- •3.1. Онкогены
- •4.2. Выявление и мониторинг химических канцерогенов
- •5.1. Общая характеристика онкогенных вирусов
- •5.2. Онкогенный потенциал вирусов и механизмы его проявления
- •5.3. Вирусы папиллом и их роль в канцерогенезе шейки матки
- •5.4. Роль вируса гепатита в развитии рака печени
- •5.8. Ретровирусы типа D (SRV)
- •5.9. Эндогенные ретровирусы человека
- •5.10. О возможном участии ретровирусов в индукции рака молочных желез человека
- •7.1. Цитоскелет
- •7.2. Распластывание и локомоция нормальных клеток
кроме зрелой и незрелой тератомы, связана с дифференцировочным ста тусом этих клеток. Кроме того, акти вация экспрессии HERV-K/HTDV может быть следствием хромосомных мутаций (для герминогенных опухо лей характерны многочисленные пе рестройки в геноме) или изменения метилирования отдельных локусов.
* * *
Изучение HERVs вносит вклад в решение важнейших проблем биоло гии и медицины, таких как эволю ция, регуляция экспрессии клеточ ных генов, опухолевая трансформа ция клетки, этиология и патогенез аутоиммунных и опухолевых заболе ваний. Понимание биологии HERVs также важно для сугубо практических целей, например использование ретровирусных векторов в генной тера пии. Эндогенные ретровирусные по следовательности могут рекомбинировать с таким вектором, давая но вый инфекционный вирус. Еще одна практическая проблема, касающаяся HERVs, — использование органов других животных при пересадке че ловеку (ксенотрансплантация). В этом случае существует опасность ре комбинации ERVs, присутствующих
Hitman genome. Initial sequencing and analy sis of the human genome // Nature. — 2001. - Vol. 409. - P. 860-921.
Larsson E., Andersson G. Beneficial Role of Human Endogenous Retroviruses: Facts and Hypotheses // Scand. J. Immunol. — 1998. - Vol. 48. - P. 329-338.
Leib-Mosch C., Seifarth W. Evolution and Biologocal Significance of Human Retroelements // Virus Genes. — 1996. — Vol. 11, N 2/3. - P. 133-145.
Lower R. The Pathogenic Potential of Endog enous Retroviruses: Facts and Fantasies // Trends in Microbiology. — 1999. — Vol. 7, N 9. - P. 350-355.
Urnovitz H. В., Murphy W. H. Human Endog enous Retroviruses: Nature, Occurence and Clinical Implications in Human Dis ease // Clin. Microbiol. Rev. — 1996. — P. 72-93.
5.10. О возможном участии ретровирусов в индукции рака молочных желез человека
И. Н. Крюкова
Вопрос о возможном участии виру сов, в частности ретровирусов, в ин дукции рака молочной железы (РМЖ) человека поднимался уже давно и не раз. Пик интереса к этой проблеме пришелся на начало 70-х — середину 80-х годов прошлого столетия. Осо
втрансплантантах с эндогенными бенно привлекательной была идея о
ретровирусами |
человека. |
Продуктом |
наличии у человека агента, родствен |
|||||||||
такой рекомбинации может стать но |
ного вирусу рака молочных желез мы |
|||||||||||
вый патогенный вирус, поэтому по |
шей (MMTV). Сразу из нескольких |
|||||||||||
следствия |
применения |
ретровирус- |
лабораторий, в том числе и из нашей, |
|||||||||
ных векторов и |
ксенотрансплантатов |
стали поступать сообщения об экс |
||||||||||
должны |
быть |
тщательно изучены |
прессии в |
тканях |
и |
культурах клеток |
||||||
именно в связи с присутствием мно |
Р М Ж антигенов, |
близкородственных |
||||||||||
гочисленных эндогенных |
ретровиру |
структурным антигенам MMTV; в сы |
||||||||||
сов в геноме человека. |
|
воротках и |
плазме |
больных |
Р М Ж об |
|||||||
|
|
|
|
наруживались антитела, |
специфиче |
|||||||
Рекомендуемая литература |
|
ски |
реагирующие |
со структурными |
||||||||
|
белками MMTV, а также клеточный |
|||||||||||
|
|
|
|
|||||||||
Лебедев Ю. Б. Эндогенные ретровирусы: |
иммунный |
ответ |
на |
эти |
|
белки. |
Из |
|||||
возможная роль в функционировании |
Д Н К опухолевых клеток были выделе |
|||||||||||
клеток человека // Мол. биол. — 2000. — |
ны |
последовательности, |
|
гомологич |
||||||||
Т. 34, № 4. _ с. 635-645. |
|
ные |
последовательностям |
структур |
||||||||
Coffin J. Μ. Chapter 58 in Fields Virilogy / |
||||||||||||
ных |
генов |
MMTV |
и |
отсутствующие в |
||||||||
Ed. B. N. Fields, D. M. Knipe, Howley et |
||||||||||||
нормальной ткани |
молочной железы. |
|||||||||||
al. — Philadelphia: Lippincott-Raven |
||||||||||||
Были попытки, и |
в |
ряде |
случаев |
ус- |
||||||||
Publishers, 1996. |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
351
пешные, |
обнаружения |
в |
|
культурах |
ретровирусами "проекции" — выступы |
|||||||||||||||||
Р М Ж и молоке женщин из групп вы |
на внешней мембране. На их "голов |
|||||||||||||||||||||
сокого риска вирусных частиц, по |
ках" локализуется поверхностный гли- |
|||||||||||||||||||||
морфологии сходных с вирионами ти- |
копротеид оболочки вириона — gp52. |
|||||||||||||||||||||
па В, к которым принадлежит MMTV. |
Глубже по стволу "проекций" — вто |
|||||||||||||||||||||
Как указывалось в первом разделе |
рой, транс-мембранный белок обо |
|||||||||||||||||||||
главы, среди членов семейства HERV- |
лочки — gp36. Оба гликопротеина ко |
|||||||||||||||||||||
К10 удалось дифференцировать фраг- |
дируются |
геном |
env. Ген gag кодирует |
|||||||||||||||||||
менты Д Н К |
с высокой |
степенью ro |
3 |
белка, |
формирующие |
сердцевину |
||||||||||||||||
мологии последовательностям gag-pol |
вириона, ген pol — РНК-зависимую |
|||||||||||||||||||||
MMTV, |
консервативному участку гена |
ДНК-полимеразу, |
т. е. |
обратную |
||||||||||||||||||
env, LTR и с низкой степенью гомоло |
транскриптазу, |
фермент, |
характер |
|||||||||||||||||||
гии HERV-K10. Многочисленные ис |
ный для ретровирусов. С его участием |
|||||||||||||||||||||
следования по идентификации у чело |
вирусная |
Р Н К |
транскрибируется |
в |
||||||||||||||||||
века ДНК-последовательностей, гомо |
двухцепочечную |
|
кДНК, |
|
которая |
|||||||||||||||||
логичных MMTV, показали, что они |
встраивается |
в |
геном |
клетки-хозяина |
||||||||||||||||||
составляют в семействе HERV отдель |
и является провирусом. Во время это |
|||||||||||||||||||||
ную гетерогенную группу, экспресси- |
го процесса концевые структуры уд |
|||||||||||||||||||||
руются в РМЖ, плаценте и лимфоци |
ваиваются, образуя длинные концевые |
|||||||||||||||||||||
тах периферической |
крови. |
|
|
|
повторы (LTR), содержащие регуля- |
|||||||||||||||||
Совокупность |
этих |
данных |
дала |
торные |
последовательности. С |
прови- |
||||||||||||||||
русной Д Н К транскрибируется началь |
||||||||||||||||||||||
основание |
считать, |
что |
у |
человека |
||||||||||||||||||
ная |
РНК, |
которая |
служит |
только |
для |
|||||||||||||||||
имеется |
MMTV |
— |
подобный, |
ассо |
||||||||||||||||||
синтеза |
gag-белков |
и |
обратной |
транс- |
||||||||||||||||||
циированный с Р М Ж транскрипцион- |
||||||||||||||||||||||
криптазы |
— |
продукта |
гена pol. |
Вирус |
||||||||||||||||||
но-активный |
вирус. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
ные белки синтезируются в виде круп |
|||||||||||||||||
Идея |
|
некоторого |
сходства |
между |
||||||||||||||||||
|
номолекулярных |
|
предшественников. |
|||||||||||||||||||
вирусным канцерогенезом в молочной |
|
|||||||||||||||||||||
Протеаза |
кодируется |
участком |
между |
|||||||||||||||||||
железе |
мышей |
и человека |
возникла |
|||||||||||||||||||
генами |
gag |
и pol. |
В синтез |
белков |
gag, |
|||||||||||||||||
задолго |
до |
обнаружения |
у |
человека |
||||||||||||||||||
pol |
и |
протеазы |
вовлекаются три раз |
|||||||||||||||||||
ретровирусных |
Μ MTV-гомологичных |
|||||||||||||||||||||
личные трансляционные рамки считы |
||||||||||||||||||||||
последовательностей. Этому способст |
||||||||||||||||||||||
вания, |
на |
которых |
синтезируются |
три |
||||||||||||||||||
вовали |
и |
первые попытки |
|
обнаруже |
||||||||||||||||||
|
белка-предшественника в ядре клетки. |
|||||||||||||||||||||
ния вирусных частиц в срезах опухо |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
лей и молоке женщин и антигенов, |
Часть геномной вирусной м Р Н К - |
|||||||||||||||||||||
перекрестно |
реагирующих |
|
со |
струк |
транскриптов сплайсируется с образо |
|||||||||||||||||
турными белками MMTV. Чтобы убе |
ванием |
субгеномных |
транскриптов, |
|||||||||||||||||||
диться |
в |
правомерности |
|
сравнения |
кодирующих |
белок-предшественник |
||||||||||||||||
канцерогенеза в молочной железе че |
гена env. Расщепляясь под действием |
|||||||||||||||||||||
ловека и мышей, следует привести не |
клеточных протеаз, он в дальнейшем |
|||||||||||||||||||||
которые характеристики |
MMTV. |
дает зрелые белки вирионной оболоч |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ки — gp52 и gp36. |
|
|
|
|
|
|||||||
5.10.1. |
Краткие сведения |
на |
Формирование сердцевины |
вирио |
||||||||||||||||||
о MMTV |
|
|
|
|
|
|
|
происходит |
в |
цитоплазме |
(незре |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
лые Α-частицы), затем комплекс свя |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
MMTV — ретровирус, по морфоло |
зывается с мембраной клетки, где экс- |
|||||||||||||||||||||
гии вирусных частиц отнесенный к |
прессированы белки — продукты гена |
|||||||||||||||||||||
типу В. Его геном построен аналогич |
env gp52—gp36, и вирусная частица |
|||||||||||||||||||||
но геному других ретровирусов, он |
почкуется с цитоплазматической мем |
|||||||||||||||||||||
имеет две одноцепочечные нити РНК . |
браны. После почкования при уча |
|||||||||||||||||||||
Характерные |
признаки |
вирусных час |
стии |
вирусной |
протеазы |
происходит |
||||||||||||||||
тиц — оптически-плотный эксцентри |
ферментативное |
|
нарезание |
белков- |
||||||||||||||||||
чески смещенный нуклеоид, довольно |
предшественников |
— |
продуктов генов |
|||||||||||||||||||
протяженные по сравнению с другими |
gag |
и |
env до зрелых белков. |
|
|
|
352
Кроме вируса, передаваемого с мо локом, у высокораковых линий мышей, практически у всех линий в reноме имеются эндогенные MMTV-го- мологичные ДНК-последовательно- сти. У разных линий мышей экспрес сия их в разной степени и на разных уровнях блокирована. Они передают ся потомству вертикально как клеточ ные гены, не все транскрипционно активны и содержат генетическую ин формацию, необходимую для продук ции полноценного инфекционного вируса.
MMTV не имеет онкогена, и канцерогенез осуществляется "инсерционным" путем, т. е. внедрением его в определенные хромосомные локусы обозначенные int-1, int-2, int-З и т. д. Доказано, что по крайней мере неко торые из них являются митогенами. Под влиянием вирусных промоторов происходит их активация и в дальней шем наблюдается трансформирующий клетку эффект.
Группа авторов среди ранее оха рактеризованного семейства генов Wnt (in + 1), способных индуцировать РМЖ у мышей, методом полимеразной цепной реакции из библиотеки ДНК человека выделила последова тельность, гомологичную одному из членов этого семейства. У мышей этот ген Wnt10b является онкогеном и в процессе индукции Р М Ж коопериру ется с фактором роста фибробластов. Последовательности, гомологичные гену Wnt10d, у человека на 88—95 % идентичны мышиному гену соответст венно на нуклеотидном и аминокис лотном уровне. У пациенток с Р М Ж экспрессия гена Wntl0b возрастает в 3—50 раз. Экспрессируется в раковых, но и в некоторых нераковых клеточ ных линиях, выведенных из эпителия молочной железы. Экспрессия его при доброкачественных и злокачествен ных процессах в молочной железе раз лична.
Говоря о вирусиндуцированном канцерогенезе у мышей, необходимо иметь в виду две особенности MMTV:
•3'LTR у MMTV длиннее, чем у других ретровирусов, и имеет в своем составе зону связывания с рецепторами лактогенных гормонов, чем и обусловлена высокая зависимость его реп ликации в эпителии молочной железы от лактогенных гормо нов;
•открытая рамка считывания на 3'LTR практически всех MMTV кодирует гликопротеид, обла дающий свойствами суперанти гена (Sag) для малых лимфоци тов.
Уже давно было известно пара доксальное явление: частота Р М Ж у таких высокораковых линий, как СЗН, снижается с 85 до 10—12 %, ес ли подвергнуть самок тимэктомии в 3—4-недельном возрасте. Разгадка этого явления пришла в процессе изучения суперантигенов. Связыва ясь с субпопуляцией Т-лимфоцитов C D 4 + , несущих рецепторы с опреде ленной вариабельной цепью (V-бета- цепь), Sag стимулирует пролифера цию Т-лимфоцитов, несущих эти V- бета-цепи in vitro, и вызывает делецию или стимуляцию тех же субпопу ляций Т-лимфоцитов in vivo. Дейст вие Sag экзогенных и эндогенных MMTV в принципе одинаково, за ис ключением того, что процесс с уча стием эндогенного провируса проис ходит гораздо раньше, чем с экзоген ным. Во время тимусной фазы созре вания Т-лимфоцитов Sag вызывает делецию субпопуляции Т-клеток, не сущих соответствующие вариабель ные цепи посредством аутотолерантной индукции. Наряду с этим опо средованная Sag стимуляция Т-кле ток важна для инфекции MMTV, и мыши с дефицитом клеток, реаги рующих на Sag, не инфицируются и не передают вирус. Таким образом, при ранней тимэктомии элиминиру ются клетки, играющие ключевую роль в передаче вируса, чем и объяс няется снижение частоты Р М Ж у тимэктомированных самок.
23-7908 Д. Г. Заридце |
353 |
В презентации Sag MMTV, как эк зогенного, так и эндогенного, участ вует молекула II класса главного локуса гистосовместимости М Н С . В ком плексе с ней Sag связывается с вариа бельной частью рецептора малого лимфоцита. Для полноты функцио нальной презентации Sag необходим гликопротеид оболочки вириона gp 52. Мутация в гене Sag ведет к невоз можности заражения мышат вирусом и передачи его потомству.
При подборе мышиных разводок для изучения действия Sag выясни лось, что первичной клеткой-мише нью для MMTV является В-лимфо- цит: разводки мышей с дефицитом В- лимфоцитов, вскормленные молоком высокораковых линий, не имеют РМЖ, не передают своим потомкам вирус, который не обнаруживается ни в Т-лимфоцитах, ни в молочных же лезах.
Таким образом, у мышей создался механизм локальной инфекции — зара жения сначала В-лимфоцитов в груп повых лимфатических фолликулах (пейеровых бляшках) желудка, затем популяции Т-лимфоцитов с соответ ствующими вирусу V-бета цепями на рецепторах.
Попадая в организм с молоком матери, вирус не может реализовать свои функции раньше, чем клетки эпителия молочной железы начнут делиться, т. е. раньше, чем начнет функционировать гормональная сис тема мыши. К этому времени инфи цированные лимфоидные клетки пе реносят вирус в молочную железу, возникает очаг пролиферации — ги перпластический альвеолярный узе лок (ГАУ), в котором уровень вирус ной Р Н К возрастает в сотни раз, за тем — рост конвертированного клона клеток. Если отсутствует один из со ставляющих компонентов — дефицит В-клеток или дефицит Т-клеток с ре цепторами к суперантигену вируса, Р М Ж либо не развивается, либо раз
вивается |
в меньшем числе случаев и |
с более |
продолжительным латентным |
периодом.
5.10.2. Сравнение канцерогенеза в молочной железе мыши и человека
Канцерогенез — процесс много этапный. Сопоставляя предраковые изменения в молочной железе мыши и человека, можно заметить сходство (табл. 5.5).
Как видно из табл. 5.5, ГАУ лока лизуются в лобулоальвеолярных уча стках. Вовлекаются также и протоковые клетки. Предраковые поражения у человека — это внутрипротоковые и внутриальвеолярные очаги гиперпла зии, внутрипротоковые папилломы, кистозные разрастания на основе про лиферирующей мастопатии. И у мы шей, и у человека они особенно часто встречаются в наследственно отягощенных семьях (у мышей это линии, передающие вирус с молоком). С возрастом частота их возрастает, и они в той или иной степени независимы от гормонов. Особенно важен последний пункт в таблице: множественное воз никновение опухолей у мышей высо кораковых линий и некоторых опухолей у людей (категория ранних, быст- ро растущих опухолей), где инвазивный рост начинается сразу из нескольких очагов пролиферации, располо женных близко друг от друга, "взры вом". Морфологами уже давно высказывалось предположение об участии некоего инфекционного агента в индукции этой последней группы РМЖ .
5.10.3. Попытки прямого обнаружения вируса в РМЖ человека
В 50-х годах XX столетия рядом ав торов в ультраосадках из молока больных Р М Ж были обнаружены вирусные частицы, по морфологии напоминающие MMTV: они имели эксцентрически расположенный электронноплотный нуклеоид и двухслойную мембрану. Подобные частицы обнару живались и в срезах РМЖ . Сенсацией
явились |
работы |
D. Moore и сотр. |
В 1969 г. |
авторы |
в 40 % образцов мо- |
354
Таблица 5.5. Сравнение предраковых состояний у человека и мышей
|
|
У мышей |
|
|
|
|
|
У человека |
|
|
||||||
В лобулоальвеолярных участках локализу |
Внутрипротоковые (в концевых протоках) и |
|||||||||||||||
ются гиперпластические альвеолярные |
внутриальвеолярные очаги гиперплазии, |
|||||||||||||||
узелки (ГАУ), у некоторых линий мышей |
кистозные разрастания эпителия на основе |
|||||||||||||||
вовлекаются также протоковые клетки |
пролиферирующей мастопатии |
|
|
|||||||||||||
Наиболее часты у мышей высокораковых |
Наиболее часты в молочных железах в на |
|||||||||||||||
линий, передающих вирус с молоком, и у |
следственно-отягощенных семьях, при на |
|||||||||||||||
гормоностимулированных мышей некото |
личии РМЖ во второй молочной железе |
|||||||||||||||
рых низкораковых линий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
С возрастом частота их возрастает |
|
С возрастом частота их возрастает |
|
|||||||||||||
В разной степени независимы от гормонов, |
Сохраняются после наступления менопау |
|||||||||||||||
необходимых для поддержания нормально |
зы, когда нормальные дольки, как правило, |
|||||||||||||||
го роста и развития молочных желез |
атрофируются |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Обладают разной степенью анаплазии — |
Обладают разной степенью анаплазии — от |
|||||||||||||||
можно найти различные переходные фор |
нормальных клеток до карциномы in situ. |
|||||||||||||||
мы — от нормального эпителия до карци |
Локализуются в терминальных протоково- |
|||||||||||||||
номы in situ |
|
|
|
|
|
дольковых |
участках |
|
|
|
|
|
||||
Опухоль может возникнуть из одной или |
Известна категория ранних, быстрорасту |
|||||||||||||||
нескольких неопластически конвертиро |
щих РМЖ, в которых инвазивный рост на |
|||||||||||||||
ванных клеток |
|
|
|
|
|
чинается сразу из нескольких очагов, рас |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
положенных близко друг к другу. Такие |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
опухоли, чаще внутрипротоковые, по мне |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
нию морфологов, заставляют предполагать |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
наличие инфекционного агента |
|
||||||||
лока женщин обособленной этниче |
Р М Ж человека, оказался комплексом |
|||||||||||||||
ской группы парси в Индии с высо |
псевдотипов, т. е. ретровирусная Р Н К |
|||||||||||||||
кой частотой Р М Ж обнаружили ви |
в нем упакована в оболочку разных |
|||||||||||||||
рионы, |
морфологически |
сходные с |
вирусов. LTR этого вируса, обозна |
|||||||||||||
MMTV. Размножить эти частицы, од |
ченного теперь как HERVK-10-T47D, |
|||||||||||||||
нако, не удалось ни в одной клеточ |
широко |
распространены |
в |
геноме |
||||||||||||
ной системе. Кроме того, статистика |
высших приматов и обезьян Старого |
|||||||||||||||
показывает, что вскармливание моло |
Света. |
Транскрипция |
генома |
вируса |
||||||||||||
ком, содержащим |
вирусные частицы, |
гормонозависима. |
|
|
|
|
||||||||||
не ведет к повышению частоты забо |
Подводя |
итог, следует |
заключить, |
|||||||||||||
левания Р М Ж в семьях. |
|
|
||||||||||||||
|
|
что прямые подходы к выделению ви |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Более |
изученным |
оказался |
вирус, |
русного |
агента |
при |
|
Р М Ж человека |
||||||||
имеющий характеристики частиц В- |
достоверных результатов не принесли. |
|||||||||||||||
типа, выделенный из стабильной кле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
точной линии Р М Ж Т47 |
D. Он был |
5.10.4. Поиски антител |
|
|||||||||||||
накоплен, очищен и охарактеризован. |
|
|||||||||||||||
в |
сыворотках больных РМЖ, |
|||||||||||||||
Обладает |
всеми |
характеристиками |
||||||||||||||
распознают, их |
|
|
|
|
||||||||||||
ретровируса: |
соответствующей |
плаву |
|
|
|
|
||||||||||
структурные |
антигены |
|||||||||||||||
чей плотностью, |
характерным |
строе |
||||||||||||||
MMTV |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
нием генома, |
70S |
Р Н К и ревертазной |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
активностью. В состав частиц входят |
Используя разные |
методические |
||||||||||||||
белки 60 и 68 кДа, иммунологически |
подходы, |
|
многочисленные |
авторы |
||||||||||||
родственные gp52 MMTV. Этот вирус, |
проверили |
более |
3000 |
сывороток раз |
||||||||||||
привлекавший к |
себе |
внимание как |
ных групп |
доноров |
|
на |
антитела к |
|||||||||
возможный |
кандидат |
в |
возбудители |
|
||||||||||||
структурным белкам |
MMTV. |
Резуль- |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
23* |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
355 |
тат получился однотипный: в группе соматически здоровых женщин с MMTV реагировали не более 5—6 % сывороток. Тот же результат получал ся при обследовании контингента ра ботниц предприятий с определенной профвредностью, не приводящей к по вышению частоты РМЖ . У беремен ных и лактирующих женщин процент реагирующих с MMTV сывороток воз растал до 17—20 %, при пролиферирующей мастопатии — до 21—23 %.
Наибольший процент положитель
ных |
сывороток наблюдался |
среди |
||||
больных Р М Ж : до 70 % во II стадии, |
||||||
до |
40—45 % в |
III |
стадии |
и |
менее |
|
10 % — в IV стадии, когда в кровотоке |
||||||
превалировали |
антигены опухолей, а |
|||||
иммунитет |
в |
значительной |
степени |
|||
подавлен. |
|
|
|
|
|
|
Анализ |
анкетных |
данных |
показал, |
что частота выявления антител к MMTV зависит от гормонального ста туса: у женщин, рожавших более двух раз, процент обнаружения антител выше, чем у нерожавших; у женщин с ранним менархе частота выявления антител с возрастом повышается по сравнению с женщинами с поздним менархе. В Эстонии, одном из наибо лее неблагополучных по Р М Ж регио не, у здоровых дочерей, матери кото рых заболели Р М Ж в репродуктивном возрасте, процент положительно реа гирующих с MMTV сывороток дости гал 33, при этом уровень свободного 17-бета-эстрадиола в обеих фазах менст руального цикла был существенно вы ше, чем у отрицательной по антите лам группы дочерей, матери которых заболели в менопаузе.
Антитела у больных Р М Ж распо знают как белок внутренней оболочки вируса, так и гликопротеид внешней оболочки, gp52, но у беременных и лактирующих женщин — только белок внутренней оболочки. Примечатель но, что большая часть сывороток больных, положительных по антите лам, принадлежит пациенткам с "ран ними" выше упомянутыми опухолями молодых пациенток. Такие опухоли отличаются быстрым ростом (по ана
лизу продолжительности anamnesis morbi) и характерны для наследствен но обусловленных РМЖ .
5.10.5. Антигены, родственные структурным белкам MMTV у человека
Наличие антител с неизбежностью свидетельствует о присутствии антиге на, на который возник иммунный от вет. Поиски антигенов, родственных структурным белкам MMTV, продол жаются более 30 лет во многих лабо раториях мира и отражены во многих десятках работ.
На гистологических срезах РМЖ, в клетках стабильных линий РМЖ, в сыворотках больных и вирусных час тицах, продуцируемых клеточной ли нии T47D, обнаруживались антигены, специфически реагирующие с анти сыворотками к отдельным структур ным белкам MMTV. Примечательна высокая специфичность этих реакций: в опухолях другого происхождения и в здоровых тканях они не обнаружива ются. В клеточных линиях установле на гормонозависимость их экспрес сии. Доказана зависимость частоты обнаружения антигена, родственного gp52 MMTV, в сыворотках больных от стадии развития опухоли: от 15 % в 1 стадии до 80 % в IV стадии, т. е. зако номерность, прямо противоположная выявлению в сыворотках больных ан тител.
5.10.6. Последовательности ДНК, гомологичные MMTV
в геноме человека
Группа HERV, имеющих гомоло гию с MMTV, была выделена в от дельное суперсемейство HERV-K. Как и MMTV, члены этой группы исполь зуют в качестве затравки лизиновую тРНК, наиболее транскрипционно ак тивны по сравнению с членами других групп и представлены 30—50 копиями на гаплоидный набор. С использова нием в качестве скринирующего зонда консервативной области gag-pol
356
MMTV из библиотеки геномной Д Н К |
сервативной области гена pol интра- |
|||||||||||||||
человека ряд авторов получали клоны, |
цистернальных Α-частиц сирийского |
|||||||||||||||
имеющие ретровирусную структуру и |
хомячка были выделены клоны и ото |
|||||||||||||||
гомологию с MMTV. |
|
|
браны по наибольшей протяженности |
|||||||||||||
Из |
человеческой |
геномной |
биб |
и наибольшей гомологии друг другу. |
||||||||||||
лиотеки |
выделено несколько клонов, |
Было показано, что для обратной |
||||||||||||||
гомологичных MMTV. Один из них — |
транскрипции |
в качестве |
затравки |
|||||||||||||
HLM-2 — имел ретровирусную струк |
служит лизиновая тРНК . На этом ос |
|||||||||||||||
туру и был фланкирован LTR с 3'- и |
новании |
|
их |
отнесли |
|
к |
|
группе |
||||||||
5'- концов. Его копийность составляла |
HERV-K. У двух клонов в районе pol- |
|||||||||||||||
50 копий на гаплоидный геном. Мно |
env имеется делеция фрагмента в 290 |
|||||||||||||||
жество LTR-подобных структур было |
пар оснований. Можно предполо |
|||||||||||||||
рассеяно по геному. Ген pol этого кло |
жить, что неделетированные варианты |
|||||||||||||||
на имел гомологию с геном pol как |
HERV-K10 являются родоначальника |
|||||||||||||||
MMTV, так и некоторых других рет |
ми суперсемейства HERV-K. |
|
|
|
||||||||||||
ровирусов человека и обезьян. По гену |
Полноразмерный HERV-K10 по |
|||||||||||||||
env имелась гомология с геном env ин- |
гену pol близкородствен MMTV, рет- |
|||||||||||||||
трацистернальных Α-частиц мышей. |
ровирусам обезьян, фрагменту из ин- |
|||||||||||||||
Было |
представлено описание |
се |
трацистернальных Α-частиц, а также |
|||||||||||||
мейства |
эндогенных |
вирусов челове |
фрагментам гена pol ранее упомянуто |
|||||||||||||
ка, гомологичных гену pol MMTV и |
го HLM-2 |
на |
88 %, |
а клону |
H L M |
- |
||||||||||
HLM-2. Копийность его составляла |
на 90 %. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
30—40 копий на гаплоидный геном. |
Последовательности |
LTR |
|
HERV- |
||||||||||||
Еще один класс эндогенных ретро- |
К10 имеют все необходимые регуля- |
|||||||||||||||
вирусных |
последовательностей, гомо |
торные области, такие как ТАТА- |
||||||||||||||
логичных MMTV, выделен из геном |
бокс, |
энхансерный |
элемент |
G T G / |
||||||||||||
ной библиотеки |
стабильной клеточ |
ACTAAG, а также TGTTA/CT-мотив, |
||||||||||||||
ной линии Р М Ж MCF-7, выведенной |
сходный |
с |
гормонозависимой |
обла |
||||||||||||
из клеток плеврального экссудата па |
стью |
LTR |
MMTV. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
циентки с РМЖ . На основании гомо |
Из 6 открытых рамок считывания в |
|||||||||||||||
логии с областью gag-pol MMTV было |
HERV-K10 2 кодируют пептиды, род |
|||||||||||||||
выделено |
несколько |
клонов, назван |
ственные продуктам гена gag MMTV, |
|||||||||||||
ных NMWV. В одном из них в облас |
ORF-3-белок, обладающий протеаз- |
|||||||||||||||
ти LTR имеются ТАТА-бокс, сигнал |
ной активностью, ORF-4-ревертазу. |
|||||||||||||||
полиаденилирования |
и сайт связыва |
Данные |
последовательности |
высоко |
||||||||||||
ния лизиновой тРНК, на 83 % гомо |
гомологичны |
последовательностям |
||||||||||||||
логичный сайту связывания в геноме |
клонов |
H M L |
и HLM-2. ORF-5 |
и |
||||||||||||
MMTV. В LTR этого клона, однако, |
ORF-6 располагаются в области гена |
|||||||||||||||
имелись также участки с высоким уров |
env HERV-K10 слитно и кодируют бе |
|||||||||||||||
нем гомологии с HTLV-1 и HTLV-2. |
лок, |
близкородственный |
по |
|
амино |
|||||||||||
Из остальных клонов NMWV три |
кислотной |
последовательности |
пред |
|||||||||||||
по гену pol оказались высокогомоло |
шественнику |
белков |
вирионной обо |
|||||||||||||
гичными друг другу, не имели гомоло |
лочки MMTV — gp52 и gp36 — про |
|||||||||||||||
гии с известными человеческими эн |
дуктам гена env MMTV. |
|
|
|
|
|
||||||||||
догенными ретровирусами и состави |
С |
использованием |
праймеров |
к |
||||||||||||
ли самостоятельную группу MMTV- |
env-региону |
HERV-K10 было установ |
||||||||||||||
гомологичных |
последовательностей, |
лено, |
что |
экспрессия |
гомологичных |
|||||||||||
отличную от суперсемейства HERV-K. |
ему |
последовательностей |
происходит |
|||||||||||||
Наиболее интересный эндогенный |
и в тканях РМЖ, и в ряде других опу |
|||||||||||||||
провирус человека назван HERV-K10. |
холей (при раке кишечника, щитовид |
|||||||||||||||
Из геномной библиотеки эмбриональ |
ной железы и при лимфоме Ход- |
|||||||||||||||
ной печени человека с использовани |
жкина.). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ем в |
качестве пробы |
фрагмента |
кон |
С помощью праймеров к консерва- |
тивному участку гена pol ретровирусов |
Р М Ж |
|
последовательностей |
|
Д Н К , |
|||||||||||||||||||||
методом |
полимеразной |
цепной |
|
реак |
близкородственных гену env MMTV. |
|
||||||||||||||||||||
ции (ПЦР) в Д Н К лимфоцитов пери |
С |
использованием |
праймеров |
к |
||||||||||||||||||||||
ферической крови человека и в интра- |
участку |
гена |
env |
MMTV, |
имеющему |
|||||||||||||||||||||
цистернальных Α-частицах хомячка |
не более 18 % гомологии с аналогич |
|||||||||||||||||||||||||
был |
выявлен |
ряд |
|
последовательно |
ным |
участком |
HERV-K, |
в |
образцах |
|||||||||||||||||
стей, |
гомологичных |
pol |
MMTV |
и |
Д Н К |
из |
тканей |
РМЖ, |
доброкачест |
|||||||||||||||||
HERV-K10. Группа этих клонов, на |
венных опухолей и нормальной мо |
|||||||||||||||||||||||||
званная |
H M L |
(human |
|
Μ MTV-like), |
лочной |
железы |
|
методом |
П Ц Р |
была |
||||||||||||||||
экспрессировалась в нормальных лим |
обнаружена |
последовательность |
Д Н К |
|||||||||||||||||||||||
фоцитах периферической крови чело |
длиной 660 пар оснований. По дан |
|||||||||||||||||||||||||
века, в плаценте, в ткани нормальной |
ным |
секвенирования |
эта |
последова |
||||||||||||||||||||||
молочной железы и в РМЖ, причем |
тельность на 98 % гомологична гену |
|||||||||||||||||||||||||
разница в интенсивности экспрессии |
env MMTV. Она обнаруживалась |
в |
||||||||||||||||||||||||
между отдельными |
клонами |
доходила |
38 % РМЖ, почти в 7 % доброкачест |
|||||||||||||||||||||||
до 500 раз. Все изученные клоны этой |
венных опухолей и лишь в 2 % образ |
|||||||||||||||||||||||||
группы используют в качестве затрав |
цов нормальных тканей молочной же |
|||||||||||||||||||||||||
ки |
лизиновую |
т Р Н К и |
имеют |
40— |
лезы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
68 |
% |
гомологии |
по |
LTR-, |
gag-, |
pol- |
и |
Полимеразная цепная реакция по |
||||||||||||||||||
env-регионам |
с ретровирусами типа В |
|||||||||||||||||||||||||
сле |
обратной |
транскрипции |
Р Н К |
|||||||||||||||||||||||
и HERV-K, а также |
прогестеронзави- |
|||||||||||||||||||||||||
(RT-PCR) с внутренними праймерами |
||||||||||||||||||||||||||
симую область, |
которая |
может |
играть |
|||||||||||||||||||||||
к выявленной |
области |
показала |
экс |
|||||||||||||||||||||||
роль |
в |
регуляции |
|
экспрессии |
этих |
|||||||||||||||||||||
|
прессию |
таких |
последовательностей |
в |
||||||||||||||||||||||
клонов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
66 % |
образцов |
Р М Ж и в |
стабильных |
||||||||||||
|
Как следует из этого краткого опи |
|||||||||||||||||||||||||
|
клеточных линиях РМЖ . В доброка |
|||||||||||||||||||||||||
сания некоторых групп HERV, наибо |
чественных |
опухолях |
и |
нормальной |
||||||||||||||||||||||
лее |
|
близкородственных |
MMTV, |
эти |
ткани |
молочной железы |
транскрипты |
|||||||||||||||||||
группы |
гетерогенны, |
представляют |
не обнаруживались. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
собой мозаику из отдельных фрагмен |
Далее |
было |
установлено |
следую |
||||||||||||||||||||||
тов |
|
последовательностей, |
гомологич |
|||||||||||||||||||||||
|
щее: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
ных по большей части консерватив |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
ным участкам генов gag, pol и LTR не |
• |
фрагменты из |
11 |
Р М Ж длиной |
||||||||||||||||||||||
только MMTV, но и некоторых ретро- |
|
660 пар оснований, |
гомологич |
|||||||||||||||||||||||
вирусов обезьян и интрацистерналь- |
|
ные env MMTV, не были гомоло |
||||||||||||||||||||||||
ных Α-частиц. Экспрессия их не ассо |
|
гичны |
последовательностям env |
|||||||||||||||||||||||
циирована специфически с какими- |
|
известных эндогенных |
провиру |
|||||||||||||||||||||||
либо определенными тканями и опу |
|
сов; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
холями человека, в том числе и с |
• последовательность в 660 пар ос |
|||||||||||||||||||||||||
РМЖ. Несмотря на транскрипцион |
|
нований |
содержала |
|
открытую |
|||||||||||||||||||||
ную |
активность |
и возможное участие |
|
рамку считывания |
для |
суперан |
||||||||||||||||||||
в патологических процессах у челове |
|
тигена |
и |
глюкокортикоидзави- |
||||||||||||||||||||||
ка, их биологическое значение остает |
|
симого элемента; |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
ся неясным (мы не упоминаем здесь |
• |
последовательности |
|
человека, |
||||||||||||||||||||||
об ассоциации группы HERV-K с гер- |
|
гомологичные LTR MMTV, со |
||||||||||||||||||||||||
миногенными |
опухолями |
человека |
и |
|
держали |
элементы |
энхансера, |
|||||||||||||||||||
тератобластомными |
|
клеточными |
ли |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
промотора |
и глюкокортикосте- |
|||||||||||||||||||||||
ниями). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
роидзависимый и суперантиген- |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
Имеются сообщения и о более спе |
|
родственные элементы, что ука |
|||||||||||||||||||||||
цифической |
ассоциации |
ретровирус- |
|
зывает на вовлечение этих по |
||||||||||||||||||||||
ных |
MMTV |
родственных |
последова |
|
следовательностей |
в |
регуляцию |
|||||||||||||||||||
тельностей с РМЖ . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
транскрипции. |
Вероятно, |
про |
||||||||||||||
|
Особый интерес представляют пуб |
|
исхождение |
этих последователь |
||||||||||||||||||||||
ликации |
об |
обнаружении |
в |
тканях |
|
ностей экзогенное, поскольку в |
358
нормальных тканях молочной железы эти последовательности не выявлялись.
При помощи аналогичной П Ц Р были обнаружены последовательно сти, высокогомологичные гену env MMTV, в образцах Д Н К как из ткани РМЖ, так и в образцах Т-клеточных лимфом, сопутствующих Р М Ж (час тота обнаружения — 37 %) . При этом такие последовательности на 99 % бы ли гомологичны гену env штамма BR6 и на 100 % — штаммов GR и С3Н MMTV. В тканях нормальных молоч ных желез человека эти последова тельности не выявлялись.
Таким образом, в геноме человека имеется как минимум два различных класса последовательностей, гомоло гичных MMTV: некоторые члены су персемейства HERV-K, гомологичные по консервативным регионам гена pol, и последовательности, не относящие ся к HERV-K и близкородственные гену env MMTV.
Корреляции между наличием Р М Ж и транскрипционной активностью ге нов gag, pol и env HERV-K не отмеча ется. Таким образом, в тканях Р М Ж обнаружены последовательности ДНК, гомологичные гену env MMTV
инеродственные гену env HERV-K.
5.10.7.Экспрессия последовательностей ДНК, гомологичных гену
env MMTV, в лимфоцитах
периферической крови человека
Как указывалось выше, у мышей лимфоциты играют важную роль в вирусиндуцированном канцерогенезе молочной железы.
И. Н. Крюкова и сотр. попытались проверить, не вовлечены ли лимфоци ты в аналогичный с мышами путь циркуляции фактора, причастного к канцерогенезу в молочной железе у человека.
Используя поликлональную моно специфическую сыворотку кролика
против электрофоретически очищен ного gp52 MMTV, они показали:
•в лимфоцитах периферической крови больных Р М Ж и их здоро вых родственниц с частотой, близкой к 100 %, экспрессируется антиген-гомолог gp52 MMTV;
•субпопуляция Т-клеток, экспрессирующих этот антиген, как
иу мышей, несет детерминанты CD4+;
•экспрессия указанного антигена в Т-клетках выявляется только у пациентов с Р М Ж и с повышен ным риском его возникновения (при папилломатозах протоков, кистах молочной железы, у близ ких родственниц больных). В лимфоцитах контрольных групп (доноры крови, пациенты с опу холями других локализаций) ан тиген — гомолог gp52 MMTV выявлялся только в В-лимфоци- тах и с частотой, не превышаю щей 25 - 3 0 %.
ДН К из лимфоцитов перифериче ской крови пациенток с Р М Ж гибридизуется с зондом, соответствующим gp52-кодирюющей области гена env MMTV достоверно чаще, чем у боль ных с опухолями гинекологической сферы, взятых для контроля как гормонозависимые опухоли, и у здоровых
доноров (соответственно 85, 22,2 и 33,3 % ) . Частота выявления транскриптов этих последовательностей у больных Р М Ж также была достоверно выше, чем в контрольных группах (со ответственно 75, 22,2 и 27,2 % ) . Нали чие последовательностей, гомологич ных gp52-кодирюющей области env-ге- на MMTV, коррелировало с присутст вием в тех же образцах лимфоцитов антигена — аналога gp52 MMTV.
Используя праймеры к gp52-коди- рующей области гена env MMTV на матрице лимфоцитарной Д Н К , полу чили специфические ПЦР-фрагмен- ты. Предварительные результаты секвенирования одного из ПЦР-продук- тов, полученных после обратной транскрипции лимфоцитарной Р Н К
359
больной РМЖ с помощью специфи ческих праймеров к gр52-кодирующей
области гена |
env MMTV, указывают |
на гомологию |
этой последовательно |
сти с геном env MMTV. Вероятно, на этих последовательностях и синтези руются иммунологические аналоги gp52 MMTV. Их экспрессия в лимфо цитах, особенно в Т-клетках, высоко специфично коррелирует с РМЖ .
Одной |
из причин |
сравнительно |
||
редких |
случаев |
экспрессии |
env |
|
MMTV-гомологичных |
последователь |
|||
ностей в |
лимфоцитах |
контрольных |
групп может быть метилирование их промотора. Действительно, внесение в культуру Т-лимфоцитов доноров деметилирующего фактора 5-азацитиди- на снимало блок транскрипции и приводило и к транскрипции этих по следовательностей, и к экспрессии белка — аналога gp52 MMTV.
Можно предположить, что деметилирование в силу тех или иных при чин этого промотора явится в даль нейшем серьезным риском для данно го субъекта.
В лимфоцитах одной из больных Р М Ж env MMTV-гомологичные по следовательности были локализованы преимущественно в субтеломерных районах — в зоне, которая активиру ется в процессе канцерогенеза 1, 8, 13 и 15-й хромосом.
Секвенирование фрагментов Д Н К , выделенных методом П Ц Р из лимфо цитов разных больных, показало их высокую степень гомологии с обла стью гена env MMTV экзогенного ви руса мышей С3Н. Замены в нуклеотидных последовательностях у разных пациенток не совпадали, что отвергает предположение о контаминации.
* * *
Все изложенные данные позволяют считать, что вопрос об этиологиче ском участии ретровирусного агента, близкородственного MMTV, в индук ции Р М Ж еще не закрыт. По-видимо му, этот агент не представляет собой полноразмерного, способного к реп
ликации вируса. Об этом свидетельст вуют и титры антител к MMTV у больных РМЖ: в отличие от титров антител к HERV у больных гермина тивными опухолями и тератобластомами, которые достигают уровня 1:5000, у больных Р М Ж титр антител к MMTV не превышает 1:400, что со ответствует уровню аутоиммунных ре акций.
Скорее всего такие провирусные последовательности, гомологичные env MMTV, как и последовательности HERV-K, представлены мозаичными образованиями с наложением откры тых рамок считывания и стоп-кодо- нов. Специфика же экспрессии env MMTV-гомологичных последователь ностей в Т-клетках периферической крови у больных Р М Ж заставляет вес ти поиск в направлении дальнейших доказательств аналогии с вирусным канцерогенезом у мышей.
Разницу в частоте возникновения Р М Ж в разных странах и этнических группах пытаются объяснить особен ностями диеты, числом родов (в стра нах Востока, например, обычны мно годетные семьи, в Европе и высоко развитых регионах Америки — в семь ях не более 1—3 детей), этническими особенностями гормонального статуса и т. п. Однако поступающие данные о возможном экзогенном происхожде нии вирусного фактора, родственного MMTV у человека, побудило искать причину различий частоты возникно вения Р М Ж в другом: как показали наблюдения, частота Р М Ж в разных ареалах коррелирует с естественными ареалами обитания различных видов домовых мышей. Обнаружено, что наибольшая частота Р М Ж в мире имеется в тех странах, где распростра нен вид Mus domesticus, занесенный туда или искони обитающий. Это страны Европы, территория бывшего
СССР . Завезены они также в Амери ку. У этого вида имеется несколько локусов эндогенного MMTV, из мы шей этого вида выведена линия СЗН, несущая высокоактивный вирус, пе редаваемый с молоком. В южных и
360
юго-восточных регионах распростра нен другой вид — Mus castaneuS, ко торого неизвестен экзогенный М М Т V
тор, специфический для Р М Ж и групп повышенного риска его возник новения, циркулирует вместе с Т-
инередко отсутствуют эндогенные клетками. В пользу его экзогенного
провирусы. Одним из реальных источ |
происхождения приводятся все |
новые |
||||||||||||||||||||||||
ников |
|
заражения |
человека |
|
можно |
аргументы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
считать |
мышиные |
фекалии, |
загряз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
няющие овощные и зерновые храни |
Рекомендуемая литература |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
лища. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Крюкова |
И. Н., |
|
Лушникова |
|
|
Махов |
|||||||
Конечно, |
эта |
интересная |
гипотеза' |
|
Α. Α., |
|||||||||||||||||||||
еще |
нуждается |
во |
всесторонней про |
|
П. Б. Антиген, родственный продукту |
|||||||||||||||||||||
|
гена env MMTV, обнаруженный в лим |
|||||||||||||||||||||||||
верке, однако тогда становится понят |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
фоцитах человека, ассоциирован с ра |
|||||||||||||||||||||||||
ным |
присутствие |
транскрибирующих |
|
|||||||||||||||||||||||
|
ком |
молочной |
железы |
// |
Мол. генет. |
|||||||||||||||||||||
ся последовательностей MMTV в лим |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
микробиол. вирусол. — 2001. — Т. 2. — |
|||||||||||||||||||||||||
фоцитах: как |
и |
у |
мышей, |
у |
человека |
|
||||||||||||||||||||
|
С. 37. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
этот |
|
вирус, |
возможно, |
|
использует |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
Крюкова |
И. Н., |
Маливанова |
Т. Ф., |
Полевая |
||||||||||||||||||||
лимфоцитарный |
путь |
распростране |
||||||||||||||||||||||||
|
Е. Б., Кондрашова О. Возможные пути |
|||||||||||||||||||||||||
ния из желудочно-кишечного тракта. |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
циркуляции MMTV-подобного ретро- |
|||||||||||||||||||||||||
Маловероятно, |
|
что |
этиологиче |
|
вируса человека // Бюлл. эксп. биол. |
|||||||||||||||||||||
скую |
основу |
всех |
видов |
Р М Ж |
пред |
|
мед. - 1995 - Т. 120, № 11. - С. 124. |
|||||||||||||||||||
ставляет |
ретровирусный агент, |
родст |
Лушникова |
Α. Α., |
Крюкова |
И. П., |
Махов |
|||||||||||||||||||
венный |
MMTV. |
Это |
предположение |
|
П. Б. и др. Human mammary carcinogen |
|||||||||||||||||||||
|
esis |
is |
associated |
with |
MMTV-related |
|||||||||||||||||||||
более |
уместно |
для |
так |
называемых |
|
|||||||||||||||||||||
|
DNA |
sequence |
expression |
in |
peripheral |
|||||||||||||||||||||
быстрорастущих |
опухолей, |
возникаю- |
|
|||||||||||||||||||||||
|
blood lymphocytes. Proc: 24th |
San Anto |
||||||||||||||||||||||||
щих в молодом (до 35—40 лет) возрас- |
|
|||||||||||||||||||||||||
|
nio Breast Cancer Symp., |
USA, 2001. |
— |
|||||||||||||||||||||||
те. Такие опухоли чаще |
всего |
возни- |
|
|||||||||||||||||||||||
|
432 p. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
кают в |
семьях, |
отягощенных |
раковой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
An |
Y. W., |
Peliss |
I, |
Melana |
S. V. |
et |
al. |
|||||||||||||||||||
наследственностью, |
и отличаются бы |
|||||||||||||||||||||||||
|
Μ MTV-like |
sequencesin |
human |
breart |
||||||||||||||||||||||
стрым ростом без метастазов. Спора- |
|
cancer // Arch. Virol. — 2001. — |
||||||||||||||||||||||||
дические раки и раки преклонного |
|
Vol. 146, N 1. - P. 171. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
возраста скорее всего относятся к дру- |
Golovkina Т., Chervonsky Α., Prescott J. et al. |
|||||||||||||||||||||||||
гой |
категории, |
|
однако |
антитела к |
|
The mouse mammary tumor virus env |
||||||||||||||||||||
MMTV во II |
стадии |
заболевания так |
|
gene |
product |
is |
required |
for superantigen |
||||||||||||||||||
|
presentation to T-cells // J. Exp. Med. — |
|||||||||||||||||||||||||
же |
обнаруживались |
в |
высоком |
про |
|
|||||||||||||||||||||
|
1994. |
- |
Vol. |
179. |
- P. 439. |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
центе |
случаев. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Golovkina Т., Dudley J., Ross S. B- and T- |
|||||||||||||||||
Можно заключить, что хотя вопрос |
||||||||||||||||||||||||||
|
cells are required for mouse mammary tu |
|||||||||||||||||||||||||
об участии ретровируса, |
родственного |
|
mor |
virus spread |
within |
the |
mammary |
|||||||||||||||||||
MMTV в индукции РМЖ, у человека |
\ |
gland |
// J. Immunol. — 1998. — |
|||||||||||||||||||||||
не решен, закрывать его как не имею |
I |
Vol. |
161. - P. 2375. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
щий перспективы рано. |
|
|
|
|
|
J Stewart Τ. Η. M., Sage R. D., Steart A. F. R., |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
Cameron D. W. Breast Cancer incidence |
||||||||||||||||||||
Необходимо |
продолжить |
клониро |
|
|||||||||||||||||||||||
\ |
highest |
in the |
range of |
one |
species |
of |
||||||||||||||||||||
вание |
последовательностей |
Д Н К , |
го |
|
house mouse, |
Mus domesticus // Brit. J. |
||||||||||||||||||||
мологичных |
гену |
env |
MMTV |
от |
раз |
|
||||||||||||||||||||
I Cancer. - 2000. - Vol. 82, N 2. - P. 4. |
||||||||||||||||||||||||||
ных больных, секвенировать их, а так |
||||||||||||||||||||||||||
Wang Y., Pelisson I., Melana S. M. et al. De |
||||||||||||||||||||||||||
же определить их сайты интеграции — |
|
tection of MMTV-like LTR and LTR — |
||||||||||||||||||||||||
одинаковы они или различны у раз |
|
env gene sequences in human breast can |
||||||||||||||||||||||||
ных больных, чтобы подойти к вопро |
|
cer // Int. J. Oncol. - 2001. - Vol. 18, |
||||||||||||||||||||||||
су: эндогенный |
или экзогенный фак |
|
N 5. |
- |
P. 1041. |
|
|
|
|
|
|
Г л а в а 6
ГОРМОНАЛЬНЫЙ КАНЦЕРОГЕНЕЗ
Л. М. Берштейн, В. С. Турусов
6.1. |
Механизмы |
|
|
|
|
нельзя сказать о большинстве иных |
|||||||||||||||
гормонального |
|
|
|
|
|
стероидов. |
|
Исходные |
эксперимен |
||||||||||||
канцерогенеза (ГК) |
|
|
|
|
тальные исследования, |
их |
последую |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щее развитие и теоретические обоб |
|||||||||
На |
основании химической |
струк |
щения привели к формированию со |
||||||||||||||||||
туры гормоны подразделяются на не |
временного взгляда на механизм ГК, |
||||||||||||||||||||
сколько классов, среди которых вы |
который в кратком виде сводится к |
||||||||||||||||||||
деляются |
|
белки |
|
(гонадотропины: |
следующему [Henderson В. Е., Feigel- |
||||||||||||||||
ФСГ и ЛГ, тиреотропный гормон, |
son Η. S., 2000]: эндогенные и экзо- |
||||||||||||||||||||
пролактин, |
гормон |
роста), |
полипеп |
генные эстрогены способствуют раз- |
|||||||||||||||||
тиды (АКТГ, инсулин, гастрин, глю- |
витию |
новообразований, |
стимулируя |
||||||||||||||||||
кагон, |
кальцитонин |
и др.), |
амины |
размножение |
|
нормальных |
|
эпители- |
|||||||||||||
(адреналин, |
норадреналин, |
мелато- |
альных клеток; увеличение числа кле- |
||||||||||||||||||
нин), |
производные аминокислот |
(ти |
точных делений повышает вероят- |
||||||||||||||||||
роксин, трийодтиронин), а также сте |
ность случайных генетических цовре- |
||||||||||||||||||||
роиды (эстрогены, андрогены, глюко- |
ждений; при |
определенном |
стечении |
||||||||||||||||||
и |
минералокортикоиды, |
|
прогести- |
обстоятельств |
|
возникающие |
мутации |
||||||||||||||
ны). Их вовлечение в процессы кан |
приводят |
к |
формированию |
условий |
|||||||||||||||||
церогенеза далеко не одинаково, что |
для инициации и последующего про- |
||||||||||||||||||||
объясняется в первую очередь изна |
грессирования процесса, что допол- |
||||||||||||||||||||
чальными |
различиями отдельных |
гор |
нительно |
поддерживается |
сохраняю- |
||||||||||||||||
монов |
в |
обеспечении |
нормальных |
щейся избыточной гормональной сти |
|||||||||||||||||
физиологических |
функций. |
Несо |
м у л я ц и е й . |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
мненно, |
что |
и |
по |
объему |
выполнен |
Вполне |
очевидно, что |
в |
отличие, |
||||||||||||
ных |
исследований, |
и |
по их |
значимо |
|||||||||||||||||
например, |
от |
химического канцеро |
|||||||||||||||||||
сти |
для |
понимания |
механизмов |
ГК |
|||||||||||||||||
генеза в данном случае нет необходи |
|||||||||||||||||||||
стероиды |
(и |
прежде |
всего |
эстрогены) |
|||||||||||||||||
мости в специальном инициирующем |
|||||||||||||||||||||
привлекали и привлекают к себе наи |
|||||||||||||||||||||
агенте |
и элемент случайности |
играет |
|||||||||||||||||||
большее внимание. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
довольно значительную роль. Свиде |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тельства о вовлечении в ход изложен |
|||||||||
6.1.1. |
Канцерогенез, |
|
|
|
ных событий |
каких-то |
конкретных |
||||||||||||||
|
|
|
генов |
пока не |
представлены, |
хотя не |
|||||||||||||||
вызываемый |
эстрогенами |
||||||||||||||||||||
исключается |
роль повреждения |
неко |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Интерес |
к |
эстрогенам |
|
примени |
торых |
генов, |
|
обеспечивающих |
репа |
||||||||||||
тельно к проблеме ГК объясняется, |
рацию |
Д Н К |
[Russo J. et al., 2000], a |
||||||||||||||||||
пожалуй, |
двумя |
основными |
момента |
также участия генов-регуляторов сте- |
|||||||||||||||||
ми: |
практической |
важностью |
(обу |
роидогенеза |
и |
метаболизма |
стерои |
||||||||||||||
словленной, |
в |
частности, |
достаточно |
дов (см. ниже), онкогенов и генов- |
|||||||||||||||||
широким применением этих гормонов |
супрессоров. Среди последних (по |
||||||||||||||||||||
в качестве лекарственных |
препаратов) |
мимо р53) важная роль принадлежит |
|||||||||||||||||||
и |
несомненным |
|
стимулирующим |
BRCA-1, "взаимодействующему" с эс |
|||||||||||||||||
влиянием на процесс клеточного раз |
трогенами |
в |
процессе развития пре- |
||||||||||||||||||
множения в |
целом |
ряде тканей, |
чего |
и постменопаузального |
рака |
молоч- |
362
ной железы, как полагают, прямо противоположным образом [HilakiviClarke L., 2000].
Многие гормоны являются регуля торами апоптоза, эстрогены в этом отношении причисляются к разряду ингибиторов. Однако следует иметь в виду, что в определенных условиях (в частности, при продолжительной предварительной эстрогенной депривации) эстрадиол не подавляет, а сти мулирует апоптоз. Тем не менее, хотя и в протоковой карциноме in situ мо лочной железы одновременно интен сифицированы (предположительно под влиянием эстрогенов и при уча стии эстрогенных рецепторов) и про лиферация, и апоптоз, итоговый ба ланс (увеличение числа клеток) всетаки свидетельствует в пользу преоб ладания первого процесса.
Вцелом, как следует из вышеизло женного, в соответствии с основной современной догмой, объясняющей механизм ГК, его формула относительно проста: гормонально-стимули- рованное усиление пролиферации в сочетании с последующим случайным повреждением генетического аппарата. Важным практическим аспектом такой точки зрения является тот факт, что ограничение индуцированной эстрогенами стимуляции пролиферации (в частности, с помощью антиэстрогенов типа тамоксифена) может быть, как показано относительно недавно, средством, предупреждающим (или по крайней мере задерживающим) развитие гормонозависимых опухолей у че- ловека.
Вто же время исследования, про водимые на протяжении последних 10—15 лет, дают основания предпола гать, что промоторный тип ГК не яв ляется единственно возможным и, очевидно, существует так называемый генотоксический вариант, связанный с действием некоторых эстрогенных ме таболитов. Выше уже говорилось о де лении химических канцерогенов на
генотоксические и негенотоксические (эпигенетические). Последние не связываются с Д Н К , не образуют ад-
дуктов, к ним в указанной главе были отнесены и гормоны, хотя и с некото рой оговоркой. Действительно, как природные, так и стильбеновые эст рогены подвергаются окислительновосстановительным метаболическим реакциям, причем формирующимся метаболитам приписываются геноток сические свойства, а именно способ ность ковалентно связывать Д Н К с образованием аддуктов. Возникаю щим в результате мутациям приписы вается важная роль в процессе не опластической трансформации эстрогензависимых тканей [Liehr J. G., 1997]. В этих тканях эстрадиол и эстрон способны превращаться в катехолэстрогены, т. е. в 2- или 4-гидро- ксипроизводные классических эстро генов. Катехолэстрогены в присутст вии липидных перекисей участвуют в образовании семихинонов и хинонов. Эти реакции осуществляются при уча стии цитохромов Р450 (в частности, 1А1 и 1В1, которые вместе с рядом других функций выполняют роль со ответственно 2-гидроксилазы и 4-гид- роксилазы эстрогенов). Существенно, что генотоксический и канцероген ный эффект эстроген-хинонов может быть предотвращен их конъюгированием с глутатионом или инактиваци ей катехолэстрогенов на основе реак ции метоксилирования. Последний процесс катализируется ферментом ка- техол-О-метилтрансферазой (КОМТ) . Отмечается выраженная индивидуаль ная вариабельность этого фермента на уровне его активности и экспрессии его гена (см. ниже раздел о генетиче ском полиморфизме ферментов стероидогенеза), что, как полагают, мо жет рассматриваться в качестве одно го из модификаторов риска развития эстрогензависимых опухолей.
Помимо накопления в тканях кате холэстрогенов и их метаболитов, не сомненно, не меньшее значение для процесса ГК имеет повышение внут ритканевой концентрации эстрогенов за счет их эндогенного внегонадного образования при участии фермента ароматазы. Молочной железе изна-
363
чально присуща способность к эстро- |
вреждения |
Д Н К ) |
и |
соответственно |
||||||||||||||||||||
генобразованию, а в эндометрии эта |
могут классифицироваться его индук |
|||||||||||||||||||||||
способность приобретается в процессе |
торы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
малигнизации. У мышей, трансгенных |
Наряду с анализом того, каковы |
|||||||||||||||||||||||
по гену ароматазы (эстрогенсинтета- |
последствия |
продолжительного |
воз |
|||||||||||||||||||||
зы), гиперэкспрессия этого гена, при |
действия избытка эстрогенов или их |
|||||||||||||||||||||||
водящая к интенсивному эстрогеноб- |
метаболитов на ткани - мишени, в |
|||||||||||||||||||||||
разованию, |
обнаружена |
в |
молочных |
центре |
постоянного |
внимания оста |
||||||||||||||||||
железах, в эпителии которых доста |
ется вопрос об особенностях переда |
|||||||||||||||||||||||
точно рано (по сравнению с кон |
чи |
в |
клетку |
эстрогенного |
сигнала, |
|||||||||||||||||||
трольными мышами) выявляются пре- |
что имеет непосредственное отноше |
|||||||||||||||||||||||
неопластические изменения. Не ис |
ние к проблеме ГК. Длительное вре |
|||||||||||||||||||||||
ключено, |
что экстрагонадные эстроге |
мя считалось, что, проникая в клетку |
||||||||||||||||||||||
ны, |
образующиеся |
в |
непосредствен |
посредством |
диффузии, |
|
эстрогены |
|||||||||||||||||
ной близости от ткани-мишени или в |
связываются |
со |
своими |
рецепторами |
||||||||||||||||||||
ней самой, имеют больше шансов ин |
(ЭР), локализующимися в ядре и ци- |
|||||||||||||||||||||||
дуцировать |
генотоксические |
|
повреж |
тозоле. Это позволило отнести ЭР к |
||||||||||||||||||||
дения, |
чем |
эстрогены, |
циркулирую |
семейству |
так |
называемых |
ядерных |
|||||||||||||||||
щие в крови. Этому могут способство |
рецепторов, |
обладающих |
свойствами |
|||||||||||||||||||||
вать и |
свободнорадикальные реакции, |
факторов транскрипции. Помимо то |
||||||||||||||||||||||
генерируемые |
клетками |
внутриопухо- |
го что, как выяснилось, существуют |
|||||||||||||||||||||
левых |
|
лимфоцитарно-макрофагаль- |
по крайней мере две формы ЭР (а и |
|||||||||||||||||||||
ных инфильтратов. Существенно, что |
β), |
которые |
характеризуются разны |
|||||||||||||||||||||
основные |
вышеописанные |
элементы |
ми биологическими и конформаци - |
|||||||||||||||||||||
ГК — стимуляция пролиферации и ге |
онными |
свойствами, |
различной |
сте |
||||||||||||||||||||
нотоксические |
повреждения |
|
под |
пенью |
представленности |
в |
отдельных |
|||||||||||||||||
влиянием гормона — вероятно, спо |
эстрогензависимых |
тканях, |
различ |
|||||||||||||||||||||
собны комбинироваться между собой. |
ной |
чувствительностью к эстрогенам |
||||||||||||||||||||||
Пока еще не ясно, может ли геноток |
и |
селективным |
модуляторам |
ЭР |
||||||||||||||||||||
сический |
вариант гормонального кан |
(SERM) и различиями в особенно |
||||||||||||||||||||||
церогенеза возникать de novo или ему |
стях вовлечения в процесс ГК на его |
|||||||||||||||||||||||
обязательно |
должен |
предшествовать |
ранних и поздних стадиях, весьма су |
|||||||||||||||||||||
промоторный вариант. Важно, одна |
щественно, что ЭР существуют и в |
|||||||||||||||||||||||
ко, что существуют условия или воз |
наружной |
(плазматической) мембра |
||||||||||||||||||||||
действия, |
способствующие |
повыше |
не клетки. Значение этого факта, ве |
|||||||||||||||||||||
нию |
доли |
генотоксического |
компо |
роятность |
которого |
|
предсказывалась |
|||||||||||||||||
нента в общем эффекте эстрогенов. |
достаточно давно, крайне велико. |
|||||||||||||||||||||||
Проводившиеся исследования |
позво |
Основная |
функция |
мембранных |
ЭР, |
|||||||||||||||||||
лили |
сопоставить |
выраженность |
гор |
очевидно, сводится к восприятию и |
||||||||||||||||||||
монального |
(эндокринного) |
|
и |
гено |
передаче |
"быстрых", |
или |
негеномных, |
||||||||||||||||
токсического |
эффектов |
эстрогенов, |
эффектов |
эстрогенов, что |
позволяет |
|||||||||||||||||||
оценить изменение соотношения этих |
обеспечивать |
взаимодействие различ |
||||||||||||||||||||||
эффектов |
под |
влиянием |
разнообраз |
ных |
систем |
клеточной |
|
регуляции |
||||||||||||||||
ных |
модифицирующих |
факторов |
и |
(включая Ras/Rho, М А П К , фосфати - |
||||||||||||||||||||
прийти к выводу о существовании так |
дил-инозитол-3-киназу, протеинки- |
|||||||||||||||||||||||
называемого |
|
"феномена |
переключе |
назы А, С и B/Akt и другие регуля- |
||||||||||||||||||||
ния эстрогенного эффекта" (ФПЭЭ) . |
торные |
|
каскады, |
реализующие |
по |
|||||||||||||||||||
При |
этом Ф П Э Э |
может |
проявляться |
прежним |
|
представлениям |
передачу |
|||||||||||||||||
как полный (при котором как усилен |
сигнала |
от |
факторов |
исключительно |
||||||||||||||||||||
генотоксический, так и ослаблен гор |
пептидной |
|
природы), |
способство |
||||||||||||||||||||
мональный |
компоненты |
эстрогенно |
вать развитию обходных путей в пе |
|||||||||||||||||||||
го действия) или неполный (при кото |
редаче информации и в то же время |
|||||||||||||||||||||||
ром |
выявляется только усиление |
по |
общности |
и |
разнообразию |
наруше- |
364
ний, которые могут выявляться в |
6.1.2. |
Канцерогенез, |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
трансформированной |
ткани. |
Кроме |
вызываемый |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
того, можно предположить, что по |
неэстрогенами |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
крайней мере в части ЭР-негативных |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
новообразований |
рецепторы |
эстроге |
Немалое число белковых и поли |
|||||||||||||||||||||
нов все-таки присутствуют в плазма |
пептидных |
гормонов |
(прежде |
всего |
||||||||||||||||||||
тических мембранах (что не удается |
гипофизарных) |
может |
быть |
вовлечено |
||||||||||||||||||||
обнаружить рутинными методами |
ис |
в процесс усиленной стимуляции кле |
||||||||||||||||||||||
следования), и этим может частично |
точного размножения в тканях-мише |
|||||||||||||||||||||||
объясняться |
способность |
определен |
нях и как следствие в развитие промо- |
|||||||||||||||||||||
ного процента таких опухолей отве |
торного варианта ГК. Избыточная |
|||||||||||||||||||||||
чать на гормонотерапию. Заслужива |
секреция этих гормонов нередко, как |
|||||||||||||||||||||||
ет внимания и другая сторона "ре- |
отмечалось, |
|
является |
отражением |
||||||||||||||||||||
цепторной проблемы" — эпигенети |
"гормонального |
дисбаланса", |
возни |
|||||||||||||||||||||
ческая регуляция ЭР (и некоторых |
кающего в результате частичного или |
|||||||||||||||||||||||
других рецепторов стероидов), в пер |
полного |
|
удаления |
соответствующего |
||||||||||||||||||||
вую очередь за счет ацетилирования |
периферического эндокринного орга |
|||||||||||||||||||||||
гистонов и метилирования, что мо |
на |
(гонад, |
щитовидной |
|
железы |
и |
||||||||||||||||||
жет |
приводить |
к |
функциональной |
т. д.). Что касается, например, рака |
||||||||||||||||||||
"утрате" |
рецепторов |
и |
приобретению |
яичников, точка зрения на значи |
||||||||||||||||||||
таких свойств, как инвазивность и |
мость избытка |
гонадотропинов |
отчас |
|||||||||||||||||||||
способность |
к |
|
метастазированию |
ти подтверждается тем, что длитель |
||||||||||||||||||||
[Berger J., |
Daxenbichler G., |
2002]. |
|
ный |
прием |
пероральных |
стероидных |
|||||||||||||||||
Суммируя |
сказанное, |
следует |
за |
контрацептивов, |
которые |
|
обладают |
|||||||||||||||||
ключить, |
что |
модификация |
эстроге |
антигонадотропным |
действием, |
суще |
||||||||||||||||||
нами процесса пролиферации и дру |
ственно снижает риск возникновения |
|||||||||||||||||||||||
гих |
ассоциированных |
реакций |
(все |
данной |
|
злокачественной |
|
опухоли. |
||||||||||||||||
чаще изучаемая ныне на уровне так |
Упомянутый |
|
вариант |
гормонального |
||||||||||||||||||||
называемых gene arrays, или "профи |
дисбаланса может создаваться и в ре |
|||||||||||||||||||||||
ля экспрессии" большого числа ге |
зультате |
определенных |
возрастных |
из |
||||||||||||||||||||
нов) |
может |
реализоваться |
посредст |
менений (см. ниже). Можно найти |
||||||||||||||||||||
вом как традиционных, так и (в ста |
примеры, |
подтверждающие |
аналогич |
|||||||||||||||||||||
ром |
понимании) |
нетрадиционных |
ные свойства других гормонов. В ча |
|||||||||||||||||||||
механизмов. Это в свою очередь по |
стности, |
|
известны некоторые |
пести |
||||||||||||||||||||
зволяет |
совершенствовать |
набор |
ле |
циды и другие соединения, снижаю |
||||||||||||||||||||
чебных |
и |
профилактических |
воздей |
щие в крови уровень гормонов щито |
||||||||||||||||||||
ствий в области эндокринологиче |
видной железы. Это ведет к усилен |
|||||||||||||||||||||||
ской онкологии. Возможное же прак |
ной стимуляции продукции тирео- |
|||||||||||||||||||||||
тическое |
значение |
представлений о |
тропного гормона гипофиза, который, |
|||||||||||||||||||||
роли |
генотоксичности |
эстрогенных |
о чем уже говорилось, является одним |
|||||||||||||||||||||
метаболитов в ГК и прогрессирова- |
из |
факторов |
усиленного |
|
митогенеза |
|||||||||||||||||||
нии |
гормонозависимых |
|
опухолей |
тиреоидного эпителия. Следует под |
||||||||||||||||||||
можно |
проиллюстрировать |
|
недавно |
черкнуть, что наиболее активный из |
||||||||||||||||||||
полученными |
данными |
о |
большей |
тиреоидных гормонов — трийодтиро- |
||||||||||||||||||||
эффективности ингибитора |
аромата- |
нин — на протяжении ряда лет при |
||||||||||||||||||||||
зы аримидекса по сравнению с та- |
влекал внимание своими необычными |
|||||||||||||||||||||||
моксифеном |
при |
адъювантной тера |
свойствами, |
|
позволившими |
допус |
||||||||||||||||||
пии рака молочной железы, что, как |
тить, что в отличие от ряда других |
|||||||||||||||||||||||
полагают, |
основано на способности |
гормонов |
он |
способен |
воздействовать |
|||||||||||||||||||
только первого из этих двух препара |
как |
на |
повреждение |
Д Н К , |
так и |
на |
||||||||||||||||||
тов ограничивать образование кате- |
процесс инициации. Этот эффект был |
|||||||||||||||||||||||
холэстрогенов и |
последующее |
повре |
изучен |
на |
модели |
|
трансформации |
|||||||||||||||||
ждение Д Н К . |
|
|
|
|
|
|
|
фибробластов линий |
10 Tl/2 NIH/3T3 |
365
и N R K и может рассматриваться как пример вероятного сочетания генотоксических и негенотоксических ме ханизмов ГК, реализуемого без уча стия эстрогенов.
Влияние некоторых гормонов как гипофизарного, так и внегипофизарного происхождения может осущест вляться на основе подключения к процессу медиаторных факторов пеп тидной природы, которые, помимо выполнения подобной функции, об ладают и разнообразными самостоя тельными эффектами . Так, посред ником действия на многие ткани гор мона роста (отражением бластомогенного эффекта которого считаются увеличение частоты колоректальных аденом и карцином при акромегалии, лейкозы у детей, получавших соматотропин с лечебной целью, и т. д.) яв ляется инсулиноподобный фактор роста ( И П Ф Р - 1 ) , ранее называвший ся соматомедином С. Как было ска зано, функции его значительно ши ре, чем только звена в передаче рос тового сигнала. И П Ф Р - 1 и И П Ф Р - 2 экспрессируются почти во всех тка нях, но в разных соотношениях. Складывается предварительное впе чатление, что если И П Ф Р - 2 может
рассматриваться как достаточно |
уни |
||
версальный |
митогенный |
фактор, |
|
И П Ф Р - 1 в |
большей степени |
ассо |
циирован с риском развития гормонозависимых опухолей (но не только их), что подтверждают и некоторые проспективные наблюдения, выпол ненные на довольно больших контингентах людей [Kaaks R., 2001]. Так, на основании накопленных на блюдений можно заключить, что уси ление продукции И П Ф Р - 1 и увеличе ние его концентрации в циркуляции — одни из ключевых факторов риска развития рака молочной и пред стательной желез, эндометрия, тол стой кишки, легкого. Обнаружены ИПФР - связывающие, или буферные, белки (СБ), среди которых особое внимание уделяется И П Ф Р - с в я з ы - вающему белку 3 ( И П Ф Р - С Б З ) . По следний разрушается некоторыми се-
риновыми протеазами. К ним, в ча стности, принадлежат простатспецифический антиген и ингибитор-1 ак
тиватора плазминогена (урокиназы), |
|
что опосредованно (через |
изменение |
соотношения И П Ф Р / И П Ф Р - С Б в |
|
пользу первого) может |
способство |
вать не только усилению клеточного размножения, но и процессов инва зии и метастазирования. Индукция И П Ф Р - С Б З реализуется под влияни
ем |
нормального гена-супрессора р53, |
а |
И П Ф Р - С Б 1 в эндометрии — под |
влиянием прогестинов. Соответст венно мутация р53 или недостаток прогестинов могут, как полагают, на против, приводить к усилению про-
бластомогенного |
эффекта |
И П Ф Р - 1 . |
Как показывает |
пример |
И П Ф Р - 1 , |
равно как и многих иных пептидных факторов роста, сейчас мало кто со мневается в их роли как самостоя тельных сигналов, стимулирующих или тормозящих клеточное деление. Подчеркивается, кроме того, способ ность трансформированных клеток к продукции этих факторов, в частно сти, как элемента аутокринной и паракринной регуляции, "компенси рующей возможный недостаток чув ствительности к экзогенным актива
торам размножения". |
В то же время |
|
необходимо еще раз |
подчеркнуть и |
|
посредническую |
роль |
этих факторов, |
способствующую |
при |
определенных |
условиях реализации |
эффекта сте |
роидов и, в частности, эстрогенов. Важно отметить и то, что в канцеро
генезе роль таких |
факторов |
роста, |
как эпидермальный |
(ЭФР), |
транс |
формирующие (ТФР) и т. д., значи тельно шире и многообразней, чем только их вовлечение в проблему ГК. Тем не менее применительно к по следней заслуживают внимания та кие аспекты этой темы, как преиму щественно ЭР-негативная природа новообразований молочной железы, содержащих рецепторы Э Ф Р , вовле чение Т Ф Р в процесс развития эстрогениндуцированных опухолей гипо физа и многие другие наблюдения.
Аддукты пептидных гормонов, рос-
товых факторов или их дериватов с Д Н К пока не найдены. Равным обра зом в литературе полностью отсутст вуют сведения о возможной связи факторов пептидной природы с генотоксическим вариантом ГК. О воз можности такой связи все же свиде тельствуют, хотя и косвенно, некото рые наблюдения. Так, для целого ряда пептидных гормонов выявлены не только мембранные, но и ядерные ре цепторы, соотношение которых меня ется в пользу последних в клетках не которых пренеопластических образо ваний и опухолей. В каком-то (хотя и инверсированном) смысле факты та кого рода напоминают особенности накопления информации в области изучения эстрогенов: там, как отмеча лось ранее, процесс шел от традици онных представлений об ядерных ЭР к обнаружению мембранных рецепто ров, а здесь — от традиционных мем бранных — к ядерным. К числу нетра диционных, но приобретающих все большую важность взглядов можно отнести и указание на самостоятель ную (или синергическую с эстрогена ми) роль андрогенов как факторов риска развития таких опухолей, как рак молочной и предстательной же лез, эндометрия, яичников и ряда других. Эти наблюдения подтвержде ны и в экспериментальных, и в кли нических условиях. Помимо извест ной способности андрогенов превра щаться в эстрогены, отмечается, что они могут непосредственно активиро вать ЭРа, стимулировать экспрессию пролактина и взаимодействовать с комплексом — андрогенный рецеп- тор(АР)/ген-супрессор BRCA1 [Liao D. J., Dickson R. В., 2002]. Роль АР в этом комплексе в значительной степе ни зависит от длины так называемых CAG-повторов в его гене. Последняя характеристика является и одним из проявлений гормонассоциированного аллельного полиморфизма, который с относительно недавнего времени все чаще начинают рассматривать среди факторов повышенного онкологиче ского риска.
6.2. Генетический полиморфизм ферментов стероидогенеза, рецепторов стероидных гормонов и гормональный канцерогенез
В течение последних 5—7 лет — отчасти в связи с мнением о том, что манипулировать уровнем эндогенных гормонов или только ориентироваться на него и непросто, и ненадежно — осуществляются попытки установить "эндокринный генотип", опираясь на который можно планировать превен тивные мероприятия в области ГК. По целому ряду причин такой подход, кажущийся на первый взгляд заман чивым и перспективным, не всегда оказывается эффективным. Это связа но с достаточно большими финансо выми затратами, необходимостью об следования значительного числа лю дей и т. д., но, главное, с тем фактом, что, как правило, исследуются поли морфизмы таких генов, которые обла дают низкой пенетрантностью, или, иными словами, относительно невы сокой и непрямой степенью связи с развитием той или иной гормонозависимой опухоли. Тем не менее на осно вании полученных к настоящему мо менту данных можно прийти к заклю чению, что носительство определен ных аллелей или генотипов способно по крайней мере в 1,5—3 раза повы сить риск возникновения некоторых новообразований и оказывать помощь при формировании групп повышен ного риска.
Как и следовало ожидать, в этом направлении наибольшее количество исследований по типу "случай—кон троль" выполнено применительно к раку молочной железы, а также раку эндометрия и предстательной железы. Особое внимание уделялось аллельному полиморфизму генов стероидоге неза и метаболизма стероидов: CYP17 — 17-стероидгидроксилаза, 17,20-лиаза, CYP19 — ароматаза (эстрогенсинтетаза), CYP1A1 — парциаль ная эстроген-2-гидроксилаза, CYP1B1 —
367
парциальная эстроген-4-гидроксилаза, К О М Т — катехол-О-метилтрансфера- за (инактиватор катехолэстрогенов и катехоламинов), 5альфа2-стероидредуктаза (катализатор превращения тестостеро на в дигидротестостерон) и др., а так же генов некоторых рецепторов — в первую очередь рецепторов эстроге нов и андрогенов [Henderson В. Е., Feigelson Η. S., 2000]. Хотя функцио нальное значение перечисленных по лиморфизмов на данном этапе мало подкреплено тщательными гормо нальными исследованиями и носит в этом отношении преимущественно предположительный характер, удалось установить некоторые закономерно сти и этнического, и нозологического характера, позволяющие полагать, что продолжение подобных исследований не является бесперспективным. Так, в качестве промежуточного вывода мож но заключить, что особые формы по лиморфизма гена ароматазы (CYP19) — потенциальный фактор риска развития рака молочной железы, а полиморфизм гена рецептора андрогенов, проявляю щийся уменьшением числа или длины CAG-повторов, способствует риску возникновения рака предстательной железы. В сотрудничестве с группой доктора мед. наук Ε. Н. Имянитова нам удалось показать, что носительство полиморфизма гена CYP19 (увеличение числа тетрануклеотидных повторов
ТТТА) и гена CYP17 (преобладание "нормального" генотипа А1/А1) повы шает риск развития рака эндометрия, причем во втором случае это сочетает ся не с изменением баланса стероидов, а с гиперинсулинемией и инсулинорезистентностью [Berstein L. Μ. et al., 2002]. Последнее обстоятельство ука зывает на возможное значение генети ческого компонента в формировании ряда возрастзависимых гормональных нарушений как компонента предиспозиции к развитию опухолей репродук тивной системы. Особенностью подоб ных нарушений является их способ ность возникать на различных (как ранних, так и более поздних) этапах онтогенеза.
6.3. Гормональный канцерогенез, связанный с пре- и перинатальным развитием
Развивающийся организм характе ризуется особой чувствительностью к различным воздействиям. Это прояв ляется в наличии критических перио дов в эмбриональном и раннем постнатальном развитии, когда воздейст вие целого ряда химических соедине ний, прежде всего андрогенов и эст рогенов стильбеновой и стероидной природы, приводит к многообразным функциональным последствиям и со временем к развитию новообразова ний.
В опытах на грызунах (мышах, крысах, золотистых хомячках) было установлено, что введение эстроге нов на 1—5-й день после рождения приводит к синдрому ановуляции и постоянной течки после достижения животными половой зрелости, к уве личению у них в дальнейшем общей частоты новообразований, особенно опухолей репродуктивных органов и молочной железы. Специфика неонатальной эстрогенизации состоит, в частности, в том, что если эстрогены вводить не на 1—5-й день после рож дения, а начинать это введение поз же, то даже при значительно боль ших дозах диэтилстильбэстрола (ДЭС) индуцировать аденокарциномы эндометрия у мышей CD - 1 не удается [Newbold R. R. et al., 1990] и, более того, задерживается развитие новообразований молочной железы. Следует напомнить, что упомянутый временной интервал соответствует периоду позднего пренатального раз вития у человека, чем определяется важность анализа пре- и неонатальных воздействий. Будучи введенны ми неонатально, как стильбеновые, так и природные эстрогены индуци руют в матке и влагалище мышей транзиторную экспрессию целой се рии эстрогензависимых генов, среди которых есть гены пептидных росто-
368
вых факторов, лактоферина, рецепто |
6.4. Трансплацентарный |
|
|
||||||||||||||||||||||
ров прогестерона и онкогенов (в ча |
гормональный канцерогенез |
||||||||||||||||||||||||
стности, с-тус). Базой для понима |
и беременность |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
ния отдаленных последствий неона- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
тального |
|
воздействия |
гормонов явля |
Серьезное внимание к этому ас |
|||||||||||||||||||||
ется представление об импринтинге — |
пекту проблемы ГК было привлечено |
||||||||||||||||||||||||
своеобразном |
"отпечатке", |
который |
после того, как A. Herbst и R. Scully |
||||||||||||||||||||||
возникает в ответ на сигнал, приуро |
(1970) сообщили о развитии светло- |
||||||||||||||||||||||||
ченный к конкретному, как правило, |
клеточного рака влагалища и шейки |
||||||||||||||||||||||||
очень |
раннему |
сроку |
постнатального |
матки у девушек и молодых женщин, |
|||||||||||||||||||||
развития. Создается особый "эстроге- |
матери которых получали Д Э С или |
||||||||||||||||||||||||
низированный" |
|
фенотип, |
|
который |
другие |
стильбеновые |
эстрогены |
во |
|||||||||||||||||
закрепляется и сохраняется на всю |
время беременности с целью ее сохра |
||||||||||||||||||||||||
последующую |
жизнь, |
повышая |
веро |
нения. Наряду с опухолями выявля |
|||||||||||||||||||||
ятность |
развития |
|
новообразований. |
лись аномалии развития половых ор |
|||||||||||||||||||||
Выявлению |
онкологических |
послед |
ганов (влагалища, шейки и тела мат |
||||||||||||||||||||||
ствий |
способствуют |
дополнительные |
ки, маточных труб), а также более |
||||||||||||||||||||||
воздействия в виде эстрогенной сти |
частые, чем у женщин, не подвергав |
||||||||||||||||||||||||
муляции, |
связанной |
с |
пубертатным |
шихся действию ДЭ С in utero, случаи |
|||||||||||||||||||||
периодом, а затем с продукцией эст |
спонтанных |
|
абортов, |
эктопических |
|||||||||||||||||||||
рогенов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
беременностей, бесплодия |
и |
наруше |
|||||||||
Эффекты неонатальной |
эстрогени- |
ния менструального цикла, что позво |
|||||||||||||||||||||||
зации |
имеют |
определенную |
степень |
лило заподозрить значимость наруше |
|||||||||||||||||||||
сходства |
|
с |
эффектами |
неонатальной |
ний эндокринной регуляции (см. ни |
||||||||||||||||||||
андрогенизации, т. е. введения ново |
же). |
Экспериментальные |
исследова |
||||||||||||||||||||||
рожденным |
грызунам |
высокой |
дозы |
ния подтвердили зависимость эффек |
|||||||||||||||||||||
андрогена. Одним из последствий не |
та от стадии беременности и важность |
||||||||||||||||||||||||
онатальной |
андрогенизации |
является |
прямого контакта гормона с клетками |
||||||||||||||||||||||
изменение |
чувствительности взрослых |
эмбриона или |
плода. |
Действительно, |
|||||||||||||||||||||
животных |
|
к |
действию |
химических |
в случае ДЭС, вводимого транспла- |
||||||||||||||||||||
канцерогенов. Так, введение неона- |
центарно, в соответствии с представ |
||||||||||||||||||||||||
тально андрогенизированным |
самкам |
лениями о генотоксическом типе ГК |
|||||||||||||||||||||||
1,2-диметилгидразина (ДМГ) приво |
было зафиксировано образование ад- |
||||||||||||||||||||||||
дило |
к |
развитию |
|
опухолей |
матки |
в |
дуктов Д Н К в печени и почках потом |
||||||||||||||||||
90 % случаев (против 9 % у контроль |
ства прежде всего как следствия реак |
||||||||||||||||||||||||
ных мышей, получивших то же воз |
ции Д Н К с ДЭС-хиноном. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
действие). |
У |
неонатально |
андрогени- |
Помимо |
непосредственного |
взаи |
|||||||||||||||||||
зированных |
|
самцов, |
получавших |
||||||||||||||||||||||
|
модействия |
с |
клетками плода, |
транс |
|||||||||||||||||||||
ДМГ, |
значительно |
чаще, чем |
в |
кон |
|||||||||||||||||||||
плацентарный |
канцероген |
гормональ |
|||||||||||||||||||||||
трольной |
|
группе, |
развивались |
параре- |
|||||||||||||||||||||
|
ной |
или |
негормональной |
природы |
|||||||||||||||||||||
нальные |
саркомы |
|
и |
опухоли |
толстой |
||||||||||||||||||||
|
способен, как |
говорилось |
выше, |
вы |
|||||||||||||||||||||
кишки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
зывать ранние и отсроченные гормо |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Примерно в том же аспекте можно |
нально-метаболические |
|
нарушения; |
||||||||||||||||||||||
рассматривать эксперименты, |
в |
кото |
некоторые из них могут модифициро |
||||||||||||||||||||||
рых |
ДЭС, |
введенный |
беременным |
вать |
его |
собственный |
канцерогенный |
||||||||||||||||||
самкам, |
резко менял чувствительность |
эффект. Так, обогащение жиром кор |
|||||||||||||||||||||||
к воздействию химического канцеро |
ма мышей, матерям которых за 1—2 |
||||||||||||||||||||||||
гена, |
вводимого |
взрослым |
потомкам |
дня до родов вводился ДЭС, увеличи |
|||||||||||||||||||||
[Turusov |
V. S. |
et |
al., 1997], |
хотя |
здесь |
вает впоследствии развитие рака мо |
|||||||||||||||||||
следует |
учитывать |
как |
возможность |
лочной железы, опухолей гипофиза и |
|||||||||||||||||||||
комбинирования |
|
эффектов,, |
так |
и |
матки. Повышения частоты новообра |
||||||||||||||||||||
важность |
|
прохождения гормона |
через |
зований у потомства можно добиться |
|||||||||||||||||||||
плаценту. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
спаиванием |
сначала матерям |
во время |
247908 Д. Г. Заридзе |
369 |
беременности, а затем и самому по томству крыс, подвергшемуся транс плацентарному воздействию, нитрозометилмочевины ( Н М М ) , 10 % раство ра глюкозы. Это наблюдение имеет отношение к проблеме роли массы те ла новорожденного как маркера и причины повышенного онкологиче ского риска. Принято считать, что ги пергликемия у матери во время бере менности приводит к гиперинсулинемии у плода, что является одной из причин повышения массы новорож денного. Комбинированный эффект гиперинсулинемии и избыточной про дукции у крупных плодов инсулиноподобных факторов роста ( И П Ф Р ) ве дет к клеточной пролиферации в тка нях матери и потомства, что может модифицировать их чувствительность к действию канцерогенов. Большая, чем в норме, масса эмбриона и плода сочетается также с усиленным эстрогенобразованием и более высокой эстрогенемией во время беременности [Берштейн Л. М., 1988, 1998], участ вуя тем самым в повышении онколо гического риска (реализующегося не редко через несколько десятилетий) не только у матерей, но и у самих макросомов.
Беременность исследуется и по ря ду иных причин, помимо указанных выше. Полноценная (непрерванная) беременность способствует созрева нию (дифференцировке) эпителия мо лочной железы, что рассматривается в качестве важного превентивного со бытия в отношении гормонально-за висимых опухолей этого органа. К меньшему риску развития новообра зований ведет уменьшение числа ре цепторов эстрогенов и эпидермального факта роста в молочных железах рожавших крыс по сравнению с неро жавшими. Напротив, неполный ре продуктивный цикл, т. е. беремен ность и роды без последующей лакта ции, порождают гормонально-метабо лические расстройства, в том числе в сфере жироуглеводного обмена и жи ровой ткани, которые позднее способ ствуют созданию условий для возник
новения опухолей. Существенно, что даже во время нормальной беремен ности сдвиги жироуглеводного обмена характеризуются особенностями, близкими таковым, которые свойст венны процессу старения и опухоле вого роста.
6.5. Трансгенерационный гормональный канцерогенез
В разделе 4.1 говорилось о трансге нерационном химическом канцероге незе, т. е. о наследственной передаче канцерогенного эффекта поколениям, которые не были в прямом контакте с канцерогеном. Аналогичный эффект продемонстрирован и со стильбеновым эстрогеном диэтилстильбэстролом. После того как мышам-самкам во второй половине беременности был введен ДЭС, родившиеся потом ки (поколение F1) были скрещены с контрольными мышами для получе ния 2-го поколения (F2). В результате значительное учащение опухолей бы ло отмечено не только у мышей F1, которые были в прямом контакте с ДЭС, но и у мышей F2, которые в контакте с Д Э С не были [Turusov V. S. et al., 1997].
6.6. Гормональный канцерогенез и старение
Между старением и развитием опу холей (если трактовать слово "разви тие" в широком плане), несомненно, существуют определенные черты сход ства на уровне и тканей, и организма, включая такие аспекты, как многостадийность процесса, изменения имму нологического статуса, характерную нестабильность генома и т. д. В то же время могут быть отмечены и значи мые различия в интенсивности кле точного размножения, поскольку во многих тканях индекс пролиферации, по средним данным, с возрастом уменьшается. Следует отметить, что, хотя для ряда новообразований (на пример, колоректального рака) типич но неуклонное увеличение и абсолют-
ной частоты, и скорости прироста за болеваемости по мере старения, в слу чае таких опухолей, как рак эндомет рия, яичников и молочной железы, в возрасте старше 50 лет второй показа тель, за очень редким исключением, постепенно снижается. Таким обра зом, не исключено, что влияние фак торов, формирующихся до выявления признаков старения и создающих ус ловия для увеличения частоты новооб разований, пересекается здесь — начи ная с определенного периода — с эф фектом очевидного ослабления эстрогенной стимуляции тканей-мишеней или их восприимчивости к определен ным сигналам, результатом чего явля ется уменьшение наклона кривой прироста новообразований гормо нально-зависимых органов.
Хотя проблема ГК, о чем уже неод нократно говорилось, не может быть сведена к эффекту какого-нибудь од ного гормона, тем не менее нельзя не отметить, что длительный латентный период, предшествующий обнаруже нию новообразований, свидетельству ет о возможности достаточно раннего инициирующего воздействия эстроге нов, в особенности на ткани репро дуктивной системы. Суммарное сни жение продукции этих гормонов, оче видно, вызывает ослабление их промоторного действия, что также тормо зит образование опухолей. В более широком плане возрастное изменение эндокринного гомеостаза ведет к сочетанному нарушению на уровне "центра" и "периферии", а именно — к снижению чувствительности опреде ленных зон гипоталамуса к ингибирующему влиянию периферических гормональных регуляторов. Это изме нение так называемого порога чувст вительности гипоталамуса расценива ется как существенный компонент возрастных нарушений в системе гор монального гомеостаза (синдрома канкрофилии), создающих предраспо ложенность к развитию значительного числа злокачественных опухолей. Вы ражением подобных нарушений явля ются избыточная продукция гонадо-
24*
тропинов, относительный гиперкортицизм (с преобладанием глюкокортикоидов над надпочечниковыми андрогенами типа дигидроэпиандростерона и его сульфата, ДЭАС), сниже ние тиреоидной и эпифизарной функ ции (что в немалой степени ослабляет систему эндогенной противоопухоле вой защиты), а также отклонения энергетического гомеостата, характе ризующиеся гиперлипидемией, нако плением жира в теле, наклонностью к центральному (верхнему) типу жиро отложения, недостаточной секрецией гормона роста, гиперинсулинемией и инсулинорезистентностью.
Отмеченная тенденция к возраст ному ослаблению продукции соматропина, или соматопауза, является од ной из важных причин возрастного снижения клеточного иммунитета и в сочетании со снижением толерантно сти к глюкозе, уровня ДЭАС и мелатонина, менопаузой или андропаузой представляет собой достаточно харак терный комплекс, на фоне которого осуществляется развитие и клиниче ское обнаружение большинства ос новных неинфекционных заболеваний человека, включая гормонально-зави симые злокачественные новообразо вания. При этом следует подчеркнуть, что, хотя гиперинсулинемия и инсулинорезистентность считаются факто ром риска и тех и других процессов [Facchini F. S. et al., 2001], имеется ряд наблюдений, позволяющих видеть несомненные различия в патогенезе гормонально-зависимых опухолей, с одной стороны, и атеросклероза, ряда иных сердечно-сосудистых заболева ний, сахарного диабета 2-го типа (СД2), остеопороза, патологии Ц Н С и т. д. как ведущих современных при чин смертности — с другой. Тем не менее, несомненно, что на определен ном этапе некоторые особенности природы этих заболеваний, в частно сти СД2, способствуют их роли как факторов и риска, и прогрессии опу холей гормонально-зависимых тканей.
При старении система поддержа ния "нормального" состояния Д Н К
371
постепенно деградирует, и это прояв |
ного цикла опухоли молочных желез, |
||||||
ляется, в частности, в уже упоминав |
индуцированные |
ДМБА, |
возникают |
||||
шейся нестабильности генома и на |
чаще, чем у крыс с устойчивым цик |
||||||
клонности |
к усилению образования |
лом. Введение Н М М в период эструса |
|||||
эндогенных аддуктов Д Н К . Не исклю |
или проэструса |
более |
эффективно, |
||||
чено поэтому, что особенностью гор |
чем в период метаэструса. Кастрация |
||||||
монального |
канцерогенеза |
при старе |
мышей-самцов перед введением 1,2- |
||||
нии (в условиях ослабления специфи |
диметилгидразина |
(ДМГ) |
полностью |
||||
ческих гормональных влияний) явля |
предотвращает индукцию |
андрогенза- |
|||||
ется |
преобладание генотоксического, |
висимой параренальной |
саркомы, ко |
||||
т. е. |
ДНК-повреждающего, |
эффекта, |
торая у некастрированных самцов при |
||||
который в другие возрастные периоды |
тех же условиях возникает в 90—100 % |
может быть выражен в меньшей сте ' случаев. Тот же канцероген способен
пени. В совокупности анализ возрас |
повышать уровень |
рецепторов |
эстро |
||||||||||||||||||||||
тного |
аспекта |
обсуждаемой |
|
проблемы |
генов в матке мышей, а эстрадиол-ди- |
||||||||||||||||||||
подтверждает тезис о многокомпо |
пропионат |
увеличивает |
частоту |
опухо |
|||||||||||||||||||||
нентных путях ГК, включающих как |
лей этого органа при совместном вве |
||||||||||||||||||||||||
формирование |
|
возрастной |
предраспо |
дении мышам Д М Г с чувствительной |
|||||||||||||||||||||
ложенности к развитию злокачествен |
к этому канцерогену линии (СВА). |
||||||||||||||||||||||||
ных новообразований на уровне регу- |
Более того, |
|
комбинацией Д М Г и |
эст |
|||||||||||||||||||||
ляторных систем, так и прямое влия |
рогенов |
удавалось |
|
получить |
опухоли |
||||||||||||||||||||
ние на уровне тканей-мишеней. |
|
матки и у мышей резистентной линии |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СЗНА [Turusov V. S. et |
al., |
1997]. Эст- |
||||||||||
6.7. Гормоны и химический |
радиол-бензоат в |
несколько |
раз |
уве |
|||||||||||||||||||||
личивает частоту |
опухолей, |
|
вызывае |
||||||||||||||||||||||
канцерогенез |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
мых 5-бром-2'-дезоксиуридином, а |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Вовлечение |
|
эндокринной |
|
системы |
эффект канцерогенов с тропностью к |
||||||||||||||||||||
в процесс опухолевого роста, индуци |
ткани |
щитовидной |
железы |
может |
|||||||||||||||||||||
рованного химическими |
канцерогена |
быть модифицирован введением ти- |
|||||||||||||||||||||||
ми различных классов, равно как и |
реоидных гормонов. Количество по |
||||||||||||||||||||||||
воздействие |
этих |
канцерогенов |
на |
добных примеров можно, несомнен |
|||||||||||||||||||||
продукцию гормонов и состояние же |
но, увеличить. В целом же важно под |
||||||||||||||||||||||||
лез |
внутренней |
секреции, |
|
изучалось |
черкнуть |
возможность |
наложения |
||||||||||||||||||
давно, еще со времен анализа так на |
действия гормона и канцерогена на |
||||||||||||||||||||||||
зываемого дегтярного |
рака. |
|
Позднее |
один и тот же тканевый объект, |
так |
||||||||||||||||||||
была |
|
продемонстрирована |
|
способ |
же как и изменение их продукции или |
||||||||||||||||||||
ность некоторых канцерогенов усили |
метаболизма |
под влиянием друг друга. |
|||||||||||||||||||||||
вать конверсию андрогенов в эстроге |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
ны и |
превращать |
последние |
в кате- |
6.8. Ксеноэстрогены |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
холэстрогены |
|
типа 2-гидроксиэстро- |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
и эстрогенсодержащие |
|
|
||||||||||||||||||||||
на. Изменяя |
секрецию |
ряда |
|
гипофи- |
|
|
|||||||||||||||||||
|
лекарственные препараты |
||||||||||||||||||||||||
зарных гормонов, в частности пролак- |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
тина, диметилбензантрацен (ДМБА) и |
Ксеноэстрогены |
представляют |
со- |
||||||||||||||||||||||
метилхолантрен |
реализуют |
свой |
эф |
||||||||||||||||||||||
бой |
большую группу химических |
со- |
|||||||||||||||||||||||
фект |
нередко |
|
при |
участии |
перифери |
||||||||||||||||||||
|
единений, |
выявляемых |
в среде обита- |
||||||||||||||||||||||
ческих |
гормональных |
факторов, |
пре |
||||||||||||||||||||||
ния |
человека, |
неоднородную |
по |
||||||||||||||||||||||
жде всего эстрогенов, |
а также инсули |
||||||||||||||||||||||||
структуре и |
свойствам входящих в |
нее |
|||||||||||||||||||||||
на. Если подвергнуть крыс овариэкто- |
|||||||||||||||||||||||||
веществ. Общим для них является эст- |
|||||||||||||||||||||||||
мии |
в |
определенный |
срок после |
вве |
|||||||||||||||||||||
рогеноподобное или |
антиэстрогенное |
||||||||||||||||||||||||
дения |
метилхолантрена, |
это |
сущест |
||||||||||||||||||||||
действие |
и |
|
способность "разрывать" |
||||||||||||||||||||||
венным образом задерживает и ослаб |
|
||||||||||||||||||||||||
(отсюда |
их |
название |
"endocrine |
disrup- |
|||||||||||||||||||||
ляет развитие |
|
опухолей |
молочных же |
||||||||||||||||||||||
|
tors") |
связи, |
присущие |
нормальному |
|||||||||||||||||||||
лез. У |
крыс |
с |
нарушениями |
|
эстраль- |
||||||||||||||||||||
|
функционированию |
|
эндокринной |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
372
системы. |
|
В |
группу |
ксеноэстрогенов |
редь |
пероральных |
контрацептивов |
||||||||
входят, в частности, диоксины и ди- |
(ПК) и заместительной гормонотера |
||||||||||||||
оксиноподобные |
вещества, |
полихлор- |
пии (ЗГТ) в менопаузе. Как полага |
||||||||||||
бифенилы, некоторые пестициды и их |
ют, прием ПК повышает риск разви |
||||||||||||||
производные. Обращает на себя вни |
тия рака молочной железы, главным |
||||||||||||||
мание значительное структурное сход |
образом в случаях, когда контрацеп |
||||||||||||||
ство некоторых из этих соединений |
тивами |
|
начинают |
пользоваться дос |
|||||||||||
(особенно |
гидроксиполихлорбифени- |
таточно рано (с 16—18 лет) и прини |
|||||||||||||
лов, бифенола А, пестицида дихлор- |
мают их на протяжении многих лет. |
||||||||||||||
дифенилтрихлорэтана |
|
(ДДТ), его |
ме |
Напротив, |
риск |
развития некоторых |
|||||||||
таболита ДДЭ) со стильбеновым эст |
новообразований (прежде всего — о |
||||||||||||||
рогеном |
диэтилстильбэстролом. |
Од |
чем уже говорилось — рака яични |
||||||||||||
ним из источников попадания ксено |
ков) при этом снижается. Помимо |
||||||||||||||
эстрогенов во внешнюю среду являет |
того, при нынешней тенденции к |
||||||||||||||
ся промышленная деятельность чело |
снижению |
абсолютного |
содержания |
||||||||||||
века, что служит и указанием (естест |
эстрогенов в контрацептивах не сле |
||||||||||||||
венно, далеко не исчерпывающим) на |
дует ожидать какого-то серьезного |
||||||||||||||
возможные |
|
подходы |
к |
профилактике |
изменения оценки ситуации в этой |
||||||||||
их неблагоприятных эффектов. |
|
области даже в случае увеличения |
|||||||||||||
Примером ксеноэстрогена с эстро- |
числа женщин, применяющих П К . |
||||||||||||||
геноподобным |
действием |
является |
Аналогичная тенденция |
к уменьше |
|||||||||||
пестицид ДДТ, который вызывает уве |
нию эстрогенного компонента начи-, |
||||||||||||||
личение массы матки у крыс и мышей |
нает отмечаться и в отношении ЗГТ. |
||||||||||||||
и индуцирует с высокой частотой опу |
Это представляется |
достаточно важ |
|||||||||||||
холи печени у мышей. Хотя сообща |
ным, поскольку можно считать дока |
||||||||||||||
лось о корреляции между концентра |
занным, что многолетний прием эст- |
||||||||||||||
цией ο',p' - DDE (метаболита ДДТ) в |
рогенсодержащих препаратов в мено |
||||||||||||||
крови и заболеваемостью раком мо |
паузе повышает риск развития рака |
||||||||||||||
лочной железы, этот вопрос нельзя |
эндометрия и, хотя и в значительно |
||||||||||||||
считать |
разрешенным |
окончательно |
меньшей степени, рака молочной же |
||||||||||||
из-за наличия данных, не подтвер |
лезы. Риск возникновения рака тела |
||||||||||||||
ждающих подобную взаимосвязь. Ан- |
матки практически нивелируется, ес |
||||||||||||||
тиэстрогенным |
эффектом |
обладает |
ли эстрогены при этом комбиниру |
||||||||||||
2,3,7,8-тетрахлордибензо-р-диоксин |
|
ются с прогестинами. Напротив, по |
|||||||||||||
(ТХДД, или T C D D ) , который предот |
некоторым |
сведениям |
комбинация |
||||||||||||
вращает |
индуцированное |
эстрогена |
эстрогенов с прогестинами дополни |
||||||||||||
ми увеличение массы матки, снижает |
тельно повышает риск развития рака |
||||||||||||||
уровень |
рецепторов |
прогестерона и |
молочной железы по сравнению с |
||||||||||||
эстрогенов в ее ткани и в то же время |
приемом |
лишь |
"чистых" |
эстрогенов |
|||||||||||
способствует |
усилению превращения |
[Schairer С. et al., 2000]. С учетом то |
|||||||||||||
классических эстрогенов в катехолэст- |
го факта, что длительное применение |
||||||||||||||
рогены. Подобные особенности ТХДД |
ЗГТ несколько снижает частоту рака |
||||||||||||||
имеют существенное влияние на пре |
толстой кишки и при определенных |
||||||||||||||
обладание |
генотоксического эффекта |
условиях |
задерживает развитие неко |
||||||||||||
этого соединения над |
гормональным, |
торых |
сердечно-сосудистых заболева |
что, как полагают, содействует гепато- |
ний, патологии костной ткани и цен |
||||||||||
канцерогенезу под |
влиянием |
данного |
тральной |
нервной системы, |
суммар |
||||||
ксеноэстрогена. |
|
|
|
|
ный эффект |
назначения подобной |
|||||
С практической |
точки |
зрения |
терапии |
в менопаузе |
расценивается |
||||||
скорее как |
благоприятный. |
Этому |
|||||||||
большое значение |
имеет вопрос об |
||||||||||
способствует |
и тот факт, что |
по про |
|||||||||
опасности |
повышения |
онкологиче |
|||||||||
шествии |
5 лет и более |
после |
прекра |
||||||||
ского риска |
при приеме |
эстрогенсо- |
|||||||||
щения приема ЗГТ риск возникнове- |
|||||||||||
держащих препаратов, |
в |
первую оче |
|||||||||
|
|
|
|
|
373
ния злокачественных новообразова ний практически не отличается от та кового в соответствующей контроль ной группе.
6.9. Тканевая зависимость гормонального канцерогенеза у человека
Изложение материала в данной главе было бы неполным, если бы не было сказано несколько слов о неко торых особенностях развития опухо лей в различных гормонально-зависи мых тканях-мишенях. Если к таким тканям относить, в частности, маммарный эпителий, эндометрий, эпите лий предстательной железы, яичника и толстой кишки, то наряду с рядом отмечавшихся выше закономерностей общего характера в первую очередь следует обратить внимание на опреде ленные различия в характере и степе ни выраженности отдельных факторов риска, ассоциированных с состоянием репродуктивной системы и антропоконституциональным статусом. Так, например, если риск рака молочной железы повышается при раннем на ступлении менархе, поздней первой беременности и ожирении (только в случае постменопаузальной формы за болевания), то в случае рака тела мат ки к числу наиболее значимых факто ров относят позднее наступление ме нопаузы, бесплодие и ожирение (на сей раз способствующее развитию и пре- и постменопаузальной формы болезни). За каждым из названного небольшого числа факторов стоят конкретные гормональные механиз мы, находящие проявление в так на зываемых промежуточных, или "сур рогатных", маркерах, которые могут быть выявлены и прослежены на про тяжении достаточно длительного вре мени и, более того, могут служить, как полагают, точкой отсчета успеш ности превентивных воздействий. К таким маркерам принято относить, например, маммографическую плот ность паренхимы молочной железы или уровень циркулирующих в крови
эстрогенов и тестостерона. Показано, в частности, что повышение в сыво ротке крови здоровых женщин в пе риоде менопаузы концентрации эстрадиола или эстрона на 10—15 % (т. е. практически, когда эти параметры еще находятся в пределах верхней гра ницы возрастной "нормы") способно в последующем повысить риск развития рака молочной железы и эндометрия в 2—4 раза. Предпринимаются усилия по разработке подходов к разумному снижению уровня эстрогенемии. "Ра зумное" в данном случае предполагает прежде всего принятие во внимание того известного положения, что гипоэстрогенизация может приводить к развитию патологии иного рода, свя занной с увеличением частоты сердеч но-сосудистых заболеваний, остеопороза и т. д. Соответственно (и с уче том представлений о двух типах ГК — промоторном и генотоксическом) стремление в профилактических целях к оптимальному уровню эстрогенов и эстрогенного эффекта означает сохра нение умеренного гормонального и полное устранение ДНК-повреждаю- щего действия этих гормонов.
Несмотря на многолетние усилия по анализу ГК в предстательной желе зе, достаточной ясности в этом вопро се пока нет. Основным достижением последнего времени в этом отноше нии наряду с выявлением роли гене тического полиморфизма следует счи тать дуалистическую концепцию, при дающую значение в возникновении данного заболевания комбинирован ному эффекту андрогенов и эстроге нов. В вопросе патогенеза рака яич ников в дополнение к представлениям о роли гонадотропной стимуляции, "накладывающейся" на повреждение эпителия во время овуляторного раз рыва фолликула, заслуживает внима ния упоминание о важной медиаторной роли эстрогенов, секретируемых тем же фолликулом. Хотя эстрогенная "тема" так или иначе упоминается и применительно к особенностям ГК в эпителии толстой кишки, немаловаж ное значение в развитии колоректаль-
374
ного рака придается в настоящее вре мя инсулиноподобным факторам рос та, инсулину, а также гормонам гастроинтестинальной системы, в первую очередь гастрину [Smith А. М., Watson S. Α., 2000].
Кратко заключая изложенное, можно отметить, что ГК отличается заметной тканеспецифичностью по отношению к гормону-индуктору, ну ждается в длительном поддержании состоянии стимуляции ткани-мише ни, длительностью латентного перио да, сравнительно высокой степенью обратимости, т. е. качествами, свойст венными процессу канцерогенеза, развивающемуся под воздействием большинства негенотоксических кан церогенов (см. главу 4). В то же время отдельные приведенные в процессе изложения примеры позволяют пола гать, что как возможность Д Н К - п о - вреждающего эффекта гормонов, так и существования двух основных типов гормонального канцерогенеза (промоторного и генотоксического) не долж ны сбрасываться со счетов. Есть осно вания надеяться, что то значение, ко торое придается сочетанному воздей ствию гормональных эндогенных, эк зогенных и генетически обусловлен ных факторов, способствующих раз витию гормонально-зависимых опухо лей, приведет в конечном итоге и к лучшему пониманию механизмов гор монального канцерогенеза, и к разра ботке практических мер по его более эффективному предупреждению.
Рекомендуемая литература
Берштейн Л. М. Гормональный канцероге нез. — СПб.: Наука, 2000.
Berger J., Daxenbichler G. DNA methylation of nuclear receptor genes-possible role in malignancy // J. Steroid. Biochem. Mol. Biol. - 2002. - Vol. 80. — P. 1—11.
Berstein L. M., Imyanitov Ε. N., |
Gamajunova |
V. B. et al. CYP17 genetic polymorphism |
|
in endometrial cancer: are only steroids |
|
involved? // Cancer Lett. — 2002. — |
|
Vol. 180. - P. 47-53. |
|
Facchini F. S., Hua N., Abbasi |
F., Reaven |
G. M. Insulin resistance as a |
predictor of |
age-related diseases // J. Clin. Endocrinol. Metab. - 2001. - Vol. 86. - P. 35743578.
Henderson В. E., Feigelson H. S. Hormonal carcinogenesis // Carcinogenesis. — 2000. - Vol. 21. - P. 427-433.
Hilakivi-Clarke L. Estrogens, BRCA1 and breast cancer //. Cancer Res. — 2000. — Vol. 60. - P. 4993-5001.
Kaaks R. Endogenous hormone metabolism as an exposure marker in breast cancer chemoprevention studies // IARC Sci. Publ.
— 2001. — Vol. 154. — P. 149—162. |
|
|
|||||||
Liao D. J., Dickson |
R. B. |
Roles |
of androgens |
||||||
in the development, growth, and carcino |
|||||||||
genesis of the mammary gland // |
J. Ster |
||||||||
oid Biochem. Mol. Biol. — 2002. |
— |
||||||||
Vol. 80. - P. 175-189. |
|
|
|
|
|
||||
Liehr J. G. Dual role of |
oestrogens |
as |
hor |
||||||
mones and pro-carcinogens: tumour initi |
|||||||||
ation by metabolic activation of oestro |
|||||||||
gens // Eur. J. Cancer Prev. — 1997. — |
|||||||||
Vol. 6. - P. 3-10. |
|
|
|
|
|
|
|||
Nandi S., |
Guzman |
R. C., |
Yang J. Hormones |
||||||
and |
mammary |
carcinogenesis |
in |
mice, |
|||||
rats, and humans: a unifying hypothesis // |
|||||||||
Proc. Natl. Acad. Sci (USA). - |
1995. |
- |
|||||||
Vol. 92. - P. 3650-3657. |
|
|
|
|
|
||||
Newbold R. R., Liehr J. G. Induction |
of uter |
||||||||
ine adenocarcinoma in CD-I |
mice by cat |
||||||||
echol estrogens // Cancer Res. — 2000. — |
|||||||||
Vol. 50. - P. 235-237. |
|
|
|
|
|
||||
Russo /, Ни Y. F., |
Yang X., Russo I. H. De |
||||||||
velopmental, |
cellular and molecular |
basis |
|||||||
of human breast cancer // J. Natl. Cancer |
|||||||||
Inst. Monogr. — 2000. - Vol. 27. — |
|||||||||
P. 17-37. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Schairer C, Lubin |
J., Troisi R. |
et |
al. |
Meno |
|||||
pausal estrogen and estrogen-progestin re |
|||||||||
placement therapy and breast cancer risk // |
|||||||||
J. A. M. A. |
- |
2000. |
- |
Vol. |
283. |
- |
|||
P. 485-491. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Smith A. M., Watson S. A. Review article: gas trin and colorectal cancer // Alimentar. Pharmacol. Ther. — 2000. — Vol. 14. — P. 1231-1247.
Turusov V. S., Trukhanova L. S., Lanko N. S. et al. 1,2-Dimethylhydrazine carcinogene sis in C3HA and CBA female mice prenatally treated with diethylstilbestrol // Tera togen., Carcinogen, and Mutagen. — 1997. - Vol. 17. - P. 19-28.
Zeleniuch-Jacquotte Α., Akhmedkhanov Α., Kato I. et al. Postmenopausal endogenous oestrogens and risk of endometrial cancer: results of a prospective study // Brit. J. Cancer. - 2001. - Vol. 84. - P. 975— 981.
375