2.2. Опухолевый ангиогенез

Рост и развитие неоплазм по кислородно-перекисному механизму существенно поддерживаются их способностью продуцировать ангиогенные факторы и стимулировать васкуляризацию тканей. Исследования в этой области, начатые учёными Гарвадского университета Вэлли и Фолкманом, привели, в частности, к открытию белка ангиогенина – уникального фактора стимуляции роста кровеносных сосудов. Подробности о структуре и функциях этой рибонуклеазы изложены недавно в обзорной работе Шестенко и соавт. (2001). Ангиогенин в норме синтезируется в печени, но может секретироваться и раковой опухолью, вызывая быстрое образование в тканях густой сети кровеносных капилляров путём участия в большинстве стадий процесса ангиогенеза. Этот феномен, если говорить о новообразованиях, реализуется, по-видимому, прежде всего в периферийных их участках, поддерживая в порядке положительной обратной связи активный и неконтролируемый рост неоплазм в пограничной области. Такому же «ангиогенному» воздействию подвергаются и прилежащие к опухоли нормальные ткани.

Ключевая роль ангиогенеза в опухолевом росте показана многими исследователями на солидных опухолях животных и человека, в результате которых были выявлены определённые закономерности. Установлены, в частности, такие (см. Ушморов, Александров, 1989): 1) скорость роста опухоли пропорциональна степени её васкуляризации. При нарушении этого соответствия про-исходит некротизация ишемизированных участков; 2) митотическая активность опухолевых клеток снижается по мере удаления от капилляра; 3) скорость пролиферации эндотелия опухоли значительно выше, чем в нормальных тканях.

2.2.1. Существование опухолевого ангиогенеза давно уже подтверждено многочисленными фактами. Напомним некоторые наиболее очевидные из них. Из клеток крысиной хондросаркомы был выделен фактор, стимулирующий рост и миграцию клеток эндотелия. Способность этого фактора вызывать ангиогенез in vivo проверена на трёх разных моделях, в том числе на желточном мешке куриных эмбрионов и неваскуляризованной роговице крыс. Во всех случаях указанный фактор вызывал рост направленных к месту его имплантации капилляров (Shing et al., 1985). Авторы данного исследования полагают, что фактор роста эндотелия, являющийся митогеном для клеток 3Т3, стимулирует пролиферацию мезодермы in vivo. Продукция ангиогенного фактора опухолью почки выявлена в работе (Bard et al., 1986), в которой кроликам в роговицу одного глаза имплантировали аденокарциному почки (1-я группа) или нормальную почечную паренхиму (2-я группа), а на втором глазу провели операции без имплантации. Рост сосудов от лимба к пересаженной опухоли оказался повышенным по сравнению с контрольным глазом и с вариантом имплантации нормальной ткани. При этом интенсивность васкуляризации роговицы с опухолью относилась к таковой с нормальной почечной паренхимой как 2,33 : 0,33. Изучение образования кровеносных капилляров в окружающей опухолевые узелки лёгочной ткани крыс показало, что сначала вокруг узелков происходят дистрофические изменения, возникновение же капилляров начиналось с активного размножения эндотелия мелких сосудов лёгкого. Как утверждают авторы (Knierim et al., 1986), образование сосудов в окружающей неоплазму ткани здесь связано лишь с выделяемыми опухолью вазоактивными веществами, а не со специальным ангиогенным фактором.

В дальнейшем было установлено, что в качестве ангиогенного стимула действительно выступают самые разнообразные гуморальные факторы, продуцируемые как клетками неоплазмы, так и различными клетками опухоленосителя, вовлечёнными в опухолевый процесс. Ангиогенез вызывают соединения различного строения и биологической активности. Например, ангиогенной активностью обладают специфически связывающиеся с лектином компоненты плазматических мембран аденокарциномы толстой кишки и других опухолей человека. Эти компоненты в нанограммовом диапазоне индуцировали рост но-вых сосудов при имплантации в роговицу кроликов, а соответствующие компоненты культивируемых диплоидных фибробластов человека не обладали ангиогенным действием даже в микрограммовом диапазоне (Alderman et al., 1985).

Наряду с фактором роста эндотелия ангиогенез индуцируют и другие рос-товые факторы. Так, путём моделирования ранних стадий ангиогенеза в куль-турах клеток капиллярного эндотелия на поверхности коллагенового геля было установлено следующее (Montesano et al., 1986). Под влиянием фактора роста фибробластов (FGF) из гипофиза быка эндотелиальные клетки из монослоя на поверхности геля мигрируют вглубь геля. Каждая клетка своими цитоплазматическими отростками замыкается в кольцо, и под монослоем возникает ветвящаяся система капилляроподобных трубочек. Любопытно, что качественно такой же эффект оказывает опухолевый промотор форболмиристат-13-ацетат, активирующий PKC. Этот промотор канцерогенеза и FGF индуцируют в иссле-дованных культурах синтез активаторов плазминогена (типа урокиназы и др.), которые, как полагают, необходимы на ранних стадиях канцерогенеза in vivo. Действительно, в других экспериментах in vitro и in vivo показано, что акти-ваторы плазминогена опосредуют неоваскуляризацию (Keppler et al., 1996). Образование с участием урокиназы плазмина на поверхности клетки активи-рует внеклеточный протеолиз (разрушение базальной мембраны, матриксных белков), который создаёт тем самым необходимые условия для миграции эндотелиальных клеток и формирования ими новых капилляров. Роль системы активаторов плазминогена в ремоделировании сосудов и ангиогенезе подробно изложена в недавнем обзоре Парфеновой и соавт. (2002).

Основной фибробластный фактор роста (bFGF) из эмбриональной рабдомиосаркомы человека стимулирует пролиферацию как самих клеток этой неоплазмы, так и эндотелиальных клеток сосудов человека или крупного рогатого скота. Следовательно, указанная рабдомиосаркома может поддерживать свой собственный рост и соответствующее кровоснабжение, используя секретируемый фактор роста в качестве медиатора. Неоваскуляризация, повышенная пролиферация и усиление метастазирования обусловливают высокую злокачест-венность данной опухоли (Schweigerer et al., 1987). bFGF обладает свойством индуцировать образование капилляров как в нормальных клетках, так и в опухолях; в последних ангиогенез происходит без ограничений, но капилляры образуются «незрелые». Указанный фактор роста идентичен или, по крайней мере, очень сходен с опухолевым ангиогенным фактором. Полагают, что bFGF синтезируется нормальным эндотелием под влиянием веществ, вырабатыва-емых клетками опухоли, хотя не исключается и возможность экспрессии изменённых генов этого фактора в самой неоплазме (Schweigerer, 1988).

У больных первичной астроцитомой – высокозлокачественной опухолью мозга, наиболее неоваскуляризованной среди солидных неоплазм, – изучали экспрессию кислого FGF и TGF-α. Как оказалось, в астроцитах реализуется сверхэкспрессия этих ангиогенных факторов (по сравнению с нормальным мозгом), что, по-видимому, и лежит в основе характерной для них васкуляризации (Maxwell et al., 1991). Плюрипотентным ангиогенным фактором представлен также щёлочной FGF. Как компонент экстрацеллюлярного матрикса он связан с гепарансульфатом и в этом состоянии не активен. Клеточная гепара-наза активирует указанный фактор, причём её активность коррелирует с метастатическим потенциалом (Vlodavsky et al., 1990).

Среди участвующих в ангиогенезе различных факторов роста наиболее значимую роль всё же играет уже упоминавшийся выше фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) – специфический митоген для их эндотелиальных клеток. Самото и соавт. (Samoto et al., 1995), исследовав вклад TGF-α , TGF-β , bFGF и VEGF в васкуляризацию глиом и менингиом человека, установили, что только количество мРНК VEGF достоверно коррелировало со степенью васкуляризации названных неоплазм. Повышенная экспрессия гена VEGF показана в различных опухолях, например, при раке предстательной железы человека (Baccola et al., 1997; Wang, Wong, 1998). В другом случае, из 7 исследованных линий клеток рака щитовидной железы все экспрессировали мРНК VEGF боль-ше, чем клетки гомологичной нормальной и доброкачественной тканей, а в первичных и метастатических опухолях щитовидной железы уровень экспрес-сии VEGF был одинаков (Soh et al., 1997). Линии клеток злокачественной мезо-телиомы секретировали более высокие уровни VEGF (1946±14 пг/мл) по срав-нению с нормальными мезотелиальными (180±17 пг/мл, р < 0,001). Они же экспрессировали связанные с тирозинкиназой рецепторы VEGF Fit-1 или KDR, антитела к которым значительно снижали пролиферацию клеток мезотелиомы. Считают, что VEGF через активацию тирозинкиназы своих рецепторов испол-няет роль ключевого регулятора роста указанной опухоли (Strizzi et al., 2001).

Как один из самых сильных индукторов роста клеток эндотелия и соответственно опухолей VEGF способствует также распространению опухолевых метастазов (Smirne et al., 1999), к чему, вероятно, причастны повышенные в крови раковых больных уровни VEGF. Например, в сыворотке крови больных раком лёгкого и больных доброкачественными заболеваниями лёгкого содержа-ние VEGF было достоверно выше, чем у здоровых лиц. Правда, уровни VEGF у больных раком не зависели от гистологического строения опухолей, стадии заболевания или наличия отдалённых метастазов, т. е. от степени распространения заболевания (Takigawa et al., 1998). Из этого, однако, не следует, что циркулирующие в крови избыточные количества VEGF не участвуют в росте метастазов путём их васкуляризации. Отметим и работу, согласно которой плотность капилляров в печёночноклеточном раке достоверно коррелировала с уровнем экспрессии мРНК VEGF, а концентрация VEGF в сыворотке кро-ви – это маркёр, предсказывающий ангиогенез, инвазию и метамтазирование (Li X.-M. et al., 1999). Более того, VEGF, похоже, ответственнен и за то, что непосредственно «подготавливает» раковые клетки к метастазированию. Во всяком случае, культивирование клеток гепатомы с VEGF (5 нг/мл) в течение 5 ч увеличивало их число по сравнению с контролем, причём клетки изменяли форму, становились эллипсоподобными с более толстыми и многочисленными псевдоподиями, увеличивали свою подвижность (Mao et al., 2000).

Существенными представляются данные о том, что VEGF экспрессируется не столько в клетках опухоли, сколько в клетках её стромы. Такой факт уста-новлен, в частности, у больных раком яичника. Экспрессия VEGF в строме опухоли III стадии была значительно выше, чем при I стадии. Кроме того, экспрессия VEGF в строме коррелировала с плотностью сосудов, чего не было у клеток данной опухоли (Nakanishi et al., 1997). Очевидно, основной зоной неоплазмы, экспрессирующей VEGF, является периферийная, где плотность активно действующих сосудов наиболее высока. Что касается механизма стимуляции ангиогенеза VEGF, то он, скорее всего, реализуется через активацию этим фактором тирозинкиназы двух типов своих рецепторов. Благодаря щелевым контактам (гэпам), эндотелиальные клетки организуются в сложную сеть, однако VEGF (как и EGF, PDGF) способны блокировать гэпы. Начальное действие VEGF на гэпы коррелировало с изменениями фосфорилирования коннексина-43 – функционального белка межклеточных контактов (Suarez, Ballmer-Hofer, 2001). Эти в норме временные разрывы связей щелевых контактов с участием VEGF являются, очевидно, необходимой составной частью до конца ещё не исследованного процесса ангиогенеза.

2.2.2. Не исключено, что к индукции ангиогенеза каким-то образом причастны продуцируемые периферийными гипероксическими клетками неоплаз-мы АФК. Такое предположение косвенно вытекает, например, из следующего факта. Процесс ангиогенеза в коже и экспрессия VEGF существенно усиливаются УФ-облучением, вызывающим фотостарение и фотоканцерогенез. Почти аналогичное по выраженности усиление экспрессии того же VEGF наблюдается при обработке кожи системами, продуцирующими ¹О₂ и О . Последние при-частны, по-видимому, и к экспрессии генов коллагеназы и некоторых регуляторных киназ – вероятных участников ангиогенезного процесса, поскольку предупреждение генерации АФК в ходе воздействия УФ-излучения на кожу существенно угнетает экспрессию указанных генов (Scharffretter-Kochanek et al., 1998). Показано также дозозависимое усиление экспрессии гена VEGF в культивируемых эндотелиоцитах сердца крыс при действии Н₂О₂. Этот эффект Н₂О₂ угнетали синтетический антиоксидант ацетилцистеин и блокатор РКС соединение Н7 (Chua et al., 1998).

Голубев с соавт. (1992) изучали роль сосудистого русла и его микроокру-жения, неотъемлемой частью которого являются иммунокомпетентные клетки, в процессе становления фиброаденом молочной железы человека. Достоверное увеличение числа лимфоцитов и макрофагов вокруг артериол, венул и капил-ляров позволило им высказать предположение: иммунокомпетентные клетки играют важную роль в запуске пролиферативных процессов стромального компонента фиброаденом и опосредованно участвуют в пролиферации клеточных элементов самих сосудистых стенок. В этой связи представляют интерес данные о возможном участии в ангиогенезе Т-клеток, относящихся, как принято считать, к системе специфического противоопухолевого иммунитета, пос-кольку Т-лимфоциты периферической крови и лимфоциты, инфильтрирующие опухоль, экспрессируют фактор роста эндотелия (Freeman et al., 1995).

О правомерности указанного предположения свидетельствуют и следующие факты. Т-лимфоциты, инфильтрирующие опухоли (яичников, молочной железы) и атеросклеротические бляшки человека, продуцировали in vitro и in vivo bFGF, оказывая тем самым ангиогенное действие. Эти же лимфоциты секретировали родственный EGF гепарин-связывающий фактор, который сти-мулировал in vitro опухолевые клетки и гладкомышечные клетки сосудов, т.е. инфильтрирующие Т-лимфоциты могут, по-видимому, играть существенную роль в поддержании опухолевой прогрессии путём прямой стимуляции опухолевых клеток и ангиогенеза (Peoples et al., 1995). Вообще же, по данным обзорной работы (см. Парфенова и др., 2002), важным фактором стимуляции ангиогенеза является присутствие в числе иммунных клеток, инфильтрирующих ткань, моноцитов-макрофагов, которые секретируют факторы роста, протеиназы и ряд других агентов. Среди последних роль TNF-α и АФК в стимуляции ангиогенеза рассмотрена нами отдельно в главе 5, посвящённой индукции канцерогенеза инородными телами.

В процессе ангиогенеза и метастазирования определённую роль играет индукция коллагеназы, которая регулируется PKС и продуктами LOX. А рыбий жир, ингибируя активность PKC и модулируя метаболизм эйкозаноидов, может подавлять ангиогенез и метастазирование (McCarty, 1996). На поверхности инвазивных клеток и в кровеносных сосудах экспрессируется интегрин ανβ3, который в качестве рецептора клеточной поверхности взаимодействует с матриксной металлопротеазой-2, определяя их избирательную ко-локализацию с целью деградации коллагена и внеклеточного матрикса (Brooks et al., 1996). Важная роль указанной протеазы (желатиназы А) в ангиогенезе и опухолевой прогрессии показана, в частности, на модели дефицитных по ней мышей. Через 3 нед наблюдения после внутрикожной трансплантации клеток меланомы B16-BL6 или рака лёгкого Льюис объём опухоли у мышей с дефицитом желатиназы А составлял соответственно 39 % и 24 % от его объёма у контрольных животных. Ингибиторы данной желатиназы рассматриваются как перспективные противоопухолевые средства (Itoh et al., 1998).

Вообще же, матриксные металлопротеазы участвуют в ремоделировании внеклеточного матрикса сосудистой стенки. Процессы, связанные с экспрессией и активацией этих ферментов цитокинами, факторами роста и АФК, причастны к физиологической адаптации, ангиогенезу, заживлению повреждённого матрикса и к ряду негативных эффектов (Galis, 1999), особенно к инвазии и метастазированию неоплазм (см. п. 2.4; Rudek et al., 2002). По некоторым исследованиям, COXs также могут индуцировать продукцию ангиогенных факторов с участием в их образовании окислительной составляющей. На это указывает антиангиогенезный эффект нестероидных противовоспалительных средств, например, аспирина. На модели клеток карциномы и клеток эндотелия in vitro показано, что аспирин и селективный ингибитор COXs подавляют образование ангиогенных факторов (Wunsch, 1998).

Небезынтересен и тот факт, что во многих злокачественных опухолях головного мозга, простаты, молочной железы и желудочно-кишечного тракта человека отмечается усиленная экспрессия лизосомальной протеазы катепси-на В. Особенно это характерно для новообразованных сосудов по сравнению с предшествующими. Показано, в частности, интенсивное окрашивание на катепсин В эндотелиоцитов из микрососудов головного мозга крысы во время образования этими клетками капиллярных трубочек (Keppler et al., 1996). Очевидно, протеолитические ферменты, в том числе лизосомальные, активно участвуют в ангиогенезе и опухолевой инвазии (см. п.2.4.1), очищая и подготавливая место для прокладки новых сосудистых путей, создавая условия для вторжения и распространения клеток неоплазмы.

С изложенным согласуется сходство между неоангиогенезом и механизмом распространения опухоли, показанное в связи с индукцией некоторыми цитокинами экспрессии факторов транскрипции семейства Ets (Stehelin, 1998). Как оказалось, это происходит в двух случаях: 1) в эндотелиальных клетках кровеносных сосудов и только в период неоваскуляризации; 2) в фиброцитах из стромы, окружающей только опухоли с признаками инвазивности. Такие фиброциты синтезируют также некоторые металлопротеазы, которые, как уже отмечалось, разрушают внеклеточный матрикс и строму, способствуют экспансии инвазивных опухолей. Таким образом, здесь демонстрируется пример сог-ласованного «включения» через Ets-факторы одновременно двух признаков, необходимых для проявления злокачественности – неоваскуляризации и экспансии опухолей. Предполагается, что инактивация указанных факторов транскрипции может затормозить эти негативные процессы (Stehelin, 1998).

Среди других соединений, влияющих на ангиогенез, представлены и различные типы интерлейкинов (ILs). Так, IL-8 обнаружен в тканях бронхиогенного рака человека в повышенных количествах (по сравнению с нормальной тканью лёгкого), и это оказалось неслучайным событием. В экспериментах in vitro с опухолевым гомогенатом он индуцировал хемотаксис эндотелиальных клеток, а in vivo – неоваскуляризацию. Антисыворотка, нейтрализующая IL-8, специфично ингибировала эти процессы. Предполагают, что данный IL является первичным медиатором ангиогенеза в бронхиогенном раке человека (Smith et al., 1994). А IL-12, активируя иммунную систему, блокирует ангиогенез в злокачественных опухолях, причём медиатором процесса является γ-интерферон. Об этом сообщил журнал «Biotechnol. News» (1995, v.15, № 11) со ссылкой на исследователей компании Hoffman - La Roche Inc. (Италия – США). Как ингибитор ангиогенеза проявляет себя и IL-2, действуя через активацию NO-синтетазы и синтез NO, и это свойство IL-2 согласуется с противоопухолевым его действием (Sakkoula et al., 1997). В отношении NO, правда, есть противоположное мнение. Избыточная продукция NO в опухолях животных и человека (см. п. 2.3.2) может содействовать канцерогенезу и опухолевой прогрессии, поскольку NO обладает как генотоксическими, так и ангиогенными свойствами (Ambs et al., 1997).

Интересен также материал о нейропептиде Y как о новом ангиогенном факторе из симпатических нервов и эндотелия (Zukowska-Grojec et al., 1998). Присутствие этого пептида в инкубационной среде стимулировало расселение, адгезию, миграцию, пролиферацию эндотелиоцитов пупочной вены человека и образование ими капиллярной трубки. Через 2 нед. после введения п/к 8-неде-льным мышам C57BL матригеля, содержащего нейропептид Y, обнаружено ангиогенное действие последнего. Оно сопровождалось прорастанием кровеносных сосудов в матригель, которое было сопоставимо с аналогичным дей-ствием bFGF.

В целом исследования по выявлению факторов, промотирующих ангио-генез опухоли, ведутся достаточно активно. Об этом свидетельствует обширная сводка публикаций по данной проблеме, приведённая в недавнем обзоре Бекнера (Beckner, 1999).

2.2.3. Из сказанного выше следует, что опухолевый ангиогенез обеспечивается не одним только специальным белком ангиогенином, но и рядом других ангиогенных факторов, индуцируемых опухолевыми, иммунокомпетентными и некоторыми иными клетками. В настоящее время идентифицировано множес-тво таких факторов, большинство из которых является митогенами для эндо-телиальных клеток, и лишь некоторые отвечают за формирование сосуда. К последним относятся нерастворимые факторы ангиогенеза – внеклеточный мат-трикс и его компоненты. Они индуцируют образование клетками эндотелия кольцеобразных структур, напоминающих капилляры. Определённую морфогенетическую роль здесь может играть распределение сил натяжения, создаваемого при взаимодействии цитоскелета и матрикса (Ingber, Folkman, 1989).

Считают, что каждый индивидуальный ангиогенный фактор способен индуцировать фенотип, присущий эндотелиальным клеткам (подвижность, интенсивная пролиферация, секреция протеаз), и образование последними новых капилляров и микрососудов (Presta, Rifkin, 1988). Некоторые же факторы участвуют, вероятно, в реализации лишь отдельных этапов процесса васкуляризации, тонкие детали которых (как и механизм ангиогенеза в целом) во многом остаются ещё неясными. А вот перечень дискретных этапов, составляющих ангиогенез в опухолях, воспринимается исследователями как вполне определившийся. Обобщив результаты многих работ, Фокс с соавт. (Fox et al., 1996) отмечают 6 таких этапов: выделение факторов ангиогенеза, изменение мор-фологии эндотелиальных клеток (ЭК), выделение протеазных ферментов, миграция ЭК и морфогенез капилляров, пролиферация ЭК, дифференциация микрососудов. Ими же рассмотрена возможная терапия неоплазм путём воз-действия на различные этапы ангиогенеза.

Сравнивая состояние кровеносной системы внутри опухолей и в их периферийной активно пролиферирующей зоне, прилежащей к нормальным тканям, можно отметить очевидный контраст. Внутренняя сосудистая система, не говоря уже о её состоянии в центральной, наиболее удалённой от приграничных участков области неоплазм, как известно, неполноценна как в анатомическом, так и в физиологическом отношениях. Из-за недостаточности кровоснабжения потребности внутренних участков опухолей в О₂, энергетических и пластических материалах не обеспечиваются. Поэтому значительная часть этих клеток выходит из пролиферативного цикла. В противоположность указанному в периферийных участках, с учётом ангиогенного эффекта по «инициативе» самих неоплазм, создаются явно «льготные», особенно с точки зрения кислородно-перекисной модели, жизненные условия для опухолевого роста и распространения этого процесса вширь. Высокая плотность сосудов по периферии опухоли объясняется не тем, что они активно врастают в неё. Скорее всего, наоборот: сама неоплазма внедряется в заранее сформированную ею густую сосудистую сеть (Thompson et al., 1987).

Поскольку затронутый вопрос о том, появляется ли ангиогенная активность одновременно или после злокачественной трансформации, до начала опухолевого роста и инвазии или после, достаточно принципиален, обратимся к ещё нескольким работам, вносящим в этот вопрос ясность. Существенны, например, сведения о сроках и скорости появления новых сосудов, полученные в процессе изучения ранних фаз ангиогенеза в трёх сингенных мышиных опухолях и во внутрикожно привитых мышам двух клонах аденокарцином кишечника чело-века. Наблюдения показали, что образование новых сосудов предшествовало началу опухолевого роста и происходило уже через несколько дней после прививки опухоли. Экспоненциальный рост числа сосудов, имевший место в первые несколько дней, сменялся затем замедленным ростом, а степень неоангиогенеза зависела от типа опухоли и количества введённых клеток. Авторы этого исследования (Runkel et al., 1991) предлагают использовать свой метод для количественной оценки кинетики ранних фаз неоваскуляризации в целях выяснения эффективности регуляторов опухолевого ангиогенеза. Фолкман (Folkman, 1991), стараясь найти ответ на вопрос: когда и как опухоли пере-ключаются в ангиогенное состояние, на примере инвазивного рака молочной железы человека установил, что развитие опухолевой массы и метастазиро-вание не происходят до неоваскуляризации.

Таким образом, неоплазмы в прилежащих к ним зонах как бы сами подготавливают себе сосудистые пути, которые совершенно необходимы для поддержания в их периферийных клетках гипероксического и пероксигеназного состояний и вдоль которых им предстоит развиваться. В этом отношении интересна математическая модель механизма ангиогенеза опухолей, включающая как раз диффузию фактора ангиогенеза в окружающие ткани и реакцию эндотелиальных клеток на хемотаксис (Chaplain, 1995). В пограничных с опухолью областях плотность микрососудов за счёт интенсивной неоваскуляризации должна быть высокой, и этот показатель, связываемый с агрессивностью опухолевого роста, является, как показано на примере инвазивной карциномы молочной железы, независимым, значительным и точным в прогнозе плохой выживаемости (Weidner, 1998).

По словам Ван Мейра (Van Meir, 1997), неоваскуляризация – процесс образования сложной «ирригационной» системы, когда в ответ на секретируемые опухолью стимулы формируются новые сосуды из предсуществующих. Эта система доставляет О₂ и питательные вещества, элиминирует шлаки и осуществляет паракрийную стимуляцию роста опухолевых клеток. Со сказанным выше согласуются материалы обзора (Blood, Zetter, 1990), характеризующие ангиогенез как направленный к солидной опухоли рост новых сосудов. Этот процесс наиболее отчётливо должен проявляться вблизи и в самих активно растущих, т. е. периферийных зонах раковых опухолей. Действительно, именно в таких участках рака, например, желудка человека и крыс выявлена значительная для клеток эндотелия сосудов пролиферативная активность, свидетельствуя о взаимосвязи между ней и развитием рака (Gao et al., 2000).

Алесандри с соавт. (Alessandri et al., 1986) также считают, что клетки опухоли, индуцируя ангиогенез, создают тем самым предпосылки для своего распространения и метастатического роста. В этой связи отметим данные о влиянии массы первичной опухоли и образования метастазов на изменение содержания опухолевого ангиогенного фактора (TAF) в крови (Лисняк, Сопожин-ская, 1989). Эксперимент проводили на мышах линии С57В1/6 с перевитой им карциномой лёгких Льюис. Во всех случаях рост карциномы и развитие метастазов после удаления первичной опухоли сопровождались появлением в сыворотке крови TAF с молекулярной массой 80 кД. На 7-14-е сутки после перевивки опухоли концентрация TAF составляла 19-20 нг/мл, увеличиваясь до 208-231 нг/мл на 35-е сутки. На 3-и сутки после удаления первичной опухоли уровень TAF снижается, но вновь возрастает до 62 нг/мл при появлении метастазов на 14-е сутки после операции. Однако пока неизвестно, влияет ли сек-ретируемый опухолью TAF непосредственно на процесс метастазирования – приживление отделившихся опухолевых клеток в других местах организма и развитие там метастазов.

Указанным выше данным не противоречат факты усиления ангиогенеза по мере прогрессии опухолей, в частности, глиом. В доброкачественном состо-янии последние характеризуются умеренной васкуляризацией, тогда как у высокозлокачественных глиом наблюдаются выраженное размножение микрососудов и их высокая плотность (Plate, Risau, 1995). В другом случае, с целью выяснения того, вовлекается ли ангиогенез в образование папиллом и в их прогрессию до карцином, у мышей SENCAR анализировали сосудистую систему нормальной кожи и кожи с гиперплазией, в папилломах на различной стадии и при плоскоклеточном раке. В итоге установили, что ангиогенез вовлекается в самые ранние стадии образования папиллом (Bolontrade et al., 1998). А несколько раньше было сообщено об индукции ангиогенеза уже в период пере-хода от гиперплазии к неоплазии. На примере гиперплазированных очагов поджелудочной железы мышей показано, что ангиогенная активность in vivo присуща этим пролифератам ещё до перерождения их в карциномы. Частота возникновения очагов клеток, обладающих ангиогенной активностью, составляла от 1 до 5 % и коррелировала с частотой образования карцином из гиперплазий (Folkman et al., 1989). Указанное может свидетельствовать о том, что природа приспособила вообще все разрастающиеся очаги тканей к самостоя-тельной прокладке капилляров для удовлетворения своих возросших потреб-ностей в различных субстратах и «расширенного воспроизводства». В этом смысле здесь реализуются принципы самоорганизации и самообслуживания.

С другой стороны, ангиогенез, как и любой иной нормальный процесс в организме, не может происходить без каких-либо ограничений. Известна, например, гипотеза об антиангиогенном действии супрессора опухолей гена р53 и его роли в подавлении роста неоплазм (Bouck, 1996). Если такая способность и присуща этому гену, то в действительности она реализуется редко, поскольку в большинстве типов злокачественных опухолей человека ген р53 характеризу-ется высокой частотой мутаций (Wiman, 1997 и др.), а его продукт белок р53, играющий роль специфического фактора транскрипции, теряет способность к выполнению этих функций. Наконец, заслуживает внимания гипотеза о том, что у старых животных процесс формирования новых кровеносных сосудов ослабляется и именно этим можно объяснить более медленный рост опухолей у них. Дополнительное подтверждение данной гипотезы получено на примере развития опухолей у молодых и старых мышей C57BL/10 (Kreisle et al., 1990).

В заключение отметим ещё раз: установление механизма ангиогенеза необходимо не только для понимания закономерностей роста солидных опухолей и их распространения, но и с целью терапии этих неоплазм. Поэтому исследованиям по ингибированию ангиогенеза на различных его этапах в настоящее время придаётся важное значение, и здесь получен уже ряд интересных фактов. Например, один из них демонстрирует значительное снижение (на 63 %) роста быстрорастущей меланомы и супрессию развития метастазов у хомячков при обработке их ингибитором ангиогенеза TNP-470 (Mysliwski et al., 1998). В качестве нетоксичного эндогенного ингибитора ангиогенеза идентифицирован эндостатин – С-концевой фрагмент коллагена XVIII, специфически подавляющий пролиферацию эндотелия, ангиогенез, опухолевый рост и метастазирование (Cirri et al., 1999; O′Reilly, 1999).

Сильным ингибитором неоваскуляризации in vivo проявило себя противораковое лекарство эдельфозин. При систематическом введении крысам (в/б, 20 мг/кг дважды в день) эдельфозин хорошо переносился ими, подавлял ангиогенез у большинства обработанных животных, тогда как в контроле наблюдался интенсивный рост сосудов (Vogler et al., 1998). Цитохалазин Е, метаболит грибов Aspergillis, оказался мощным и селективным ингибитором пролиферации капиллярных клеток эндотелия крупного рогатого скота. В опытах in vivo он также ингибировал на 40-50 % ангиогенез роговицы мышей, индуцированный bFGF, и подавлял рост опухолей лёгкого на 72 %. Полагают, что цитохалазин Е – перспективный антиангиогенный агент для лечения рака и других типов патологического ангиогенеза (Udagawa et al., 2000). Другие факты такого рода приведены в разделе, посвящённом терапии неоплазм (см. п. 7.2.1).