Опухолевые антигены определяют чужеродности опухоли для организма и является материальным субстратом развития иммунного ответа. Опухолевые агенты _ основной предмет иммунологии опухолей. Однако поиски
опухолевых агентов протяжении длительного времени не имели успеха, что объясняется отсутствием чистолинийних животных и соответствующих методов исследований. Впервые существование опухолевых агентов было доказано в 50-х годах ХХ ст. (Пен, Мейн) в экспериментах по трансплантации индуцированной метилхолантреном опухоли в инбредных мышей. А в начале 60-х годов был идентифицирован первый опухолевый антиген, ассоциированный с карциномой печени.
Методы идентификации опухолевых антигенов. Согласно современным представлениям, определенную субстанцию можно назвать опухолевым антигеном, если производится опухолевой клеткой и распознается специфическими эффекторными Т-клетками и / или антителами. С учетом этого разработаны методы идентификации опухолевых антигенов.
Антигены опухолей, которые распознаются Т-лимфоцитами, можно обнаружить идентификацией пептидов, распознаваемых опухолеспецифических ЦТЛ, или генов, кодирующих эти пептиды. В обоих случаях идентификацию антигенных пептидов на поверхности клетки проводят с помощью клоновых линий ЦТЛ, которые получают из лимфоцитов периферической крови пациента или из лимфоузлов, дренирующих опухоль, кокультивуючы их с опухолевыми клетками и стимулируя ИЛ-2. Отметим, что опухолевые антигены, которые распознаются ЦТЛ, являются небольшими пептидами, процесуються из клеточных белков и представляются в комплексе с молекулами МНС И.
Для идентификации антигенов опухолей, которые распознаются Т-лимфоцитами, используют два подхода _ прямой и косвенный.
Прямой, биохимический, подход заключается в выделении пептидов, связанных с МЧС и опухолевых клеток (в буфере с низким рН), фракционировании смеси их с помощью високороздильнои жидкостной хроматографии с обратной фазой (high-perforncmce liquid chromatography-HPLC) с последующим тестированием полученных петидних фракций на способность сенсибилизировать неопухолевые клетки с соответствующими МЧС и к лизису опухолеспецифических клонами ЦТЛ. Пептидные фракции, индуцировало лизис этих клеток ЦТЛ, анализируют с помощью метода масспектроскопии, определяют их аминокислотную последовательность и, сравнивая ее с данными о аминокислотную последовательность известных белков, идентифицируют пептид опухолевого антигена.
Основой косвенного, генетического, подхода идентификации опухолевых антигенов является молекулярное клонирование генов, кодирующих эти антигены. Он заключается в приготовлении кДНК-библиотек из клеток опухолей и молекулярных конструктов генов библиотеки, которые способствуют экспрессии этих генов при внесении в линии клеток. Пулами ДНК таких библиотек трансфекують нормальные клетки, идентичные с опухолевыми за аллелями МЧС и, и тестируют трансфековани клетки на чувствительность к лизису специфическими ЦТЛ. Если клетки лизируются ЦТЛ, то это свидетельствует о том, что привнесенные гены кодируют антигенные пептиды, которые распознаются ЦТЛ.
Вследствие многих таких последовательных трансфекций, использующие все более ограниченный набор фракций пула ДНК, выделяют отдельные гены, кодирующие антигены опухолей, и проводят идентификацию их, сравнивая с генами известных антигенов.
Биохимический и генетический подходы были успешно применены для выявления антигенов меланомы, которые индуцируют ЦТЛ-зависимую ответ у больных с этой опухолью.
Антитела, в отличие от Т-клеток, распознающих опухолевые антигены в нативной конформации независимо от молекул МНС, связываясь как с пептидными, так и с непептидного эпитопами. Опухолеспецифических антитела обнаруживаются в сыворотке крови онкологических больных. С учетом этого разработана стратегия поиска опухолевых антигенов, которую назвали SEREX (serological analysis of recombinant cDNA expression libraries). Технология SEREX заключается в выделении из опухолевой ткани пула общей мРНК, создании из него фаговой ДНК-експресуючои библиотеки антигенов опухоли с последующим инфицированием полученными фагами Е.соии. Созданные бактериями различные антигены опухолевых клеток исследуют на реактивность с сывороткой больного-донора опухоли и сыворотками больных с подобной патологией на наличие специфических к опухолевым антигенам антител. за SEREX-технологии были определены несколько антигенов опухолей, как известных, так и неизвестных, в частности карциномы пищевода и меланомы (Nr-ESO-1, HOM-MeL-40, MAGE-1). Характеристика антигенов опухолей. На сегодня идентифицировано много антигенов, еспресуються в опухолях различных типов и различаются по происхождению и степенями специфичности для опухолей. Традиционно антигены опухолей разделяют на две большие категории: опухолеспецифических антигена (ПСА) и опухолеассоциированных антигенов (ПАА).
Опухолеспецифических называют антигены, экспрессируются только на опухолевых, но не на нормальных клетках. Некоторые из этих антигенов уникальные для индивидуальных опухолей, а некоторые экспрессированных также на опухолях того же происхождения. ПСА образуются в случае опосредованной вирусами трансформации клеток или случайных нарушений генома. К ПСА относятся антигены, образованные в результате точечных мутаций в онкогенах или генах-супрессорах опухолей, транслокации ДНК (причудливые белки), нарушения сплайсинга РНК (аберрантного белки), а также идиотипични антигенные детерминанты.
Пухлиноасоцииоеанимы называют опухолевые антигены, экспрессированных также на нормальных клетках. ПАА в основном представлены чрезмерно экспрессированных в опухолях белками нормальных клеток. К ПАА относят онкофетальные антигены, антигены определенных линий клеток, вирусные белки, продукты онкогенов и генов-супрессоров.
Современная классификация антигенов опухолей основывается на особенностях их молекулярной структуры. Характеристика опухолевых антигенов на молекулярном уровне позволяет лучше понять генетические процессы, способствующие их образованию. Так, ПСА могут быть кодированы первичной открытой рамкой считывания определенных продуктов генов, которые по-другому экспрессируются в опухолях, чем в нормальных клетках, или транслируемыми альтернативными рамками считывания, мутировавший генами, псевдогенами, последовательностями интронов, антисмысловой последовательностями или генами, которые образовались в результате транслокаций . Кратко рассмотрим основные группы опухолевых антигенов. Опухолевые антигены, кодируемые геномами онкогенных вирусов Продукты онкогенных вирусов выполняют роль опухолевых антигенов и индуцируют специфические Т-клеточные ответы. В отличие от МХА-индуцированных опухолевых антигенов, являющихся продуктами случайно мутировавших клеточных генов, кодированные вирусом антигены не являются уникальными для каждой опухоли, а экспрессируются различными опухолями, индуцированными одним и тем же вирусом.
ДНК-содержащие вирусы являются причиной развития различных опухолей у экспериментальных животных и людей. В большинстве индуцированных ДНК-содержащими вирусами опухолей кодированные вирусом антигены содержатся в ядре, цитоплазме или плазматической мембране опухолевых клеток. Эти эндогенно синтезированные белки могут быть процесовани, а комплексы их пептидов с молекулами класса МЧС И - экспрессироваться на поверхности опухолевых клеток. Поскольку вирусные пептиды являются чужеродными антигенами, ДНК-вирус-индуцированные опухоли является наиболее иммуногенными.
Способность адаптивного иммунитета предотвращать развитие ДНК-вирусиндуцированный опухолей было доказано во многих экспериментах и клинических наблюдениях. Показано, что паповавирусы (в том числе полиомавирусы и обезьяний вирус SV40) и аденовирусы индуцируют развитие злокачественных опухолей у неонатальных животных и взрослых животных с иммунодефицитом.
У людей ассоциированные с герпесвирусом Эпштейн-Барр В-клеточные (ВЭБ) лимфомы и ассоциированные с вирусом папилломы человека (HPV) рака кожи чаще всего возникают в иммуносупрессированных пациентов, таких как реципиенты алографних трансплантатов и больные СПИДом.
Иммунизация иммунокомпетентных животных вирусом SV40 и аденовирусом способствует развитию протективного иммунитета к опухолям, индуцированных действием каждого вируса.
Итак, компетентная иммунная система способна распознавать и элиминировать вирусиндуцированный опухолевые клетки. Сильная иммунный ответ против вирусиндуцированный опухолей отражает тот факт, что ДНК-содержащие вирусы продуцируют белки, которые являются чужеродными для хозяина и распознаются ЦТЛ, физиологическая функция которых - защита от вирусной инфекции.
РНК-содержащие вирусы (ретровирусы) является одной из основных причин развития онкологических заболеваний у животных. Продукты ретровирусных онкогенов теоретически имеют те же потенциальные антигенные свойства, что и мутировавшие клеточные онкогены. К этим антигенам экспериментально наблюдались гуморальные и клитиноопосередковани иммунные ответы. Один из хорошо изученных РНК-вирусов человека являются Т-клеточный лимфотропный вирус человека (HTLV-1), этиологический агент Т-клеточного лейкоза / лимфомы взрослых людей. Несмотря на то что наличие специфической к антигенам HTLV-1 иммунного ответа было обнаружено в инфицированных индивидов, неизвестно, играют они какую-либо роль в протективного иммунитета против развития опухолей. Более того, пациенты с острым Т-клеточным лейкозом очень часто имеют сильную иммуносупрессию, возможно, из-за того, что вирус инфицирует СD4-Т-клетки и индуцирует в них функциональные нарушения.
Продукты мутировавших онкогенов и генов-супрессоров опухолей. Многие опухолевых клеток экспрессируют гены, продукты которых необходимы для злокачественной трансформации или обеспечения злокачественного фенотипа. Часто такие гены образуются вследствие точечных мутаций, делеций или хромосомных транслокаций или вставок вирусных генов, включающих клеточные протоонкогены или гены-супрессоры, что в результате формируют онкогены, продукты которых имеют трансформирующимися активность. Продукты этих измененных протоонкогенов и генов-супрессоров опухолей синтезируются в цитоплазме опухолевых клеток и подобно другим цитозольных протеинов поступают на МЧС И-путь презентации антигенов. Они могут вступать также на МЧС II-путь презентации антигена в профессиональных антигенпрезентувальних клетках (АПК), которые фагоцитувалы мертвые опухолевые клетки. Поскольку эти измененные гены отсутствуют в нормальных клетках, они не индуцируют толерантность и поэтому пептиды, синтез которых они кодируют, могут стимулировать Т-клеточный ответ у животного-хозяина. В крови некоторых онкологических больных выявляются CD4 и CD8 Т-клетки, которые могут отвечать на продукты датированных онкогенов, таких как Ras, P53, Всг-Abl.
Загрузка...