ОН
Рис. 21. Химические формулы чайных катехинов
Рис. 22. Спектр механизмов противоопухолевого действия EGCG
Рис. 23. Сравнительный эффект чайных катехинов (EGCG и ЕС) на апоптоз опухолевых клеток НТ29 (карцинома прямой кишки) на мышиных моделях. Исследовались объем опухоли (А) и опухолевая масса (Б)
Рис. 24. Ингибирование ангиогенеза и миграции эндотелиальных клеток в зависимости
от различных концентраций EGCG. Диаграмма отражает результаты трех экспериментов in vivo (количество живых клеток в зависимости от дозы EGCG)
Обоснованные направления терапии и профилактики...
регулирует экспрессию uPA, как минимум, за счет двух механизмов: путем подавления промоторнои активности и нарушения структурной стабильности мРНК uPA.
EGCG и циклооксигеназа-2
В опухолевых клетках наблюдается усиленная экс прессия циклооксигеназы-2 (СОХ-2) — фермента, играю щего ключевую роль в синтезе простагландинов (PGE2). Простагландины, в свою очередь, стимулируют экспрес сию VEGF — ростового фактора, вовлеченного в специ фические митогенные и хемотаксические эффекты в клетках эндотелия сосудов. Снижение рецидива опухолей наблюдается при приеме нестероидных противовоспали тельных препаратов — ингибиторов СОХ-2. Вначале этот эффект был отмечен при раке прямой кишки, впослед ствии — на всех солидных опухолях, где регистрируется повышенная активность СОХ-2. После приема EGCG на блюдалось снижение уровня PGE2, что характеризует EGCG как специфический СОХ-2 — ингибитор (6). Эти ре зультаты дополняют исследования Hong и соавторов, ко торыми показано, что чайные полифенолы вмешиваются в СОХ-2-зависимый метаболизм арахидоновой кислоты, что ассоциировалось со снижением инцидентов развития рака прямой кишки (43). В то же время доказано отсут ствие какого-либо угнетающего эффекта на промоторную область гена СОХ-2 в ряде опухолевых линий карци номы прямой кишки человека (69). Интересно, что СОХ-2-стимулирующая активность под влиянием EGCG обнаружена в макрофагах (73). Очевидно, что проявле ние разных эффектов EGCG на экспрессию СОХ-2 зави сит от дозы катехина, типа клеток-мишеней, способов введения, каких-то других дополнительных факторов.
Рис. 25. Механизм EGCG-индуцированного апоптоза
Обоснованные направлении терапии и профилактики...
том числе при довольно низких концентрациях (61). При этом отмечено, что при концентрации, которая устанавли вается в крови человека после выпитой чашки чая (0,1 цд/ml EGCG), наблюдается эффект довольно силь ного синергизма с традиционными противоопухолевыми препаратами.
Блокада неоангиогенеза
Опухолевый неоангиогенез характеризуется усилен ной экспрессией VEGF и его рецепторов, что способ ствует улучшению трофики новообразований. Появле ние новых сосудов в опухоли — классический пример патологического неоангиогенеза. Существенный вклад в противоопухолевую стратегию вносит блокада ангиогенеза. Блокирование VEGF или его рецепторов (VEGF- В, VEGF-C и VEGF-D) почти полностью прекращает пролиферативную активность в эндотелии сосудов. Это оз начает, что антиангиогенные факторы вносят суще ственную коррекцию в пролиферативную реакцию. По казано, что EGCG значительно снижает уровень VEGF и плотность его рецепторов in vitro (91). Механизм ингибирования VEGF и его рецепторов может быть объяснен следующими фактами. Блокада указанных факторов происходит, в частности, на уровне активаторов тран скрипции. В промоторной области VEGF имеются нес колько сайтов связывания с фактором транскрипции АР-1, который является мишенью для EGCG. Препят ствие для взаимодействия с ДНК является определяю щим в EGCG-индуцированной блокаде транскрипции VEGF и его рецепторов.
ГЛАВА 8
Регуляция клеточного цикла
Клеточный цикл млекопитающих, способы управления его регуляцией в последнее время довольно интенсивно изучаются. Особенно, если речь идет о методах и подхо дах к лечению опухолевых заболеваний: анормальное клеточное деление — основная характеристика активно делящихся опухолевых клеток и восстановление (угнете ние) скорости их деления — одна из важных составляю щих противоопухолевой терапии. В процесс клеточного деления вовлечено множество комплексов, факторов транскрипции, адапторных белков, онкогенов.
Ключевую роль в процессе деления клеток выполняют циклины — «положительные» регуляторы клеточного ци кла, а также циклин-зависимые киназы (CDK) — целое се мейство киназ с антиапоптотическими свойствами. Пролиферативные процессы сопровождаются комплексообразованием циклинов с CDK в зависимости от стадий кле точного цикла. Так, например, ранняя Gl-фаза регулиру ется «циклин D — CDK4/6» комплексом, в S-фазу вовле чены «циклин Е — CDK2» и «циклин А — CDK2», осталь ные фазы управляются «циклин В — CDK1/2» комплек сами (100).
Опухолевые клетки нуждаются в гиперэкспрессии ука занных компонентов для активации синтеза ДНК необхо димых генов (S-фаза), а также митоза (М-фаза клеточно го цикла). Поэтому в опухолях циклины и циклин-зависи мые киназы обладают повышенной экспрессией, в то вре мя как CDK-ингибиторы, такие как р21, р27, р1б, р15 практически отсутствуют.
Показано, что EGCG ингибирует CDK2 и CDK4, и при этом усиливает экспрессию p 2 1 w a f VCIP1 и р 2 7 к , Р 1 (60), в
Обоснованные направления терапии и профилактики...
неза с последующим вовлечением в апоптоз самих опухо левых клеток (7).
Еще один транскрипционный фактор, Ets-1, вовлечен в регуляцию неоангиогенеза. Он обладает совместным влиянием на экспрессию матриксных металлопротеиназ и VEGF, поскольку также имеет сайты связывания в промоторных регионах указанных генов (41). Влияет ли EGCG и на этот фактор транскрипции — пока неизвестно. Однако этот факт сам по себе интересен и еще раз доказывает на личие определенной сочетанной регуляции в опухолях, направленной на реализацию программы выживания опу холевых клеток любым способом. Этим, в частности, можно объяснить феномен «ускользания» опухолей от монотерапии. Следовательно, наиболее предпочтитель ным выбором при лечении опухолей является комплекс ный подход, сочетающий влияние на все звенья опухоле вой программы выживания, а не на конкретный сигналь ный путь.
He-опухолевый неоангиогенез наблюдается, в частно сти, при псориазе. При этом заболевании также отмечена усиленная экспрессия VEGF и его рецепторов, что способ ствует улучшению трофики псориатической бляшки, даль нейшему ее увеличению и развитию локального воспале ния. Блокирование VEGF или его рецепторов VEGF-B, VEGF-C и VEGF-D (например, моноклональными антите лами) тормозит развитие воспаления, прекращает ло кальную пролиферативную активность. Это означает, что антиангиогенные факторы вносят существенную коррек цию в воспалительную реакцию. EGCG является антиангиогенным фактором, ингибирующим как белковую ак тивность VEGF и рецепторов, так и уровень их транскрип ции. Вовлечение ангиогенеза в развитие псориаза доказа-
ГЛАВА 8
В экспериментах in vivo также установлено блокирую щее влияние EGCG на развитие сосудистой сети. Сравни тельная антиангиогенная активность EGCG и ЕС исследо валась на животных моделях (51). Мышам подкожно вво дились опухолевые клетки НТ29 (карцинома прямой киш ки). В данном эксперименте демонстрировалась четкая зависимость концентрации и времени воздействия EGCG на ингибирование роста сосудов и индукцию апоптоза в опухолевых клетках (Рис. 23). Животные получали ежед невную инъекцию EGCG в количестве 1,5 мг в день интраперитонально (ЕС использовался в качестве отрицатель ного контроля).
По сравнению с контролем, наблюдалось 30%-ное ин гибирование плотности сосудистой сети, 58%-ное замед ление опухолевого роста, замедление скорости опухоле вой пролиферации на 27%, торможение метастазирования. Аналогичные данные с эффектом EGCG на ангиоге- нез-зависимую дифференцировку эпителиальных клеток получены Singh и соавт. (87), (Рис. 24).
EGCG ингибирует активность эпидермального фактора роста и индуцирует апоптоз эндотелиальных клеток, что поддерживает гипотезу, высказанную в работе Shaahen с соавт., о том, что VEFG является фактором выживания опухолевого эндотелия (86). Блокирование VEGF на тран скрипционном и белковом уровне ведет к апоптозу эндо телиальных клеток внутри опухолей, что не только инги бирует неоангиогенез, но и коммитирует сами опухоле вые клетки к апоптозу (Рис. 25).
На другой модельной системе (человеческая не-Ходж- кинская лимфома) на животных показано, что включение EGCG в ежедневную диету также сопровождалось апоптозом эндотелиальных клеток, блокированием ангиоге-
Обоснованные направления терапии и профилактики...
сию, оксидативныи стресс в кератиноцитах. Совместное применение UV-облучения и EGCG при псориазе обеспе чивает, с одной стороны, индукцию излишней пролифера ции, сопровождающей заживление под влиянием облуче ния, а с другой — снимает излишнюю воспалительную ре акцию под влиянием EGCG. Двойной механизм EGCG на выживание кератиноцитов связан, с одной стороны, со стимуляцией фосфорилирования Akt и Erk — киназ, пре пятствующих UV-индуцированному апоптозу, а с другой
—смещению баланса Bax/Bcl в сторону увеличения Bel. Это нормализует время жизни кератиноцитов (с 9 у боль ных псориазом до 27 дней в норме), способствует их дифференцировке (21).
Иммуномодулирующий аспект также вносит немало важный вклад в дерматологический контроль пролиферативной активности. Сбой в системе ТМ/ТТгё-лимфо- цитов, дисбаланс про- и антивоспалительных цитокинов способствуют, как и в любом другом органе, смещению иммунологических ответов с соответствующими послед ствиями. Как правило, воспаление и аутоиммунные реак ции сопровождаются и развиваются на фоне превыше ния активности Thl-подтипа лимфоцитов, развитие опу холей характеризуется снижением Thl-ответа, аллергий
—усилением Th2. При сильном ультрафиолетовом облучении наблюдается иммуносупрессия, как систем ная, так и местная. Увеличивается спектр ТИ2-цитокинов, наиболее активным из них является интерлейкин-10 (IL-10). EGCG угнетает экспрессию IL-10 в кератиноци тах, снимает локальное UV-индуцированное воспаление, блокирует синтез циклобутановых пиримидиновых димеров — факторов риска UV-ассоциированного рака
ГЛАВА 8
но с открытием генного полиморфизма по отношению к VEGF. У пациентов с серьезной формой псориаза отмече но нарушение системной регуляции VEGF из-за поли морфных вариантов рецепторов к VEGF в активирован ных кератиноцитах кожи (30, 104). Блокирование ангиогенеза катехинами приводило к стойкой и длительной ре миссии, сопровождаемой очевидными улучшениями со стояния кожи, а также общим эмоциональным статусом пациентов.
Еще одно доказательство важности анти-ангиогенной терапии при псориазе получено при исследовании ретиноидов. Жирорастворимые витамины традиционно исполь зуются для лечения псориаза. Недавно выяснен механизм их анти-псориатического действия. Ретиноиды становятся биологически активными в результате активации ими од ного из двух путей: взаимодействия со своими ядерными рецепторами (рецепторами ретиноевой кислоты), либо взаимодействуя с ядерным фактором транскрипции АР-1. Интересно, что в промоторной области гена VEGF имеют ся четыре АР-1-связывающих сайта; взаимодействие ретиноидов с АР-1 блокирует экспрессию VEGF, т.е. ретино иды обладают анти-АР-1 и, следовательно, анти-VEGF-aK- тивностью.
Фотозащитный эффект EGCG
При определенных уровнях воздействия ультрафиолет становится сильным митогеном, что повышает риск разви тия рака кожи. Было показано, что употребление зелено го чая, либо его поверхностная аппликация на кожу ока зывает защитный противоопухолевый эффект, предот вращает UV-индуцированное воспаление, иммуносупрес-