Чиссов В.И., Дарьялова С.Л. Онкология

Подождите немного. Документ загружается.

52 • Глава 3

Онкогены через свои белковые продукты запускают, стимулируют

и регулируют все процессы жизнедеятельности опухолевой клетки и

обеспечивают её автономный рост. В табл. 3-5 приведены функции

известных онкобелков. Как видно из приведённых данных, подавля-

ющее большинство онкобелков относится к протеиназам (классы 2,

3, 5), фосфорилирующим аминокислотные мишени по тирозиновым,

сериновым и треониновым остаткам и играющим наиболее заметную

роль в регуляции клеточного деления. Большую роль играют онкобел-

ки, участвующие в регуляции пролиферации (класс 4) и транскрипци-

онной активности целых групп генетических элементов (класс 7).

Таблица 3-5. Функции продуктов онкогенов

Класс 1 — ростовые факторы

Sis

tnt-2

hst (KS3)FGF-5

Int-1

PDGF В-цепь ростовой фактор

FGF-зависимый ростовой фактор

Класс 2 — рецепторные и нерецепторные протеин-тирозин киназы

Srs

Yes

Fgr

Lck

fps/fes

abl/bcr-a!b

Ros

Neu

Frns

Met

Trk

Ret

Мембрано-связанная протеин-тирозин киназа

Нерецепторная протеин-тирозин киназа

Мембрано-связанная репептороподобная протеин-тирозин ки-

наза

Рсцептороподобная протеин-тирозин киназа

Мутантная CSF-1 рецепторная протеин-тирозин киназа

Растворимый фрагмент рецептороподобной протеин-тирозин

киназы

Растворимый фрагмент рецептороподобной протеин-тирозин

киназы

Фрагмент рецептороподобной протеин-тирозин киназы

Класс З — рецепторы без протеинкиназной активности

Mas

alp

Адренергический рецептор

Класс 4 — мембрано-связанные (7-белки

H-ras, K-ras,

N-ras

Канцерогенез • 53

Продолжение табл. 3-5

gsp

gip

Мутантная активирующая форма G. a

Класс 5 — цитоплазматические протеин-серин киназы

raf/mil

pim-1

mos

cor

Цитоплазматическая протеин-серин киназа

Цитоплазматическая протеин-серин киназа (цитостатический

фактор)

Цитоплазматическая протеин-серин киназа?

Класс 5 — цитоплазматические регуляторы

сrк

SH-2/3 белок, который связывается с фосфотирозинсодержащи-

ми белками

Класс 7 — ядерные транскрипционные факторы

myc

Х-тус

L-mvc

myb

lyl-1

p53

fos

jun

erbA

rel

vav

ets

ski

evi-1

gli-1

maf

pbx

Hex 2.4

Сикненс-специфичный ДНК-связывающий белок

Сиквенс-специфичный ДНК-связывающий белок

Сиквенс-специфичный ДНК-связвшающий белок

Мутантная форма, способная конкурировать с ингибитором

роста диким типом р53

Связывается продуктом с-jun с образованием АР-1 транскрип-

ционного фактора

Сиквенс-специфичный ДНК-связывающий белок; входит в со-

став АР-1

Доминантный негативный мутантный рецептор тироксина (ТЗ)

Доминантный негативный мутантный NF-kB-зависимый белок

Транскрипционный фактор?

Сиквенс-специфичный ДНК-связывающий белок

Транскрипционный фактор?

Химерный Е2А транскрипционный фактор

Транскрипционный фактор?

Неклассифицированные

dbl

bcl-2

Фрагмент цитоплазматического цитоскелетного белка

Переносчик сигнала, связанный с плазматической мембраной

54 • Глава 3

Антионкогены изучены в меньшей степени, что обусловлено рядом

технических трудностей. Наиболее известные антионкогены — гены

RB-J и р53. Ген RB-I кодирует фосфорилированный белок р105, об-

ладающий ДНК-связывающими свойствами и участвующий в транс-

крипции ряда генов. Принципиальными являются процессы фос-

форилирования и дефосфорилирования, поскольку показано, что

дефосфорилированная форма р105 препятствует делению клетки.

Белок р53 также участвует в торможении клеточного деления. «Дикий»

тип гена р53 и ген RB-1 способны вызывать частичную реверсию

трансформированного фенотипа. Существуют многочисленные дан-

ные о том, что в опухолевых клетках снижена экспрессия антионкоге-

нов за счёт их повреждений (делепии, точечные мутации).

В последние годы активно исследуют механизмы, ответствен-

ные за выключение в опухолевой клетке программы её гибели.

Идентифицированы гены, как ответственные за апоптоз {TRPM-2,

SJP), так и ген Bcl-2 (онкоген), обеспечивающий защиту злокачест-

венной клетки от апоптоза.

Перепрограммирование генома сопровождается искажением сиг-

нального, рецепторного и биохимического аппарата клетки. Это при-

водит к созданию условий для неконтролируемого роста, нарушению

в программах конечной дифференцировки и смерти клетки, а также

к появлению способности к метастазированию и повышению устой-

чивости (резистентности) клеток к различным воздействиям. Такая

клетка даёт потомство, способное расселяться за пределами базальных

мембран.

Формирование первичного и метастатического очагов включает нео-

васкуляризацию, инвазию опухолевых клеток в окружающую ткань,

миграцию в кровеносные и лимфатические сосуды, циркуляцию в них

с последующим прикреплением к эндотелию в органе-мишени, а за-

тем выход в ткань с образованием метастатического очага. Ключевыми

моментами на этом этапе онкогенеза являются процессы инвазии и

неоваскуляризации.

Для осуществления инвазии опухолевая клетка секретирует на сво-

ей поверхности и выделяет в межклеточное пространство протеолити-

ческие ферменты, способствующие разрушению структур базальных

мембран и межклеточного матрикса. Наряду с этим на поверхности

опухолевых клеток происходит перераспределение специфических

клеточных молекул адгезии: молекулы, направленные на гомологич-

ные связи, исчезают, и появляются другие молекулы, способствующие

связыванию гетерологичных клеток. Другим фактором, наиболее важ-

ным в механизме инвазии, считают изменение подвижности опухоле-

вых клеток. Существует мнение, что опухолевая клетка представляет

собой химиомеханическую машину, работающую «по системе про-

Канцерогенез • 55

тяжённого действия». Ряд ростовых факторов, которые выделяются

другими клетками по принципу обратной связи, являются хемоаттрак-

тантами для опухолевой клетки. Контроль содержания протеиназ и их

ингибиторов, молекул адгезии и хемоаттрактантов осуществляется на

уровне генома.

В механизме неоваскуляризации огромную роль отводят переводу

опухолевых клеток в ангиогенный фенотип. Он характеризуется повы-

шенной секрецией стимуляторов ангиогенеза (факторов роста фибро-

бластов, эндотелиальных клеток и других веществ) с одновременным

снижением секреции ингибиторов ангиогенеза. Это сопровождается

повышением синтеза и секреции хемотаксических молекул, активи-

рующих макрофаги, тучные клетки, фибробласты и эндотелиальные

клетки, а также усиленным синтезом протеолитических ферментов,

осуществляющих разрушение базальных мембран и способствующих

продвижению клеток эндотелия по направлению к опухолевым клет-

кам.

В механизмах мигрирования злокачественной клетки в кровенос-

ные, лимфатические сосуды и прикрепления к эндотелию в органе-

мишени большую роль также отводят протеолитическим ферментам и

молекулам адгезии. В процессе циркуляции опухолевые клетки при-

обретают защитный потенциал, образуя эмболы, окружённые фибри-

ном.

На пути клеток с предтрансформашюнным и трансформированным

потенциалом встают системы естественной резистентности и иммун-

ной защиты. Существуют 2 основных механизма борьбы с новообра-

зованием. Один основан на физическом уничтожении злокачествен-

ных клеток клетками организма-хозяина, другой — на блокировании

жизненно важных процессов опухолевой клетки.

• Первый путь — узнавание и уничтожение злокачественных клеток с

помощью цитотоксических Т-лимфоцитов, NK-клеток, а также ан-

тиген-презентирующих, в частности дендритных, клеток. Эти про-

цессы протекают при непосредственном участии опухоль-ассоции-

рованных Аг. главных комплексов гистосовместимости I—II типа,

многочисленных молекул адгезии и интегринов. Управляют этой

операцией и регулируют её всем известные цитокины: фактор не-

кроза опухоли, интерфероны, интерлейкины (ИЛ). В свою очередь

функция противоопухолевой зашиты находится в прямой зависи-

мости от согласованного действия ряда гуморальных и клеточных

систем, включая клетки крови, костного мозга, фибробласты, эндо-

телиальные клетки. Такая кооперация осуществляется медиатора-

ми-цитокинами и контролируется на уровне центральной нервной

системы (ЦНС). Нарушение динамического равновесия в функцио-

нировании этих систем может приводить к существенному сниже-

56 • Глава 3

нию эффективности противоопухолевой защиты. Эмоциональные

стрессы, бактериальные инфекции и другие факторы, приводящие

к вторичным иммунодефицитам и ослаблению функций клеток ес-

тественной резистентности, предшествуют обнаружению ЗН или

его прогрессированию.

• Альтернативный механизм активной противоопухолевой защиты

состоит не в физическом уничтожении опухолевой клетки, а в со-

здании условий для блокирования процессов инвазии, неоваску-

ляризации, мигрирования трансформированных клеток в сосуды и

и выход их в орган-мишень. Этот путь связан с воспроизводством

и секрецией в окружающее пространство биологически активных

соединений — антагонистов факторов прогрессии и метастазирова-

ния. Огромную роль в этом отводят антипротеиназам, антиангио-

генным факторам, антагонистам факторов роста и их рецепторам,

антиадгезивным молекулам и антихемоаттрактантам. В этом про-

цессе активное участие принимают эпителиальные клетки, рези-

дентные макрофаги, нейтрофилы, фибробласты, эндотелиальные

клетки, тромбоциты, эритроциты и RES-клетки.

Таким образом, перерождение нормальной клетки в опухолевую и

дальнейшее противостояние организма ЗН зависят от согласованного

функционирования всех гуморальных и клеточных систем организма,

а также от сохранения целостности его внутренней среды.

Главенствующая роль в поддержании гомеостаза и формирова-

нии устойчивости организма к различным воздействиям принадле-

жит антиокислительному звену, которое осуществляет обезврежива-

ние и элиминацию свободнорадикальных и перекисных соединений.

Несостоятельность антиоксидантной защиты является пусковым ме-

ханизмом нарушения синтеза белка, а также биохимических, сигналь-

ных и адгезивных срывов. Эти процессы могут способствовать ускоре-

нию роста и метастазирования злокачественных опухолей.

Данные о патогенетических механизмах развития злокачественных

новобразований. полученные в последние годы, стали основой для

развития нового направления в лечении онкологических больных —

биотерапии рака. В настоящий момент в лекарственной терапии опу-

холей можно выделить 3 основных направления.

• Главным остаётся поиск цитостатических и цитотоксических

средств, действие которых направлено непосредственно на опухо-

левые клетки, но не имеющих в них точных молекулярных мише-

ней. Цель такой терапии — ингибирование клеточного деления.

В рамках этого направления проводят изучение механизмов мно-

жественной лекарственной устойчивости и путей их преодоления.

• Другое направление — биотерапия. Это не только прямое цито-

токсическое воздействие именно на опухолевые клетки, но и на

Канцерогенез • 57

компоненты противоопухолевой системы, а также блокирование

различных этапов онкогенеза. Биотерапия включает таргетную те-

рапию и иммунотерапию.

В настоящее время к таргетнои терапии относят препараты с антипро-

лиферативными, антиинвазивными и антиангиогенными свойствами.

По механизму действия они могут бв1ть разделены на блокаторы фак-

торов роста, ингибиторы ферментов, способствующих разрушению

матрикса и базалышх мембран, антагонисты молекул адгезии и миг-

рации, а также факторы, влияющие на ангиогенез. К ним относят как

синтетические молекулы, так и моноклональные AT.

Чрезвычайно широко изучают цитокинв1-медиаторвг биологических

реакций, главной мишенью которых являются клетки противоопу-

холевой защиты. К ним относятся интерферон-сх, интерферон-у.

ИЛ-1, ИЛ-2 и другие (до 14). а также колониестимулируюшие фак-

торы. Практически все перечисленные соединения получены как

рекомбинантные препараты. Показано, что колониестимулирую-

щие факторы, гемопоэтин, а также ИЛ-1 являются достаточно эф-

фективными препаратами для лечения некоторых видов ЗН. в том

числе в сочетании с цитостатиками и лучевой терапией. Вопреки

ожиданиям системное использование ИЛ-2 как самостоятельного

лекарственного противоопухолевого препарата не показало его вы-

сокой эффективности. В то же время сочетание ИЛ-2 с традицион-

ной химиотерапией, а также интерфероном оказалось эффектив-

ным в случаях опухолей, резистентных к лекарственному лечению

(меланома. рак почки, рак молочной железы). Наилучшие результа-

ты получены при местном введении ИЛ-2, особенно при его внут-

рипузырном использовании в случае поверхностного рака мочевого

пузыря.

• Третьим направлением является разработка способов снижения

токсического действия специфического противоопухолевого ле-

чения. Здесь основное место уделяется стимуляции естественной

резистентности организма в процессе прогрессирования ЗН и раз-

работке средств коррекции выявленных нарушений, а также защите

жизненно важных органов и тканей от токсического действия про-

тивоопухолевых препаратов.

Таким образом, на современном этапе происходит интенсивный

пересмотр и уточнение концепций канцерогенеза и лекарственной

противоопухолевой терапии. Определились мишени дополнительного

воздействия, изучено огромное количество препаратов, воздействую-

щих на эти мишени. Дальнейшие успехи в развитии этого направ-

ления во многом будут зависеть от того, насколько эти препараты

окажутся специфичными, каковы будут доступность мишени и воз-

можность доставки препарата.

Глава 4

ДИАГНОСТИКА

ОНКОЛОГИЧЕСКИХ

ЗАБОЛЕВАНИЙ

Предрак, дисплазия и рак

Предопухолевым заболеванием (состоянием), или предраком, при-

нято считать врождённые или приобретённые изменения тканей,

способствующие возникновению злокачественных новообразований.

С клинической точки зрения различают облигатные и факультативные

предопухолевые состояния. Для многих опухолей такие состояния не

определены, что создаёт определённые трудности в организации про-

филактических мероприятий.

• Облигатный предрак, как правило, обусловлен генетическими или

врождёнными факторами и рано или поздно перерождается в рак.

К таким заболеваниям относят семейный полипоз толстой кишки,

пигментную ксеродерму, дерматоз Боуэна, аденоматозный полип

желудка. Истинно доброкачественные опухоли, в основном, не ма-

лигнизируются.

• Факультативный предрак трансформируется в злокачественное но-

вообразование относительно редко. Факультативный рак чаще не

связан с наследственными и врождёнными изменениями тканей.

Чем дольше существует факультативное предраковое состояние,

тем выше вероятность развития злокачественной опухоли, хотя у

большинства больных в течение жизни она не развивается. К фа-

культативному предраку относят дисгормональную гиперплазию с

пролиферацией эпителия протоков молочной железы, атрофичес-

кий гастрит с глубокой перестройкой слизистой оболочки, неспе-

цифический язвенный колит, эрозию шейки матки, кожный рог,

кератоакантому, папиллому и др.

Представления о предраковых заболеваниях получили широкое рас-

пространение как в теоретической, так и в практической онкологии.

На них строится важнейшее направление в онкологии — профилакти-

ка злокачественных новообразований.

С точки зрения патоморфологического подхода, облигатным

предраком считают участки ткани с явлениями тяжёлой дисплазии,

Диагностика онкологических заболеваний • 59

факультативным — все длительно существующие дефекты ткани.

К предраковым заболеваниям относят очень широкий круг состояний:

неспеиифические изменения тканей воспалительной, дистрофичес-

кой, дисгормональной природы, доброкачественные опухоли, пороки

развития, возрастные изменения и др. Утвердилось представление о

том, что опухоли не возникают без предопухолевых изменений, т.е.

раку всегда предшествует предрак. В 1979 г. Л.М. Шабад предложил

следующую формулировку: предрак — микроскопические мульти-

центрические множественные очаги невоспалительного атипического

разрастания незрелого эпителия со склонностью к инфильтративному

росту, но ещё без разрушения ткани. Им же были выделены 4 стадии

бластомогенеза: неравномерная диффузная гиперплазия: очаговые

пролифераты; доброкачественные опухоли; злокачественные опухоли.

При этом подчёркивается, что одна из указанных стадий, чаще 3-я,

может отсутствовать (в таких случаях очаговые пролифераты непо-

средственно трансформируются в злокачественные опухоли).

Тем не менее наряду с гипотезой о предраковых изменениях как

непременной стадии процесса малигнизации существует точка зре-

ния о возможности возникновения злокачественных новообразовани-

ях de novo. Категорически отвергать подобную точку зрения нельзя,

поскольку хорошо известны случаи возникновения злокачественных

опухолей из морфологически неизменённых тканей. С другой сто-

роны, возможно, что «отсутствие» стадии малигнизации может быть

связано с быстрым прогрессированием опухоли и отсутствием дина-

мического наблюдения за этапами канцерогенеза.

Стремление придать более конкретные черты предопухолевому пе-

риоду привело к тому, что одним из важнейших морфологических

критериев, а сейчас едва ли не главным, стала дисплазия. Очевидно,

что ставить знак равенства между понятиями «предрак» и «дисплазия»

нельзя: первое — широкое биологическое понятие, а второе отражает

только морфологические изменения, нередко при этом наблюдаемые.

С другой стороны, изменения ткани в предопухолевом периоде нельзя

сводить только к дисплазии.

Все изменения клеток и формирующихся из них структур связаны с

нарушением дифференцировки клеток-предшественниц. Существует

3 основных варианта нарушений тканевой дифференцировки.

• Врождённые пороки развития (врождённые уродства, гетеротопии,

гетероплазии, гамартомы).

• Метаплазия — замещение одного типа дифференцированных кле-

точных элементов другим вследствие хронического воспаления,

эндокринного воздействия и нарушений питания. Например, пе-

реходный эпителий мочевого пузыря при хроническом воспалении

может превращаться в многослойный плоский или железистый

60 • Глава 4

призматический; при длительном дефиците витамина А развивает-

ся плоскоэпителиальная метаплазия эпителия дыхательных путей;

островки многослойного плоского ороговевающего эпителия обна-

руживают в молочной, щитовидной и предстательной железах при

хронических воспалительных процессах и гормональных наруше-

ниях. Явления метаплазии крайне разнообразны. Они возможны

не только в эпителии, но и в соединительной ткани (например,

появление кости и хряща в посттравматических рубцах).

• Дисплазия характеризуется появлением клеток с внешними харак-

теристиками злокачественных новообразований.

Диспластические изменения нередко возникают на фоне метапла-

зии. В широком смысле понятие «дисплазия» должно включать в себя

не только весь спектр предраковых изменений, но и инвазивный рак.

Однако на практике дисплазией обозначают только контролируемые

и обратимые нарушения дифференцировки эпителия предракового

характера в результате пролиферации камбиальных элементов (не-

дифференцированных клеток-предшественниц, стволовых клеток) с

развитием их атипии, утратой полярности и нарушением структуры

при отсутствии инвазии базальной мембраны.

Дисплазия чаше развивается в эпителиальных тканях и проявляется

нарушениями не только клеточного состава, но и архитектоники.

• Клетки утрачивают мономорфность, широко варьируя по величине

и форме. Ядра становятся гиперхромными, слишком крупными по

отношению к размерам нормальных ядер и клеток. Увеличивается

количество митозов, причём их обнаруживают в необычных местах

эпителиальной выстилки. В диспластическом многослойном плос-

ком эпителии митозы выявляют на любом уровне пласта, включая

не только базальные клетки, как в норме, но и поверхностные от-

делы.

• Нарушения архитектоники характеризуются изменением обычной

структуры эпителия, потерей полярности, а иногда и гистотипи-

ческой или органотипической характеристики. Дисплазия много-

слойного плоского эпителия проявляется утратой вертикальной

анизоморфности пласта с последующим замещением клетками

базального типа вместо прогрессирующего вызревания базальных

элементов по направлению к покровным роговым.

Таким образом, в многослойном плоском эпителии диспластичес-

кие изменения проявляются очаговыми пролифератами с нарушением

вертикальной анизоморфности эпителиального пласта, базально-кле-

точной гиперплазией, полиморфизмом, гиперхромией и укрупнени-

ем ядер, нарастанием ядерно-цитоплазматического отношения, яв-

лениями гиперкератоза и паракератоза, увеличением митотической

активности, изредка с появлением атипических митозов. При этом

Диагностика онкологических заболеваний • 61

патологические элементы в той или иной степени замещают толщу

эпителиального пласта.

Дисплазия железистого эпителия характеризуется дезорганизацией

структур железистых ходов, атипией и тесным расположением желёз с

усилением их ветвистости или, напротив, уплощённой формой, почко-

ванием; иногда сосочковыми разрастаниями, плеоморфизмом, слоис-

тостью и гиперхромией ядер, изменением тинкториальных свойств

цитоплазмы чаще по базофильному типу, возрастанием ядерно-ци-

топлазматического коэффициента, нарушением полярности клеток и

ядер, многоядерностью и изменением функциональной активности

клеточных элементов — патологическим ороговением, слизеобразова-

нием и др.

Различают три степени дисплазии: I — слабая (малая); II — умерен-

ная (средняя); III — выраженная (тяжёлая); IV— атипическая эпите-

лиальная гиперплазия. От степени к степени нарастает полиморфизм

и гиперхромия ядер, увеличивается пролиферация клеток, сокращается

продолжительность их жизни, что ведёт к быстрому сокращению кле-

точной популяции. Вместе с тем нарушается полярность клеток эпи-

телия, его гистоархитектоника. IV степень дисплазии многие склонны

расценивать как неинвазивный (внутриэпителиальный) рак.

Вероятность злокачественного превращения регенераторного, ги-

перплазированного или метаплазированного эпителия достаточно

низка. Опасность малигнизации возрастает при появлении диспла-

зии, причём наибольшим риском отличается тяжёлая степень диспла-

зии, когда клеточные нарушения практически соответствуют таковым

при раке. Высокая митотическая активность клеток при дисплазии

III степени несомненно увеличивает вероятность мутаций и появления

клеток с реактивацией генетических программ репликации, в норме

находящихся в репрессированном состоянии. В клинической онко-

логии тяжёлую степень дисплазии и рак in situ объединяют в понятие

«интраэпителиальная неоплазия» (цервикальная интраэпителиальная

неоплазия, простатическая интраэпителиальная неоплазия и др.), что

обусловлено однотипным подходом к лечению этих групп больных.

Термин «carcinoma in situ» предложил Бродерс в 1932 г. Эта стадия

развития опухоли характеризуется полным замещением эпителиально-

го пласта анаплазированными элементами, которые по своим цитоло-

гическим, светооптическим, электронно-микроскопическим, биохи-

мическим и другим характеристикам идентичны опухолевым клеткам.

Единственный достоверный критерий, отличающий неинвазивный

рак от инвазивного, — видимая сохранность базальной мембраны.

Кроме того, как отражение изменившихся паренхиматозно-стромаль-

ных взаимоотношений возникает лимфоидно-гистиоцитарная ин-

фильтрация в субэпителиальной основе, резко убывающая при по-