Опухолеассоциированные антигены, распознаваемые антителами

Некоторые антигены присущи только опухолям.

В многочисленных исследованиях, предпринимаемых с целью выявить специфические опухолевые антигены, используют как сыворотку крови того животного, от которого взята опухоль, так и сыворотки от животных, иммунизированных опухолевым материалом. Недавно начаты исследования с применением моноклональных антител, образуемых аутологичными или гетерологичными В-клетками. Доказательств существования опухолеспецифических антигенов получено очень немного, однако идентифицировано несколько типов антигенов, тем или иным образом ассоциированных с опухолями.

Сыворотка крови больных с опухолями выявляет широко распространенные антигены.

При использовании сыворотки крови от больных с опухолями или моноклональных антител, полученных к опухолевым клеткам от таких больных, обычно выявляются антигены, широко представленные на поверхности или чаще внутри как опухолевых, так и нормальных клеток. Соответствующие антитела большей частью принадлежат к классу IgM и, следовательно, обладают низкой аффинностью. Аналогичные моноклональные антитела могут быть получены с использованием иммортализованных В-клеток от здоровых индивидов. Такие антитела выявляют аутоантигены, и роль их в иммунном ответе организма на опухоль неясна.

Опухоли могут экспрессировать нормальные дифференцировочные антигены, характерные для немногих типов нормальных клеток

Большинство опухолевых клеток представляет собой клон - потомство одной клетки, и клетки именно такого типа могут быть в организме относительно редкими. Соответственно опухолевые клетки экспрессируют антигены, присутствующие только у некоторых типов нормальных клеток. Примерами таких антигенов могут служить общий антиген острого лимфобластного лейкоза и раково-эмбриональные антигены, которые представляют собой дифференцировочные антигены, экспрессируемые во время развития плода, но обычно отсутствующие на клетках взрослого человека.

К РЭА относятся б-фетопротеин, продуцируемый клетками опухолей печени, и антиген, продуцируемый клетками карциномы толстой кишки человека и другими эпителиальными опухолями.

Экспрессируемые опухолями антигены нормальных клеток могут быть измененными за счет гликозилирования.

Изменения в гликозилировании клеточных молекул характерны для многих опухолей. Они могут приводить к экспрессии новых углеводных эпитопов, как в случае антигена Томсена-Фриденрайха - дисахарида, который обычно не выявляется на нормальных клетках. Подобным образом могут возникать и аберрантные антигены групп крови. В результате изменения в гликозилировании могут также открываться эпитопы белкового остова, которые редко обнаруживаются в нормальных клетках. Соответствующий пример демонстрируют полиморфные молекулы эпителия - муцины, образуемые многими нормальными эпителиальными клетками. Это высокомолекулярные гликопротеины, в которых повторяющийся сердцевинный пептид несет боковые углеводные цепи. В эпителиальных опухолях в этой сердцевинной структуре выявляется новый белковый эпитоп.

Большинство опухолей инфильтрировано лимфоидными клетками.

Гистологический анализ опухолей человека в большинстве случаев показывает, что они инфильтрированы клетками зоны воспаления. В инфильтрате обычно доминируют лимфоциты и макрофаги, но могут присутствовать и клетки других типов, в том числе дендритные клетки, гранулоциты и тучные клетки. Более точный анализ типов составляющих опухоли клеток с применением моноклональных антител, позволяющий выявлять субпопуляции лимфоидных клеток. показывает, что в опухолях может присутствовать большинство основных субпопуляций лимфоцитов.

С помощью моноклональных антител, специфичных к рецептору для ИЛ-2, антигенам МНС класса II и другим маркерам активации, можно установить также степень активации клеток. Однако пока не выявлены выраженные ассоциации между определенными субпопуляциями лимфоидных клеток и прогнозом развития злокачественной опухоли. Это может быть обусловлено тем, что в действительности лишь небольшая часть инфильтрирующих клеток специфична к опухоли. Предпринят ряд исследований для выяснения функций инфильтрирующих опухоли лимфоцитов in vitro.

Противоопухолевые реакции обнаружены в смешанных культурах лимфоцитов и опухолевых клеток.

Идея о том, что ответ примированных антигеном Тх - и Тц-клеток можно выявить путем повторной стимуляции их специфическим антигеном in vitro, была проверена в следующих экспериментах. С целью установить, способна ли иммунная система больного реагировать на опухоль, лимфоциты больных стимулировали инактивированными опухолевыми клетками в смешанных культурах лимфоцитов и опухолевых клеток. Лимфоциты для этого могли быть взяты из периферической крови, из дренирующих опухоль лимфатических узлов или из самой опухоли.

Как установлено, в подобных смешанных культурах возможна стимуляция Тх-клеток CD4⁺, в результате которой они пролиферируют и выделяют эффекторные цитокины. В тех же культурах образуются Тц-клетки CD8⁺; их цитотоксическую активность можно определить в тесте с высвобождением ⁵¹Сг. Тц клетки могут быть также получены при культивировании лимфоцитов в присутствии ИЛ-2 для увеличения популяции эффекторных клеток, образовавшихся in vivo. Активность Тц-клеток следует отличать от активности нормальных киллеров; для их дифференциации возросшую популяцию лимфоцитов исследуют с использованием соответствующих стандартных культур.

В СКЛОК образуется много различных специфичностей Т-клеток.

Специфичности Тх - и Тц-клеток сходны между собой и обнаруживают различную реакционноспособность по отношению к тем или иным клеткам-мишеням у различных больных.

• В обоих случаях лишь незначительная часть клонированных Т-клеток специфична в отношении аутологичной опухоли.

• Некоторые клоны реагируют с аутологичной опухолью и со всеми или с частью аутологичных тестированных тканей.

• Ряд клонов обнаруживает реактивность по отношению к аутологичным и некоторым аллогенным опухолям.

• Остальные клетки обнаруживают специфичность ко многим опухолевым клеткам-мишеням

Опухолеспецифичные Т-клетки обнаруживаются у больных с различными типами опухолей. Особой иммуногенностью, по-видимому, обладает меланома. Выявлено несколько антигенов, ассоциированных с меланомой и определяемых с помощью моноклональных мышиных антител. Мишенями для Тц-клеток служат ААМ, экспрессируемые некоторыми нормальными клетками, и тирозиназа - фермент, связанный с пигментными клетками. В опухолевых клетках не выявлены мутации ни в генах ААМ, ни в гене тирозиназы. У больных с опухолями выявляется также ответ на продукт мутантного онкогена ras и продукт гена супрессора опухолей, р53.

Третий тип Т-клеточных клонов был выделен от больных раком молочной железы и яичников. Недавно получены данные о том, что эти линии способны отвечать специфически, но нерестриктированно на повторяющийся сердцевинный пептид муцина. Пока неизвестно, презентируется ли указанный пептид в комплексе с молекулами МНС или другим способом. Отвечающие на муцин клетки принадлежат к Тх - или Тц-лимфоцитам I.

Какое значение in vivo имеют цитотоксические ответные реакции, обнаруженные in vitro, J остается неясным, однако в модельных экспериментах на животных культивируемые противоопухолевые цитолитические клетки могут вызывать регрессию опухолей.

Опухоли способны многими путями избегать действия иммунного ответа

Спонтанно возникающие опухоли способны к I прогрессирующему росту со смертельным исходом для организма, следовательно во многих случаях они избегают действия иммунного ответа.1 Для объяснения этого предложены разнообразные гипотезы. Наиболее очевидное предположение состоит в том, что опухоли неиммуногенны. j Причиной неимунногенности может быть не отсутствие опухолеспецифических антигенов, а не - | достаточность их презентации на опухолевых клетках. Для индукции иммунного ответа необходимы костимулирующие факторы, которыми 1 могут служить молекулы клеточной поверхности или цитокины, секретируемые антигенпрезентирующими клетками. Обнаруженная на специализированных АПК молекула В7, как сей - I час известно, служит ключевым костимулирующим фактором; она действует путем связывания I с маркером CD28 на поверхности Т-клеток. В эксперименте презентация комплексов молекула МНС-антигенный пептид Т-клеточным рецепторам в отсутствие В7 может вызывать анергию. Давно известно, что при онкологических заболеваниях иммунные реакции у больных подавлены. Недавно при исследовании лимфоцитов периферической крови таких больных было выявлено нарушение Т-клеточной передачи сигнала; лимфоциты, инфильтрирующие опухоль, в некоторых случаях могут быть энергичными. Кроме того, если клетки опухоли не несут антигенов МНС класса II, инициация Тх-клеточного ответа зависит от процессинга опухолевых антигенов специализированными АПК.

Опухолевые клетки могут также быть лишены й других молекул, например LFA-1 и LFA-3 или ICAM-1, необходимых для лимфоцитарной адгезии, либо могут экспрессировать антиадгезивные молекулы, такие как муцин. Клетки опухолей способны секретировать и иммуносупрессивные цитокины, например ФЦСв. Особо важный механизм обхода опухолями иммунного ответа - это утрата ими антигенов МНС, приводящая к неспособности презентировать пептиды опухолевых антигенов. В более чем 50% случаев опухоли утрачивают один или большее число аллелей МНС класса I, а иногда и все эти аллели.

Иммунодиагностика

Несмотря на то что для опухолевых клеток известно лишь небольшое число присущих только им маркеров, для диагностики могут быть весьма полезны антитела к опухолеассоциированным антигенам, поскольку они позволяют выявить повышенное количество того или иного антигена или присутствие какого-либо антигена в необычном участке. Поэтому используемые для диагностики антигены необязательно должны быть опу-холеспецифическими.

In vivo Для выявления опухолей in vivo используют радиоактивно меченные антитела к опухолеассоциированным антигенам, однако этот метод часто менее чувствительней, чем современные методы компьютерной томографии или ядерного магнитного резонанса. Кроме того, иммуносцинтиграфия имеет те недостатки, что используемые антитела необходимо заново метить при исследовании каждого больного и для определения различных типов опухолей оптимальны различные антитела. Чувствительность иммуносцинтиграфии в будущем может быть повышена за счет получения рекомбинантных фрагментов высокоаффинных антител.

In vitro С помощью антител можно определять клеточное происхождение недифференцированных опухолей и выявлять микрометастазы в костном мозге, спинномозговой жидкости, лимфоидных органах и т.д. Разработаны также методы иммунологического анализа для выявления нескольких опухолеассоции-рованных антигенов в сыворотке крови. К таким антигенам относятся, например, раково-эмбрио-нальный антиген и б-фетопротеин. Повышенный уровень указанных антигенов может быть полезным диагностическим признаком, однако АФП и РЭА не ассоциированы только с каким-либо одним типом опухолей и поэтому их определение важно главным образом для контроля эффективности лечения.

Иммунотерапия

В настоящее время значение иммунотерапии не велико.

Иммунотерапия имеет долгую историю, однако лишь в редких случаях этот метод применим как основной. Иммунолечение может быть активным или пассивным, специфическим или неспецифическим и даже комбинированным.

Активная иммунотерапия остается пока большей частью на стадии экспериментальной разработки.

Специфическая активная иммунизация В экспериментах на животных оказался до некоторой степени успешным подход, основанный на применении инактивированных опухолевых клеток для иммунизации до прививки опухоли. Намного менее удачными оказались попытки вызвать регрессию развившихся опухолей. Большие усилия были направлены на то, чтобы найти способ повышения иммуногенности опухолевых клеток, однако пока это не дало практического выхода. Новые данные - о презентации Т-клеточных эпитопов молекулами МНС и о зависимости иммунного ответа на стадии индукции от костимулирующих факторов - позволили начать разработку более рациональных подходов.

Так, в опытах на животных установлено, что трансфекция генов В7 или цитокинов, например ИЛ-2, ИЛ-4, ИФуили ГМ-КСФ, в опухолевые клетки существенно увеличивает иммуногенность этих клеток. Кроме того, путем иммунизации определенными пептидными эпитопами с применением новых адъювантов удалось индуцировать образование цитотоксических Т-лимфоцитов, способных вызывать отторжение экспериментальных опухолей. Для непосредственной иммунизации животных могут быть также использованы полученные методом генетической инженерии фрагменты ДНК, кодирующие опухолевые антигены и костимуляторные молекулы; это позволяет устранить генетические ограничения, мешающие при использовании самих опухолевых клеток для иммунизации. У животных все указанные методы могут обеспечивать защиту при последующей пересадке опухоли, но значительно менее эффективны при лечении развившихся опухолей. Таким образом, лишь немногие данные указывают на то, что специфическая активная иммунизация применима для противоопухолевой терапии у человека.