6.2. Мембранотоксическая активность неоплазмы как патогенетический фактор изменения клеток крови и опухолевого роста

6.2.1. Названные выше изменения элементов крови и лимфы и связанных с ними систем опухолевого организма убеждают в существовании достаточно мощного метаболического воздействия на них со стороны злокачественной опу-холи как хронического возмущающего фактора, однако природа цитотоксич-ности его достоверно пока не установлена. Определённые представления на этот счёт опираются на постулируемую нами концепцию канцерогенеза, согла-сно которой клетки активно растущих участков опухолей относительно гипер-оксичны и в них имеет место повышенный уровень ПОЛ, избыточный по сравнению с ПОЛ в нормальных клетках, но не достаточный для апоптоза А2 опухолевых клеток (см. п. 7.1.1) или необратимого их повреждения токсичес-кими продуктами ПОЛ. Представление о промежуточном уровне ПОЛ и связан-ных с ним устойчивых изменениях в клетках неоплазмы позволило впервые классифицировать значительное число, казалось бы, «идейно» разнородных, несопоставимых и разрозненных лечебных воздействий на 2 группы (см. п. 7.2; Лю, Шайхутдинов, 1991). Воздействия 1-ой группы направлены на снижение внутриклеточного напряжения О₂ и уровня ПОЛ, на нормализацию биоэнер-гетики и клеточного метаболизма в целом. Воздействия же 2-ой группы, нап-ротив, ещё более усиливают гипероксию и (или) пероксидацию, вплоть до пре-дельного их уровня и наступления критического состояния – избирательного лизиса клеток неоплазмы.

Важно отметить, что оба эти варианта предусмотрены уже самой природой и реализуются путём мобилизации организмом антиоксидантных средств, например витаминов А, Е и С в растущую опухоль (Лю, Ефимов, 1976), и цитолитического действия моноцитов, макрофагов, NK-клеток на опухолевые клетки, связанного с «кислородным взрывом» – быстрой продукцией и выде-лением этими эффекторными клетками в среду О и Н₂О₂. Известная чув-ствительность опухолевых клеток к цитотоксическому действию, например, макрофагов (Суслов, 1984) определяется, по-видимому, приближенностью первых к переходам в состояния апоптоза А2 или окислительной деструкции (см. п. 7.1.1) и готовностью вторых реализовать эти переходы действием своих агрессивных окисляющих агентов.

В рассматриваемом плане неожиданный результат представлен недавно в работе, где отрицается роль О , продуцируемого макрофагами, в окислитель-ном повреждении опухолевых клеток (Fricker et al., 1999). Авторы её показали, что активированные цитокинами и липополисахаридом макрофаги RAW 264 цитотоксичны для клеток мастоцитомы Р815 мышей, но киллинг опухолевых клеток первично опосредуется NO и супероксид для этого не требуется. Осно-ванием для такого вывода послужили: концентрационно зависимый протектор-ный эффект ингибитора индуцибельной синтетазы NO; отсутствие признаков перехода клеток RAW 264 к окислительному взрыву, а также недействие добавленного SOD на продукцию макрофагами NO и на клеточный киллинг. До получения доказательства в других исследованиях этот вывод не может изменить сложившееся мнение о том, что киллинг эффекторными клетками опухолевых не происходит без участия О и Н₂О₂.

В свою очередь, сами опухолевые клетки в силу внутриклеточной гиперок-сии и избыточной пероксидации способны, как уже отмечалось выше, секре-тировать в окружающую среду часть образующихся в них цитотоксических кислородных и перекисных продуктов. В этом смысле опухолевые клетки как бы приобретают свойство иммунологического эффектора и в таком качестве могут противодействовать цитотоксическому влиянию моноцитов, макрофа-гов и NK-клеток их же «оружием», снижая эффективность защитной системы. В указанном противоборстве в какой-то степени подавляется функциональная активность самих эффекторных клеток и индуцируется активность супрессор-ных клеток (Т- и В-лимфоцитов-супрессоров, макрофагов-супрессоров), кото-рые становятся «союзниками» опухоли в преодолении защитного противоопу-холевого барьера (Суслов, 1984).

С данным представлением согласуется характер изменения у мышей тумо-рицидных функций макрофагов, связанных с опухолью, в процессе прогресси-рующего её роста in vivo. На примере спонтанной Т-клеточной лимфомы Дальтона показано, что цитотоксичность перитонеальных макрофагов возрас-тала в ранний период опухолевого роста, однако, в поздние стадии процесса активность их снижалась. При инкубации с клетками указанной лимфомы туморицидность макрофагов зависела от дозы опухолевых клеток, подавляясь при высоких их концентрациях (Parajuli et al., 1997). Более того, активное АФК-зависимое противодействие опухолевых клеток цитотоксическому влиянию на них иммунокомпетентных клеток может привести последние к гибели по меха-низму апоптоза. Мы склонны полагать, что именно по этой причине клетки рака мочевого пузыря человека вызывают апоптоз активированных Т-лимфо-цитов при наличии прямого контакта между ними, и этот апоптоз является Fas-независимым (Steele et al., 2001).

6.2.2. Рассмотренные представления о функциональных особенностях опу-холевых и атакующих их иммунокомпетентных клетках позволяют обсудить факты изменения клеток крови в опухолевом организме в новой интерпретации. Прежде всего, естественно считать, что присутствие в организме опухоли – объекта атаки эффекторных клеток и одновременно «генератора» агрессив-ных окисляющих агентов – приведёт к высокой локальной концентрации этих продуктов и цитотоксическому действию их на окружающие ткани и на клетки проходящей через данный участок крови. Часть цитотоксических продуктов метаболизма О₂ из клеток опухоли и противоборстующих с ними эффекторов попадает непосредственно в систему кровообращения, являясь, по-видимому, немаловажной причиной отрицательных последствий для циркулирующих в ней форменных элементов крови, нарушения антиоксидантной её защиты.

Действительно, судя по отдельным работам, концентрация свободных ради-калов и перекисей в крови исследованных онкобольных существенно выше, чем у здоровых лиц. Так, у больных мелкоклеточным раком лёгкого наблюдалось значительное накопление в крови первичных продуктов ПОЛ и MDA (соответ-ственно в 2 и 1,5 раза выше, чем в контрольной группе). Комплексное лечение этих больных антиоксидантами активировало некоторые параметры их антиок-сидантной системы и снижало концентрацию продуктов ПОЛ (Лаппо и др., 1990). Усиление липопероксидации у больных мелкоклеточным раком лёгкого связывается в этой работе с развивающейся у них функциональной недоста-точностью указанной антиоксидантной системы; конкретный же механизм участия неоплазмы в возникновении и поддержании данного феномена не рассматривается. Повышение содержания продуктов ПОЛ в крови обнаружено также у больных раком желудка, причём чётко прослеживается корреляция этого повышения с размерами опухоли желудка (Вайнштейн, Звершхановский, 1984). Кстати, исследование антиоксидантного статуса крови больных раком шейки матки в зависимости от объёма первичной опухоли выявило сходную связь: наиболее выраженные нарушения ферментативного и неферментатив-ного звеньев антиоксидантной защиты крови обнаруживаются у больных с большим объёмом опухолевого поражения (Розенко и др., 1999).

Показано, что уровень реакций свободнорадикального окисления (оцени-вался с помощью теста с тиобарбитуровой кислотой и путём регистрации Fe² -индуцированной хемилюминесценции) в крови больных остеогенной саркомой выше, чем у здоровых лиц (Чукаев и др., 1997). На 40 % увеличена концен-трация MDA в крови больных раком молочной железы (Hietanen et al., 1992). То же самое наблюдается у больных раком печени: на фоне повышенного содер-жания в сыворотке крови MDA и сниженного уровня в эритроцитах GSH отмечено уменьшение в крови концентрации витаминов А, Е и β-каротина. Введение больным комплекса антиоксидантов в течение 7 дней приводило ука-занные отклонения в норму (Бабаян и др., 1998). Естественными представ-ляются и данные о том, что в плазме крови и в моче у детей в возрасте 1-18 лет с острым миелолейкозом, опухолями костей, крупноклеточной лимфомой и лимфомой Беркитта содержание различных альдегидов повышено по сравне-нию с их уровнем в контрольной группе. Особенно резко при раковых забо-леваниях возрастает уровень гексаналя, гептаналя и MDA. После же введения больным химиопрепаратов (доксорубицина или даунорубицина) имеет место тенденция к снижению концентрации альдегидов (Yazdanpanah et al., 1997).

В целом, приведённые выше факты позволяют полагать, что спустя опреде-лённое время (сут.), после многократного прохождения основной массы крови через участок расположения неоплазмы, происходят характерные сдвиги в периферической крови и, прежде всего, в мембранах их клеток вследствие активации реакций ПОЛ. Последние ответственны за изменение жидкокрис-таллического характера липидного бислоя, состава и концентрации отдельных фракций липидов-эффекторов, нарушение регуляции активности мембраносвя-занных и липидозависимых ферментов. Наиболее отчётливо в этой ситуации демонстрируется у онкобольных снижение текучести (увеличение микровяз-кости) мембран клеток крови (эритроцитов, лимфоцитов). Такие сдвиги пока-заны, в частности, у больных раком желудка, мочевого пузыря и яичников, особенно у практически неоперабельных (Горошинская и др, 1999).

Несколько неожиданными представляются результаты исследований по оценке степени ненасыщенности липидов плазмы и эритроцитов (по числу двойных связей) у больных раком молочной железы (113 человек). Оказалось, что количество таких связей у них значительно выше, чем у здоровых женщин и у больных мастопатией. Кроме того, число двойных связей больше в липидах крови при I-II стадии рака и неоперабельных больных по сравнению с III ста-дией и операбельными (Корман, Потапов, 1997). Эти данные не согласуются с предыдущими материалами о повышенном уровне свободнорадикального ПОЛ в крови раковых больных, который должен, очевидно, приводить к снижению степени ненасыщенности липидов плазмы. Действительно, новая информация на этот счёт, полученная недавно при исследовании 711 больных с различной локализацией неоплазм, подтвердила: в сыворотке крови у них наблюдались повышение содержания липидных метаболитов и снижение суммарной ненасы-щенности липидов – двойных связей. Последние, как известно, являются суб-стратом пероксидации и интегральным показателем ПОЛ. Так, среднеста-тистическая величина показателя двойных связей липидов сыворотки крови составила при раках молочной железы, пищевода, желудка и толстой кишки соответственно 168,0 10^-10±12.3 10^-10, 144,2 10^-10±8,1 10^-10, 125,0 10^-10±8,0 10^-10 и 148,9 10^-10±12,3 10^-10 моль/мкл. По сравнению с нормой (228,0 10^-10±9,15 10^-10 моль/мкл) эти показатели ниже в 1,5-1,9 раза (Цырусь, Машевский, 2002).

В связи с обсуждаемым вопросом обращает на себя внимание ещё один факт: у онкологических больных выявлено неспецифическое содержание свя-занных с сывороточным альбумином липидов и продуктов их перекисного окисления (в сравнении с нормой). Увеличение количества лигандов липидной природы, транспортируемых альбумином, у больных раком коррелирует с уста-новленными методом спектрального анализа изменениями вторичной струк-туры альбумина по типу деспирализации и снижением его резервной функцио-нальной активности (Толкачева и др., 1995). Возрастание лигандосвязывающей способности альбумина рассматривается в этой работе как важный адаптив-ный фактор при характерном для онкопатологии повышении активности мета-болизма жирных кислот. Однако ослабленная способность печени онкобольных и животных с опухолями к синтезу сывороточного альбумина, приводящая к гипоальбуминемии (Шапот, 1979), должна, очевидно, снижать эффект от указанной адаптации. Отметим, кстати, что материалы о гипоальбуминемии при онкологических заболеваниях представлены и в ряде недавних публикаций. Например, в уже упомянутой выше работе Цытруся и Машевского (2002) у больных раком различной локализации методом зондовой ЭПР-спектроскопии показаны нарушение структурной организации молекулы сывороточного аль-бумина, снижение общей концентрации и функциональной активности этого основного транспортного белка крови. Данные изменения были закономерными для всех изученных локализаций опухолей и коррелировали с активацией ПОЛ в крови больных.

В изложенной выше ситуации большинство эритроцитов постепенно дол-жно трансформироваться в эхиноциты, деформируя свою форму, внешнюю поверхность и приобретая способность к адгезии. Соответственно уменьшается масса функционально полноценных эритроцитов. В числе других изменений при повышенной пероксидации – частичная инактивация антиоксидантных ферментов. Показано, в частности, снижение активности SOD и GPX в эрит-роцитах больных злокачественной лимфомой. Активность SOD в норме и у больных составляла 0,9296 и 0,7733 мг/г гемоглобина, а GPX – 22,78 и 17,56 МЕ/г гемоглобина соответственно. Снижение активности ферментов у больных в обоих случаях достоверно (Bewick et al., 1987). Вследствие гемолиза снижа-ется также общая масса эритроцитов, что является одной из причин гипокси-ческого состояния опухолевого организма (Мосиенко и др., 1982). В этом, на наш взгляд, и состоит столь характерное для опухолевого организма непосред-ственное эхиноцитогенное влияние растущей неоплазмы и воздействующих на неё, например, активированных мононуклеарных фагоцитов. При лейкозах ответственность за подобное изменение эритроцитов должны нести, по нашей логике, наряду с пораженными кроветворными тканями патологические лейко-циты, циркулирующие в сосудах вместе с эритроцитами.

Что касается причин и механизма образования щиповидных отростков на поверхности эритроцитов при трансформации их в эхиноциты, то они пока не совсем понятны. Известны лишь некоторые фундаментальные и частные факты, имеющие, по-видимому, отношение к этому неясному феномену и позволяю-щие высказать о нём наши субъективные представления. Как известно, зрелые эритроциты млекопитающих лишены митохондрий. Такие серьёзные «потери» допущены природой, очевидно, во имя реализации какой-то очень важной, глобальной функции в организме. Конкретно имеется в виду способность эрит-роцитов к транспорту свободного О₂ с помощью гемоглобина, количество молекул которого в одном только эритроците достигает примерно 265∙10⁶. При-сутствие множества митохондрий в эритроцитах несовместимо с функцией переноса этими клетками О₂ из-за неизбежной конкуренции за кислород между митохондриями и армадой молекул гемоглобина и, следовательно, нереализуе-мости в составе таких эритроцитов «гемоглобинового» механизма депониро-вания и транспорта О₂. Кроме того, отсутствие митохондриального дыхания должно приводить с момента насыщения молекул гемоглобина кислородом к внутриэритроцитарной гипероксии (по сравнению со случаем, когда такое дыхание существовало бы в эритроцитах).

Привлекает внимание также асимметрия в распределении фосфолипидов разных классов в наружном и внутреннем монослое бислойных плазматических мембран и сформированных из них фосфолипидных липосом. Во внутреннем монослое преобладают легко окисляющиеся фосфатидилэтаноламин и фосфа-тидилсерин, причём более высокого индекса ненасыщенности по сравнению с их содержанием во внешнем монослое. Напротив, фосфатидилхолин, отличаю-щийся низким уровнем PUFAs и устойчивостью к окислению, локализован главным образом в наружном монослое (Торчилин и др., 1982) и составляет бóльшую его часть (Perlman et al., 1937). Примечательно, что антиоксидант α-токоферол включается преимущественно в фосфолипидный монослой с вы-соким содержанием PUFAs, т. е. во внутренний, а само асимметричное расп-ределение фосфолипидов и соответственно токоферола происходит отчасти самопроизвольно (Тюрин и др., 1988).

По указанным выше причинам плазматическая мембрана эритроцитов должна быть особенно чувствительной к развитию ПОЛ со стороны именно её внутреннего монослоя. При наличии соответствующих инициаторов и, в част-ности, под влиянием непрерывно секретируемых опухолевыми клетками АФК фосфолипиды в этом монослое, практически не связанные друг с другом, могут легко окисляться и переокисляться, что должно приводить к образованию нару-шающих целостность внутреннего слоя многочисленных дефектных участков. С этого, вероятно, и начинается процесс формирования шиповидных выростов на поверхности эритроцитов. Во первых, указанные участки теряют «тонус», нарушая организацию цитоскелета в примембранной области и расстраивая координацию внутренних напряжений в клетке. Во вторых, под влиянием воз-никающих упругих напряжений в самой мембране внешние её участки, распо-ложенные напротив образовавшихся явных брешей во внутреннем слое, будут, скорее всего, изгибаться, выпячиваясь в наружную сторону. Любопытно, что при исследовании влияния бензилового спирта на текучесть мембран эритро-цитов человека показана способность этого соединения в концентрации 50-60 мМ переводить эритроциты в эхиноциты. Как полагают авторы (Chabanell et al., 1985), бензиловый спирт модифицирует в основном внутренний монослой мем-бран эритроцитов.

В аспекте обсуждаемого вопроса кажется логичным предположение о том, что наличие микроворсин и выпячиваний цитоплазмы на поверхности опухоле-вых клеток также связано с их гипероксичностью и нарушением асимметрии в распределении фосфолипидов в плазматической мембране. В дополнение к ска-занному выше отметим лишь: на дезорганизацию элементов цитоскелета прямо или косвенно влияет снижение уровня cAMP в опухолевой клетке (см. п. 2.3.4).

6.2.3. Трансформации подвергаются и тромбоциты онкологических боль-ных. Повышенная наклонность их организма к тромбозу связывается нами в основном с возрастанием в плазматической мембране тромбоцитов уровня свободнорадикального ПОЛ. Непосредственное неферментативное воздействие окисляющих веществ, секретируемых опухолевыми и атакующими их эффек-торными клетками, приводит к образованию активных промежуточных и конеч-ных продуктов пероксидации фосфолипидов, которые так или иначе участвуют в образовании индукторов агрегации тромбоцитов. Пероксидативный механизм их трансформации подтверждается, как уже отмечалось выше, фактами анти-тромботического действия различных антиоксидантов.

Данный вариант патологической активации и агрегации тромбоцитов отли-чается от механизма, функционирующего в норме, когда в ответ на действие тромбоцитактивирующих факторов, включая опухолевые промоторы из класса форболовых эфиров, в клеточной мембране индуцируется определённый комп-лекс ферментативных процессов, в частности: активация Са²- и фосфолипидо-зависимой PKC, фосфолипаз С и А₂; гидролиз фосфолипидов, выделение из них жирных кислот, в том числе арахидоновой кислоты; ферментативное образова-ние продуктов ПОЛ в LOX- и COX-системах. Реакции метаболизма арахидо-новой кислоты по LOX-пути приводят к образованию биорегуляторов липид-ной природы и, в частности, тромбоксана А₂ – естественного индуктора агрегации тромбоцитов. Кроме того, продукты липооксигенации необходимы для активации тромбопластина и образования тромбина из протромбина (см. рис. 8). PKC, фосфорилирующая различные эндогенные мишени в клетке, нап-ример, белки винкулин и талин, способствует дестабилизации цитоскелета и нарушению клеточной формы тромбоцитов. Эти представления коррелируют с данными о том, что блокаторы PKC, ингибиторы фосфолипаз С, А₂ и LOX, различные антиоксиданты тормозят синтез предшественника тромбоксана А₂ из арахидоновой кислоты (Каган и др., 1984), противодействуя изменению формы и агрегации тромбоцитов (Sano et al., 1983 и др.).

Зависимость агрегации тромбоцитов от уровня cAMP в них (Андреенко, Суворова, 1986) может указывать также на участие в этом процессе «энергети-ческого» канала регуляции. Это значит, что мембранотоксическая активность опухолевых клеток в отношении тромбоцитов так или иначе приводит к инак-тивации аденилатциклазы, снижению внутритромбоцитарной cAMP и, следова-тельно, интенсивности cAMP-стимулируемого митохондриального дыхания. Следствием этих изменений должны быть избыточные рО₂ и пероксидация фосфолипидов в мембранах соответствующих клеток, создающие, как отмеча-лось выше, необходимые условия для агрегации, но теперь уже изнутри тром-боцитов. Отражением подобных сдвигов могут быть, в частности, активация и изменение липидного состава тромбоцитов, повышение концентрации тромбо-ксанов у больных раком лёгкого, что увеличивает риск развития у них тромбоза (Prisco et al., 1995). Можно рискнуть и пойти в рассуждениях ещё дальше, отметив сходство исходного прооксидантного состояния в малигнизируемой клетке и в активированном безъядерном тромбоците, но разные последствия их трансформации. В одном случае эти последствия как реакция на неблагопри-ятные условия использованы для перехода в режим независимого устойчивого размножения, а в другом – приспособлены для выполнения полезной при необходимости адгезивно-агрегационной функции.

Интересно, что в регуляции процесса агрегации тромбоцитов участвует и циклонуклеотид cGMP, антагонист cAMP. Молекулярный механизм антиагре-гационного действия NO и образующегося при его участии cGMP пока не выяснен, но, по гипотезе Севериной (1998), начинается он с предотвращения cGMP активации PLA₂ и PLC. Это приводит соответственно к торможению освобождения арахидоновой кислоты и образования DAG и IP₃. «Срыв» данных процессов лимитирует, в свою очередь, последующие стадии распада арахидо-новой кислоты, необходимые для активации тромбоцитов и их агрегации. С одной стороны, предупреждается образование тромбоксанов А₂ и В₂; с другой, срываются активация DAG PKC (следовательно, и фосфорилирование ею бел-ков тромбоцита) и стимуляция IP₃ накопления Са²⁺, которые также необходимы для той же трансформации тромбоцитов. Иными словами, cGMP ингибирует распад фосфолипидов, в том числе фосфоинозитидов, и образование продуктов, обязательных для агрегации тромбоцитов.

Рассматриваемый механизм в условиях повышенной генерации NO опухо-левыми и атакующими их эффекторными клетками должен, казалось бы, пре-пятствовать активации и агрегации тромбоцитов в организме-опухоленосителе, чего в действительности не происходит. Логично предположить, что антиагре-гационная, в принципе позитивная функция NO и cGMP реализуется только в районе локализации опухолей, но для организма в целом она представляется негативной по одной причине: присутствие в окружении неоплазм факторов, противодействующих тромбообразованию, облегчает перемещение опухолевых клеток по близко расположенным к ним микрососудам, т. е. способствует распространению таких клеток по всему организму на начальной стадии этого процесса. В механизме антиагрегационного действия cGMP некоторое сомне-ние вызывает один момент – инактивация им PLA₂ и PLC, поскольку это проти-воречит данным об участии cGMP в пролиферации клеток, реализация которой обычно связана с активацией указанных фосфолипаз и функционированием, в частности, LOX-пути метаболизма арахидоновой кислоты. Поэтому желатель-ны более убедительные доказательства о причастности cGMP к подавлению активности PLA₂ и PLC.

Что касается геморрагических осложнений в опухолевом организме, обыч-но связываемых с последствиями рассеянного внутрисосудистого свёртывания крови и фибринолизом, то о механизме их возникновения также возможны иные, чем принято, суждения. В развитие изложенных выше представлений можно полагать, что повышенная кровоточивость – результат дальнейшего развития ПОЛ в мембранах тромбоцитов, когда их первоначальная реакция на умеренное ПОЛ в форме возрастания функциональной активности, адгезивно-агрегационных свойств (первый этап) сменяется, при продолжительном проте-кании ПОЛ и реализации его деструктивных потенций, дегенеративными изме-нениями структуры и снижением функциональной активности (второй этап). Этими нарушениями структуры и функции и определяются, по-видимому, неполноценность тромбоцитов и геморрагические осложнения при раке. Во всяком случае, такими изменениями характеризуются тромбоциты при различ-ных формах лейкоза – заболевании с выраженной склонностью к кровотече-нию. Показано также, что степень выраженности адгезии тромбоцитов при раке почки находится в прямой зависимости от стадии заболевания. Усиление агре-гации тромбоцитов у больных первой и второй стадий сменяется её снижением при третьей и четвертой стадиях ракового поражения (Голощапов, 1986). Эти данные подтверждают, по нашему мнению, существование указанной выше двухэтапной трансформации тромбоцитов в опухолевом организме.

6.2.4. С точки зрения развиваемого в данной главе представления о сис-темном действии опухоли на форменные элементы крови и лимфы, растущее новообразование ответственно также и за феномен иммунодепрессии в опухо-левом организме. Имеющиеся в литературе материалы создают впечатление, что неоплазма через секретируемые ею продукты по-разному влияет на эффек-торные клетки специфического противоопухолевого иммунитета (Т-лимфоци-ты, макрофаги) и естественной резистентности (моноциты, макрофаги, NK-клетки) – этих двух системы защиты организма от опухолей. Изменение неакти-вированных клеток первой из указанных систем, в частности Т-лимфоцитов, естественно связать с интенсификацией ПОЛ в плазматической и затем в других мембранах, создающей по кислородно-перекисной модели необходимые условия для перехода лимфоцитов в пролиферативное состояние. При этом возможны нарушения морфофизиологических и иных условий для лиганд-реце-пторных взаимодействий. Отражением этих событий в Т-лимфоцитах опухоле-вого организма, по-видимому, и является низкая реакция бласттрансформации на фитогемагглютинин, с одной стороны, и высокая спонтанная бласттранс-формация, с другой.

Если исходить из того, что способность лимфоцитов к бласттрансформации отражает их функциональную активность и иммунологическую компетентно-сть, то в этом смысле в опухолевом организме вначале создаются благоприят-ные условия. Однако позже вследствие дальнейшего развития ПОЛ в мембра-нах большинство Т-лимфоцитов становится функционально дефектным, в них фиксируются сдвиги некоторых процессов метаболизма. Так, изучение активно-сти ферментов метаболизма глюкозы в лимфоцитах периферической крови больных с аденокарциномами желудка, лёгкого, прямой, сигмовидной и слепой кишок, желчного пузыря и поджелудочной железы показало, что активность гексокиназы у больных увеличивается в среднем на 30 % по сравнению с таковой у здоровых лиц, причём прослеживается корреляция между уровнем возрастания активности гексокиназы и стадией опухоли. Активность других исследованных ферментов (фосфофруктокиназы, пируваткиназы и др.) изменя-лась незначительно (Giacchi et al., 1987). Выявленная достоверная связь между наличием солидной опухоли в организме и увеличением активности гексоки-назы в лимфоцитах крови больного может быть хотя бы отчасти результатом развития избыточного ПОЛ в мембранах митохондрий, подавления дыхания, снижения синтеза ATP и cAMP и соответственно повышения уровня cAMP-ингибируемого гликолиза. Такая ситуация ранее постулировалась нами в самих опухолевых клетках (см. п. 2.1.12).

Превышение интенсивности ПОЛ в мембранах лимфоцитов некоторого критического уровня может быть для них разрушительным и поэтому ответ-ственным за снижение содержания лимфоцитов в крови онкологических боль-ных. Наиболее существенным оказывается процент снижения малых лимфо-цитов (см. п. 2.5.3). Количество Т-лимфоцитов у онкологических больных уменьшается также за счёт известной возрастной инволюции тимуса – естес-твенной деградации прежде всего его коркового слоя, усиливаемой влиянием продуцируемых опухолью веществ, которые, по-видимому, небезвредны для угасающего тимуса. А приуроченность канцерогенеза в основном к пожилому возрасту лишь усугубляет лимфоцитный дефицит у больных этого возраста.

Функциональная недостаточность лимфоцитов может быть вызвана и сле-дующей причиной. Как уже отмечалось выше, в порядке защитной меры орга-низм мобилизует в растущую опухоль различные антиоксиданты из нормаль-ных тканей (клеток), и лимфоциты, по-видимому, не являются здесь исключе-нием. Содержащиеся в них антиоксиданты расходуются прежде всего в самой крови онкобольного в условиях повышенного в ней уровня ПОЛ. Лимфоциты же, дренирующие в повышенном количестве неоплазму для противодействия её росту, скорее всего, тоже обедняются антиоксидантами «в пользу» опухолевых клеток. Судя по данным Франциянц и соавт. (1999), такая ситуация вполне реальна. На примере больных раком яичников ими показано, что как лимфоци-ты крови, так и лимфоциты в опухолевой ткани содержат значительно меньше витаминов Е и А, чем лимфоциты у здоровых лиц. Такое же снижение их содер-жания наблюдается в нейтрофилах крови и нейтрофилах, дренирующих опу-холь яичника у тех же больных. Названные изменения отражаются, естест-венно, на функциональной недостаточности иммунокомпетентных клеток.

Система естественной противоопухолевой резистентности, как известно, в отличие от Т-лимфоцитов обладает способностью к немедленной и неспецифи-ческой реакции на опухолевые клетки. Это может означать, что NK- и другие эффекторные клетки данной системы постоянно поддерживаются в активиро-ванном состоянии или физиологически всегда готовы к быстрой активации и последующей реакции. В основе этой готовности может лежать функциони-рование в плазматической мембране комплекса ферментативных процессов, включая гидролиз фосфолипидов и образование продуктов ПОЛ с участием LOX, которая, вероятно, и активируется при необходимости реализации цито-литического действия NK-клеток. Ингибирование реакций метаболизма арахи-доновой кислоты по LOX-пути сильно тормозит активность NK-клеток чело-века. Предполагается, что окисление данной кислоты протекает с участием гидроксильных радикалов, поскольку акцепторы именно этих радикалов сни-жали активность естественных киллерных клеток и способность их лизировать опухолевые клетки (Duwe, Poder, 1984).

Выявлена также связь между метаболизмом фосфоинозитидов в NK-клет-ках человека и ранней их активацией при стимуляции этих эффекторов чувст-вительными к ним опухолевыми клетками (Steele, Brahmi, 1988). Пониманию этой связи может помочь другой факт, установленный, правда, для цитотокси-ческих Т-лимфоцитов при их действии на клетки мышиной мастоцитомы Р815. Было показано, что ингибиторы тирозиновых протеинкиназ блокируют лизис опухолевых клеток, опосредуемый Т-лимфоцитами, причём утрата последними цитотоксической функции ассоциирована наряду с другими изменениями и с подавлением обмена фосфоинозитидов (Rosato et al., 1994). Если подобный эффект запрограммирован и в больших гранулярных нефагоцитирующих лим-фоцитах, какими являются NK-клетки, то активация их, скорее всего, реализу-ется по схеме: стимуляция NK-клетки → активация тирозиновой протеинки-назы (возможно, даже белка-фермента src) → фосфорилирование PI и образо-вание PPIs (см. Фаворова и др., 1986; Ивашкин и др., 1987), активация PLC (Margolis et al., 1989) → образование DAG → активация PKC и PKC-зависимой NADPH-оксидазы в плазматической мембране → генерация О и других АФК. По такому же механизму, похоже, происходит продукция АФК активирован-ными макро- и микрофагами. Любые же воздействия, инактивирующие PKC непосредственно или через какие-то промежуточные стадии, должны приводить к обратному эффекту.

Что касается указанной выше зависимости активности NK-клеток от про-дуктов LOX-пути метаболизма арахидоновой кислоты, то и она находит объяс-нение – ведь свободнорадикальные формы О₂ и перекисные соединения, обра-зующиеся при окислении данной кислоты, и мобилизуемые IP₃ ионы кальция активируют PLA₂ (Садовникова, 1989: Byczkowski, Channel, 1996; Sakamoto et al., 1999), которая усиливает распад фосфолипидов и высвобождение арахидо-новой кислоты. Последняя же оказывает активирующее действие на PLC (Banno et al., 1988) и, независимо от Са²⁺ и PS, на PKC (Murakami, Routtenberg, 1985), т. е. на ферменты, поддерживающие функционирование PPI-системы и образование цитотоксических оксидантов. Кроме того, образующаяся из DAG фосфатидная кислота тоже способна активировать PLA₂ и PLC (Moolenaar et al., 1986), что может указывать на участие множества локальных положительных обратных связей в надёжном обеспечении NK-клетками и фагоцитами режима окислительной деструкции различных антигенов. В целом же феномены генера-ции интермедиатов активного О₂ эффекторами после их стимуляции опухоле-выми клетками и обратного цитотоксического воздействия первых на вторые хорошо известны, и факты на этот счёт периодически пополняются новыми (см., например, Mytar et al., 1998).

Небезынтересны также данные о том, что активность NK-клеток наиболее выражена в селезенке и в крови, а в опухолях они обладают пониженной лити-ческой активностью. На этом основании высказано мнение: NK-клетки осуще-ствляют деструкцию клеток опухоли в циркуляции (Mooze, 1985). Следует ли из этого, что из всех эффекторных клеток NK-клетки являются главным антиметастатическим средством в организме, пока неясно. Во всяком случае, кажется очевидной причастность их к известному факту: лишь незначительная часть опухолевых клеток может образовывать метастазы, большинство же из них гибнет, не достигая цели.

6.2.5. Выше, исходя из постулируемого нами кислородно-перекисного ме-ханизма канцерогенеза, был указан один из наиболее вероятных, с нашей точки зрения, способов противодействия опухолевых клеток разрушению эффектор-ными клетками в зоне их контакта, согласно которому первые производят в принципе тот же «кислородный взрыв», что и вторые, но лишь, возможно, более длительный. Этот механизм причастен и к подавлению в значительной мере системы естественной противоопухолевой резистентности (Weissler et al., 1987). Другой возможный механизм противодействия связан с твёрдо установ-ленным сейчас феноменом – подавлением противоопухолевого иммунитета некоторыми типами PGs, особенно PGE (Дейчман, 1988, 2000; Матвеева и др., 1993; Erickson, 1995), синтезируемыми опухолевыми клетками, как известно, в избыточном количестве. Этот вопрос уже затрагивался нами в п. 2.3.12, где высказан ряд соображений о PG-механизме защиты опухолевых клеток от атак эффекторных. Здесь же в качестве естественного результата их противоборства отметим лишь, что если определённый массив опухолевых клеток не обладает достаточно развитой способностью синтезировать PGE, то соответственно сни-жается и их резистентность действию эффекторных клеток.

Указанное положение подтверждается, например, работой Ключаревой с соавт. (1990). По их данным, высокая чувствительность клеток тимомы чело-века MOLT-4 к цитотоксическому действию NK-клеток обусловлена относите-льно сниженной PGE-секретирующей их активностью, а также использованием в стандартных тестах сравнительно низкой дозы клеток MOLT-4. Однако при увеличении абсолютного числа последних количество секретируемого ими PGE несколько возрастает, и цитотоксическая активность NK-клеток снижается. Из материалов обзора Дейчмана (2000) следует, что в ходе прогрессии in vivo возникают и отбираются варианты опухолевых клеток, характеризующиеся, помимо способности к немедленному выбросу PGE₂ при контакте с эффекто-рами, высоким уровнем Н₂О₂-катаболизирующей активности. Приобретение опухолевыми клетками этих двух механизмов защиты приводит к 30-200-крат-ному повышению уровня их туморигенности.

Подавление токсическими веществами (АФК, перекисными соединениями) гуморального и клеточного иммунного ответа при опухолевом росте подтвер-ждено и путём доказательства «от противного». Так, на примере роста карцино-саркомы лёгкого Льюис и других неоплазм показано иммуномодулирующее действие церулоплазмина – одного из основных антиоксидантов в сыворотке крови. Этот известный перехватчик О , перекисей и ингибитор аутоокисления липидов усиливает активность эффекторных клеток, повышает содержание cAMP и снижает уровень cGMP в иммунокомпетентных органах животных-опухоленосителей. Очевидно, церулоплазмин, перехватывая О и ингибируя ПОЛ, уменьшает токсическое действие опухоли на иммунную систему орга-низма (Пинчук и др., 1985).

Несколько иным представляют механизм взаимодействия опухолевых и эффекторных клеток Борунов с соавт. (1989). На основании данных о том, что активность SODs, каталазы, GPX и других антиоксидантных ферментов в 2-3 раза выше в периферийных отделах опухоли, чем во внутренних, они пришли к выводу: именно эта высокая антиоксидантная активность обеспечивает резис-тентность опухолевых клеток к цитотоксическому действию макрофагов и ней-трофилов. Ещё раньше с этой же антиоксидантностью связывались резистен-тность опухолевых клеток к ПОЛ, отсутствие в них липопероксидов. Такое мнение, естественно, противоречит нашему, согласно которому стимуляция многоуровневой антиоксидантной системы в периферийных клетках неоплаз-мы, включая транспорт к ним различных антиоксидантов из нормальных близ-лежащих и отдалённых органов и тканей, является лишь защитной реакцией в ответ на состояние гипероксии и пероксидации в указанных клетках. И если процесс канцерогенеза развивается всё же устойчиво, значит даже мобилизация антиоксидантной системы поражённых клеток не способна снизить уровень патологических окислительных реакций до нормального.

В активно растущей неоплазме прооксидантная составляющая противобор-стующих процессов превышает антиокислительную, а часть антиоксидантов, действующих на разных линиях защиты, подвергается даже инактивации (само-окислению). В этих условиях антиоксидантная система периферийных клеток злокачественной опухоли, не справляясь с собственным «пожаром», тем более не способна активно противостоять прооксидантным атакам эффекторных кле-ток. Более того, клетки периферийных участков неоплазмы, как неоднократно отмечалось нами, сами должны секретировать АФК, продукты окисления липи-дов и белков, т. е. противодействовать эффекторным клеткам своим не анти-окислительным заслоном, а, напротив, оксидантным воздействием, аналогич-ным вырабатываемому самими эффекторами.

Что касается упомянутой выше способности опухолевых клеток к самоза-щите от иммунного надзора путём «сбрасывания» с поверхности ганглиозидов (см. п. 6.1.3), то какие-либо убедительные объяснения этого феномена пока отсутствуют. Не исключено, что механизм подавления цитотоксического дейст-вия эффекторных клеток как-то связан с показанным на примере мембран мозга ингибированием некоторыми ганглиозидами, в частности ганглиозидом GM₁, свободнорадикальных реакций (Тюрин и др., 1992). Будучи модуляторами акти-вности протеинкиназ, «сброшенные» опухолью ганглиозиды, возможно, прямо или косвенно снижают активность PKC в плазматической мембране эффектор-ных клеток и тем самым генерацию О PKC-зависимой NADPH-оксидазой, т. е ослабляют защитный противоопухолевый барьер по одному из его главных «пероксидативных» каналов воздействия на антигены.

Взаимодействие или правильнее, по-видимому, столкновение системы гете-рогенной популяции опухолевых клеток с системой естественной резистен-тности в процессе возникновения и роста опухоли наводит на мысль о существовании механизма отбора клеток неоплазмы именно при указанном столкновении. Идея такого отбора наиболее чётко была изложена в книге «Методологические вопросы изучения онкогенеза» под редакцией Трапезни-кова, Соловьева и Шингарова (1988). Авторы её достаточно аргументировано утверждают: «… возникающая опухоль есть результат отбора трансформиро-ванных клеток in vivo, в котором наряду с другими факторами, как это сейчас стало очевидным, существенную роль может играть система естественности резистентности. Вопрос об участии факторов естественной резистентности в отборе опухолевых клеток in vivo является принципиальным. Если такой отбор in vivo действительно происходит, то выжившие при таком отборе опухолевые клетки должны нести на себе «отпечатки пальцев» естественной резистент-ности, т. е. отличаться от клеток родительской популяции либо по способности подавлять естественную резистентность организма к опухоли, либо по большей устойчивости к факторам естественной резистентности. В последние 3-4 года получены первые данные, подтверждающие, что отбор опухолевых клеток in vivo действительно идёт в этих двух направлениях».

Указанные представления хорошо согласуются с изложенными нами выше, в том числе со способностью клеток из периферийных зон опухоли противо-стоять (в принципе и фактически) действию эффекторных клеток путём секре-ции, в частности, протеаз, тех же АФК и Н₂О₂, индукции клеток-супрессоров, сбрасывания ганглиозидов, оказывающих выраженное супрессорное и блоки-рующее действие на различные звенья иммунной системы. В результате их противоборства единичные трансформированные и «слабые» опухолевые клет-ки погибают и постепенно отбираются наиболее «сильные» по способности защищаться, продуцировать прежде всего АФК, PGE и различные ферменты деструктивного назначения. Отбираемые таким путём опухолевые клетки бу-дут, очевидно, более устойчивыми к факторам естественной резистентности и даже сами могут подавлять эту систему.

Анализ приведённой ситуации неизбежно приводит к кардинальному вы-воду, сделанному авторами цитированной выше работы, а именно: система естественной резистентности при столкновении с гетерогенной популяцией трансформированных (опухолевых) клеток и со способностью некоторых из них противостоять ей начинает действовать как фактор жесткого отбора наи-более злокачественных вариантов опухолевой клетки, как фактор зависимой от естественной резистентности прогрессии опухолей. Конкретным проявле-нием действия этого механизма можно считать отбор самых «способных» кле-ток неоплазмы по «умению» эффективно снижать цитотоксичность макро-фагов, нейтрофилов и NK-клеток путём, в частности, активной секреции PGEs (Матвеева и др., 1993).

6.2.6. Рассмотренная хотя и преднамеренно упрощенная модель столкнове-ния двух разных клеточных систем позволяет в принципе понять и другие возможные исходы их противоборства, которые в основном зависят от соот-ношения «мощностей» продуцируемых сторонами противодействующих фак-торов. В зависимости от того, каков конкретный уровень секреции АФК и различных дестабилизирующих продуктов той или иной опухолевой клеткой, каковы число и степень активности атакующих эффекторных клеток, одни клетки неоплазмы будут погибать, другие – активно сопротивляться и даже нейтрализовывать воздействие фагоцитов и NK-клеток, а третьи – стимули-роваться, «подтягивая» свой пока относительно низкий уровень ПОЛ до повы-шенного, который характерен для гипероксической истинно опухолевой клетки. Подробнее эти и некоторые другие иммунологические феномены, упомянутые в монографии Кузнецова (1992), обсуждаются ниже.

В литературе хорошо известны факты иммуностимуляции опухолевого роста. Как отмечал Прен (Prehn, 1983), стимулирующий эффект проявляется обычно при умеренной или сниженной иммунореактивности цитотоксических лимфоцитов, низком количественном отношении их к опухолевым клеткам в начале эксперимента. Увеличение количества этих лимфоцитов приводит к от-мене эффекта стимуляции роста опухоли и проявлению цитотоксической реак-ции. Данное положение как нельзя лучше отражает зависимость исхода взаимо-действия двух клеточных систем как от соотношения привлекаемых ими «сил», так и от активности внутриклеточных пероксигеназных процессов в них. Ука-занные суждения справедливы, очевидно, и в отношении других эффекторных клеток, в том числе макрофагов (Parajuli et al., 1997). Малые дозы цитотокси-ческих эффекторов не в состоянии подвести опухолевые клетки к апоптозу А2 или окислительной деструкции (см. п. 7.1.1), но могут своим воздействием несколько повысить уровень свободнорадикальных реакций, участвующих в нормальных метаболических процессах и регуляторных функциях клетки, в частности в стимуляции их пролиферации. Превышение некоторого предельно допустимого для конкретной опухолевой клетки уровня реакций пероксиге-нации за счёт, например, увеличения количества атакующих цитотоксических эффекторов может привести к гибели этой клетки, если она к тому моменту не успела начать собственное достаточно активное производство и секрецию оксидантов, PGE и других агентов в качестве иммуносупрессивных средств.

Заслуживает внимания также непростая для осмысления эксперименталь-ная модель «временного иммунологического паралича». Она заключается в том, что в определённые периоды времени после начала роста иммуногенной опу-холи у животного повторное введение даже малых количеств клеток той же опухоли приводит не к отторжению, а к прогрессивному росту опухоли в месте повторного введения (см. Кузнецов, 1992). Мы подозреваем, что одним из благоприятных временных условий для роста в начальный период может быть специфическое состояние, индуцируемое первичной опухолью в отдалённых от неё нормальных тканях животного. Как будет видно из нашего последующего изложения (см. п. 6.3-6.5), первичная неоплазма создаёт в этих тканях про- и пренеопластическую ситуацию, вызывает подобные в ней самой изменения биохимических и иных характеристик. Введённые в эту, с точки зрения кис-лородно-перекисной модели канцерогенеза, благоприятную для роста среду, опухолевые клетки действительно могут вначале интенсивно размножаться.

По достижении определённой массы рост вторичного опухолевого узла обычно затормаживается: по-видимому, начинают действовать какие-то другие механизмы, в котором активное участие принимает опять-таки первичная опу-холь. Речь идёт о более загадочном феномене – «сопутствующем» иммунитете, смысл которого состоит в торможении или полном подавлении первичной опу-холью роста вторичного имплантата той же самой опухоли (Akporiage et al., 1988; Кузнецов и др., 1992). К данным такого рода относятся и наблюдения о способности большой по размеру опухоли подавлять рост более мелких, причём определяющим условием проявления ингибирующего действия одного опухолевого узла на другой являются их линейные размеры (Gorelik et al., 1981). Механизм такого взаимоотношения «разнокалиберных» новообразова-ний ещё ожидает своего раскрытия.

Таким образом, противоборство опухолевых и иммунных клеток не может всегда завершаться однозначно только с благоприятным для организма резуль-татом. Нередкие случаи стимуляции эффекторами, в частности макрофагами, трансформированных и недостаточно активных опухолевых клеток или даже ответной депрессирующей реакции со стороны неоплазм, успешно превысив-ших рубеж «критической массы» своих активных клеток, свидетельствует о плейотропном действии макрофагов на рост опухолей (Parkar, Culbert, 1990), но эта плейотропность в значительной степени определяется качественной и количественной характеристикой самих клеток неоплазмы.

Следует также учитывать, что итоги противоборства будут зависимы и от возрастных факторов. В клетках стареющего организма повышается дисбаланс ∆ (ПО – АО) вследствие возрастания его ПО-части и ослабления АО-части (см. главу 1), и макрофаги, по-видимому, не составляют исключение, чему способ-ствуют и особенности их энергетического обмена (см. п. 2.5). Повышенный уровень ПОЛ макрофагальных мембран, в частности плазматической, является цитотоксическим. Наряду с окислительным повреждением отдельных биостру-ктур он может стать инактивирующим для фосфолипидозависимой PKC и, следовательно, снижающим активность NADPH-оксидазы, ответственной за производство и секрецию О фагоцитами (Клюбин, Гамалей, 1997; Babior, 1999). По этой причине противоопухолевая активность «возрастных» макрофа-гов должна падать. Косвенно этот механизм подтверждается данными экспери-ментов in vitro и in vivo на мышах в возрасте до 10 нед. и старше 24 мес. Оказалось, что противоопухолевая активность макрофагов с возрастом ослабе-вает или исчезает совсем из-за, как полагают, их внутреннего повреждения (Wallace et al., 1995).

Опухолевые клетки взаимодействуют и с подобными себе соседними клет-ками, но отношения между ними также далеки от мирных. Кроме конкуренции друг с другом за метаболиты они взаимно оказывают цитотоксическое действие по тем же, вероятно, супрессивным механизмам, которые используются против эффекторных клеток. А часть активно делящихся опухолевых клеток пролифе-ративного пула, «пробившаяся» в ходе роста и прогрессии новообразования на слишком высокий, деструктивный уровень пероксидативного стресса, подвер-гает себя же самоуничтожению, избирательной гибели. Признание этих эффек-тов приближает исследователей к более адекватному пониманию установлен-ного во многих работах факта: рост различных популяций опухолевых клеток при малом количестве последних экспоненциален, а при большом их коли-честве замедляется. Кинетика таких неэкспоненциально растущих неоплазм хорошо описывается уравнениями Гомперца или Ферхюльста (Эмануэль, 1977: Кузнецов, 1992).