специфичности) клеток одноименной) органа у сингенных реципиентов. Следовательно, есть основание полагать, что изменение количества определенных поверхностных органоснецифи- чсских антигенов (антигены — стимуляторы пролиферации и антигены — стимуляторы дифференцировки), обусловливающих соответствующие процессы, является тем модулирующим стимулом, который определяет активацию и направленность действия лимфоцитов.
Специфическая стимуляция аутоклонов наблюдается и при иммунизации животных нормальными сингенными органоспецифическими антигенами |Фсль В. Я., 1977; Miyahara S., 1983; Haviland А.Е., Roche J.К., 1986].
Считают, что распознающими описанные изменения поверхностных органоспецифических антигенов являются, вероятнее всею, аутоклоны Т-лимфоцитов (учитывая их способность определять «свое — чужое»). Обнаружены тканеспецифические Т-супрессоры, подавляющие аутоиммунные реакции к определенным тканям и органам. По-видимому, они играют важную роль в регуляции морфогенетической функции иммунной системы, обеспечивающей ткане- и органоспецифическую пролиферацию и дифференцировку [Taguchi О., Nishizuka J., 1987]. Проявлению органоспсцифичности морфологических реакций иммунной системы, вероятно, способствует и свойство хоминга (целенаправленною движения), присущее клонам лимфоцитов, полученных из определенных тканей и органов. Кроме того, как известно, в различных органах и канях постоянно присутствуют клетки, способные к презентации и активации аутоклонов Т-лимфоцитов. Они, очевидно, могут осуществлять аутораспознавание в реализации морфологической и формообразующей функций иммунной системы.
Таким образом, иммунная система постоянно контролирует количество и локализацию тканеспецифических и дифференцировочных антигенов соматических клеток. Можно предполагать, что эти клоны Т-лимфоцитов, реіулирующие морфогенез, фомируются в тимусе, который, являясь «антигенным образом» организма, содержит все нетимическис органоспсцифи- ческис антигены. Иными словами, лимфоидная система, вероятно, содер-- жит и контролирует «антигенный образ» организма. При канцерогенезе эти функции лимфоидной ткани нарушаются вследствие экспрессии на поверхности неопластически трансформированных клеток значительно большего количества антигенов, являющихся мишенью для постоянной иммуностимуляции их роста. Показано, что действие супрессоров, возникающих в процессе роста сингенных опухолей, опосредуется гуморальными медиато
рами, которые находятся в сыворотке мышсй-опухолсносигелей и могут тормозить пролиферацию нс только лимфоидных, но и опухолевых клеток (Thomas Y. et al., 1975: Ferbach B.R. et al., 1976]*. Доказано также непосредственное влияние иммунокомпетентных клеток на пролиферативную активность злокачественных новообразований (Mitani М. ct al., 1985].
В связи с вышеизложенным принципиально важно уточнить роль антигенной перестройки в процессах противоопухолевой резистентности или,наоборот, в усилении роста опухолевых клеток. До сих пор неясно, обеспечиваются ли селективные преимущетва для нсопластичсски измененных клеток наличием на их плазматических мембранах антигенов,отражающих по существу механизм неопластической трансформации, или же они являются всего лишь вторичными , т. е. «побочными продуктами» онкогенеза и вторичными факторами опухолевой проірессии.
Вместе с тем рассмотрение проблемы иммунологических взаимоотношений опухоль— организм на основе наиболее стабильных маркеров опухолевого роста эмбриональных, стадиоспецифических, дифференцировочных консервативных антигенов, экспрессирующихся на поверхности трансформированных клеток, позволяет по-новому осмыслить процесс канцерогенеза. Такой подход позволяет также определить и эти биологические категории (иммунитет и опухолеобразование), т. е. указать на их место и роль в эволюции биологических систем. Следует обратить внимание на то, что теория иммунного надзора F.M. Burnet, тоже объединяющая по этому принципу иммунитет и канцерогенез, в настоящее время представляется недостаточно обоснованной в силу своей неспособности объяснить многочисленные факты, накопившиеся в экспериментальной и клинической онкологии. Основные из них следующие.
Во-первых, обнаруженное многообразие форм (от иммуноингибиции до иммуностимуляции) иммунологических взаимоотношений опухоль — организм нс укладывается в рамки теории надзора опухолевого роста. Во-вторых, убедительно доказано, что иммунитет может осуществлять как отрицательный, так и положительный контроль клеточной пролиферации, а также принимает активное участие в процессах тканевой дифференцировки. В- трстьих, теория иммунного надзора уже несозвучна духу времени, поскольку она является логическим следствием клонально-селекционной концепции иммунитета и не в состоянии объединить и объяснить функционирование лимфоиднор ткани на основе саморегуляции, т. е. при помощи иммунных реакций аутологичных антигенраспознающих рецепторов (см. Нестеренко В. Г., 1984]. Эта новая идеология «иммунологической сети» в иммунологии позволяет в отличие от постулируемого теорией иммунною надзора F.M. Burnet однонаправленного характера взаимодействия иммунитет — опухоль рассматривать эту' систему нс только как систему с отрицательными обратными связями, но и как систему, на определенных этапах канцерогенеза осуществляющую положительный конгроль пролиферации опухолевых клеток, т. е. обеспечивающую иммуностимуляцию опухолевою роста.
К изложенному следует добавить, что классическая фундаментальная концепция иммунной системы собственно как защитной и иммунологическою надзора за опухолевым ростом никогда не имела удовлетворительного экспериментальною подтверждения. Это объясняется историческим развитием иммунологии, начатым с применения иммунизации при полном отсутствии знаний о функционировании иммунной системы. Например, в период
формирования концепции надзора недостаточно были изучены проблемы гемопоэза, у-.итывая что В-лимфоциты могут становиться терминальными макрофагами, а Т-клетки — тучными клетками, эозинофилами или базофилами, представляя «тупиковые клетки» в иммунном ответе, и др.
В предыдущих разделах нами была экспериментально обоснована возможность функционирования эмбриональных, поверхностных опухолеассоциированных антигенов в качестве мишеней иммунностимуляции роста опухоли. В последующем наша основная задача будет заключаться в том, чтобы показать, что в самой опухолевой системе функционирует механизм иммунологического распознавания своих собственных эмбриональных, стадиос- псцифических, дифференцировочных поверхностных антигенов, на основе которого формируется пролиферативный стимул (аутостимул пролиферации) опухолевых клеток.