LINEBURG


<< Пред. стр.

страница 9
(всего 28)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

показывающие способность раковых клеток нормализоваться при
инициации дифференцировки, что было бы невозможным при не-
обратимых повреждениях генома.
С другой стороны, данные о трансформирующем воздействии
факторов роста доказывают существование специализированного
механизма, т.е. трансформация не определяется неспецифиче-
ским генотоксическим фактором, следовательно, представление о
мутациях онкогенов как о причине трансформации разрушается.
Новые данные подтверждают, что трансформация обусловлена
нарушением тканевого контроля.


6. Последнее звено в цепи трансформации
а) Опровержение представлений о дефектности ФР
как причине трансформации

Новое направление, связанное с изучением роли рецепторов
и факторов роста в канцерогенезе, можно назвать последним
рубежом на пути построения общей теории рака. Данные, каса-
ющиеся молекулярного механизма контроля пролиферации, вы-
ступают в качестве своеобразного критерия для теории онкогена
и тканевой теории. Одна из них получит подтверждение, другая
будет разбита. Определяющее значение этого направления со-
стоит в том, что, по существу, к настоящему моменту выявлены
все звенья цепи механизма рака: 1) обнаружены онкогены, на-
рушение которых, как считают, определяет трансформацию;
2) изучены онкобелки — продукты онкогенов; 3) выявлены
трансформирующие ФР продукты онкогенов, вызывающие
трансформацию; 4) исследованы молекулы — рецепторы, при-
нимающие трансформирующий сигнал. Можно сказать, круг по-
дозреваемых лиц — потенциальных виновников драмы — зам-
кнулся. Однако механизм рака в теории онкогена по-прежнему
остается загадкой. Молекулярно-генетическая теория неспособна
объяснить многие факты, что говорит об ошибочности ее осно-
вания. Теория онкогена прошла путь развития от открытия он-
когенов до выявления молекулярного механизма контроля про-
лиферации — факторов роста и рецепторов, являющихся про-
дуктами онкогенов. Однако то, что трансформация клетки осу-
ществляется в результате воздействия трансформирующих фак-
торов роста на рецепторы, не подкрепляет теорию онкогена, а
опровергает ее. Установление того, что злокачественное пере-
рождение клетки осуществляется с помощью специализирован-
ного, эволюционно выработанного механизма — факторов роста
и рецепторов, опровергает основу теории онкогена, в частности
представление о генотоксичности как необходимом условии кан-
церогенного эффекта.
В теории онкогена генотоксичность канцерогена отождествля-
ется с трансформирующими свойствами. Однако факторы роста,
как и гормоны, в силу регулирующей, митотической функции не
относятся к генотоксическим факторам. Таким образом, удается
отделить «трансформирующие свойства» от «генотокспчности»,
которые в теории онкогена и предшествующих концепциях отож-
дествлялись. Заметим, что это не единственные факты, позволя-
ющие опровергнуть общепринятую точку зрения, отождествляю-
щую канцерогенность и генотоксичность: такая же трудная ситуа-
ция возникла по поводу гормонального рака, где также отсутст-
вует генотоксический фактор. Гормоны не являются генотоксиче-
скими факторами, и то обстоятельство, что они вызывают при
повышенных дозах и длительном введении опухолеобразование,
не объясняется генотоксичностью гормона. По существу, меха-
низм гормонального рака противоречит представлению о геноток-
сичности канцерогенов как условии трансформации, является оп-
ровержением теории онкогена. Чтобы сохранить теорию и пред-
ставление о мутациях как причине рака, была выдвинута гипоте-
за о «непрямом действии» гормонов в механизме канцерогенеза,
т.е. им отводится роль промоторов и предполагается действие
«истинного» канцерогена, действующего параллельно с гормона-
ми. Наличие такого невыявляемого «истинного канцерогена» до-
пускается в тех случаях, когда не удается объяснить механизм
трансформации на основе традиционного подхода. В случае спон-
танной малигнизации in vitro также допускается существование
канцерогена, который пока не выявлен.
Установление того факта, что факторы роста способны вызы-
вать истинную трансформацию клетки, позволяет отказаться от
представления, что канцероген должен обладать генотоксично-
стью. Следовательно, в случае гормонального рака необязатель-
но, чтобы гормоны были генотоксичны; при этом потребность в
«истинном» канцерогене отпадает. Открытие трансформирующих
факторов роста разрушило гипотезу, которая защищала теорию
онкогена от противоречия по поводу объяснения гормонального
рака. Таким образом, при анализе роли факторов роста, рецепто-
ров и данных по гормональному раку появляются новые доказа-
тельства, опровергающие теорию онкогена, а именно ее основу —
представление о механизме трансформации, которое базируется
на мутационной концепции рака
Можно сказать, открытие онкогенов не изменило принципи-
ально понимания природы трансформации; с этой точки зрения
теория онкогена не является принципиально новой по сравнению
с мутационной концепцией канцерогенеза. Конкретизированы ге-
ны, нарушение регуляции которых, как предполагается, опреде-
ляет трансформацию. В новой теории, основанной на нарушении
тканевого гомеостаза, разбивается ядро теорий рака — идея, что
рак является результатом необратимых повреждений генома
клетки.
Нормализация опухолевых клеток при дифференцировке оп-
ровергает представление о трансформации в результате генетиче-
ских мутаций.
Опровержение основного положения, что канцерогенность оп-
ределяется генотоксичностью, вместе с тем опровергает и связан-
ное с ним положение о том, что раковые клетки приобретают в
результате трансформации чужеродные свойства, которые опоз-
наются иммунной системой и уничтожаются ею. Таким образом,
разрушается концепция «иммунологического надзора», выдвину-
тая Ф.Бернеттом. Хотя критика этой концепции ведется с тех
пор, как она появилась, поскольку имеется много противореча-
щих фактов, однако окончательно она не разбита и вошла в со-
временное представление о раке как базисная концепция.
Разрушение представления о генотоксичности канцерогена как
необходимом условии канцерогенеза уничтожает основу концеп-
ции «иммунологического надзора» — представление о трансфер-
мации как процессе, в результате которого появляются генетиче-
ские изменения клетки.
Таким образом, канцерогенное воздействие вызывает двойной
эффект — промоторный и генотоксический. Пролиферативный
(промоторный) эффект канцерогенного воздействия известен
давно, однако его онкологическое значение оставалось загадкой и
было скрыто, поэтому оценивалось лишь как фоновое условие. В
новой теории впервые меняется смысл и значение этих эффектов
на прямо противоположное: онкологический смысл, как оказа-
лось, связан с пролиферативным эффектом, который разрушает
тканевый гомеостаз в результате прогрессирующей эмбрионали-
зации ткани.
Парадоксальность значения открытия трансформирующих
факторов роста становится более очевидной, если учесть, что ог-
ромное число канцерогенов действует неспецифически и в клет-
ках отсутствуют рецепторы к ним. Установление трансформиру-
ющей роли факторов роста означает, что в клетке имеются спе-
циализированные, эволюционно выработанные механизмы
«трансформации», или что «трансформация» не является чуже-
родным процессом.
Данный вывод, полученный в результате развития теории он-
когена, означает, что в ходе развития теория пришла к отрица-
нию своего основания, т.е. теория сама себя разрушила.
Что же такое трансформация, которой, как показывают новые
данные, не существует для отдельной клетки? Мы пришли к сво-
еобразному нулю, поскольку трансформация клетки не является
для нее чужеродной — для этого имеются специализированные
механизмы. Парадокс указывает на необходимость принципиаль-
ного изменения представления о механизме трансформации. Вы-
ход из тупика позволяет сделать тканевая теория, которая пока-
зывает, что клетки с активизированными онкогенами и злокаче-
ственными свойствами уже имеются в тканях — это стволовые,
клоногенные клетки. Онкологическую опасность они представля-
ют только при нарушении тканевого гомеостаза. Однако даже в
опухолях не все раковые клетки являются трансформированны-
ми и клоногенными. Это означает, что дело не только в клоно-
генности раковых клеток, более важное значение имеет наруше-
ние тканевого механизма регуляции пролиферации и дифферен-
цировки.
Существует представление, что трансформация клетки обус-
ловлена наличием дефекта в факторах роста или рецепторах. По-
скольку факторы роста определяют трансформацию клетки при
посредстве рецепторов, то либо факторы роста, либо рецепторы
в чем-то дефектны. Тогда можно считать, что нормальные факто-
ры роста вызывают «фенотипическую» трансформацию, а дефек-
тные определяют «истинную»· трансформацию.
Однако эта точка зрения не подтверждается фактами. Так,
обнаружена практически полная идентичность действия ЭФР и
трансформирующего фактора роста типа ? (или типа I) — а-
ТФР. Их биологическое действие практически одинаково; это по-
зволило сделать вывод, что ТФР осуществляет биологическое
действие через рецепторы ЭФР (Никольский и др., 1987). Син-
тез ?-??? увеличен как в трансформированных клетках, так и в
эмбриональных нормальных клетках (Massaque, 1985).
Обсуждая этот вопрос, Г.Карпентер и С.Коэн (1987, с.117)
пишут: 4Трансформирующие факторы роста можно выделить
как из нормальных, так и из злокачественных клеток или тка-
ней; они способны индуцировать неконтролируемый рост клеток,
до этого не трансформированных и подчиняющихся контактному
торможению».
К такому же выводу приходят А.Д.Алыитейн и Е.А.Черепан-
цева (1986, с.264). Они пишут: «Критического отношения за-
служивает термин «трансформирующий фактор роста». Этот
термин подразумевает деление ФР на трансформирующие и не-
трансформирующие. Для такого деления сегодня нет серьезных
оснований. По-видимому, все ФР, образуемые трансформиро-
ванными клетками, принципиально не отличаются от соответст-
вующих факторов, выявленных в нормальных тканях... Имеют-
ся данные, что феномен аутокринной стимуляции характерен не
только для клеток с выраженным трансформированным феноти-
пом»·.
Таким образом, гипотеза о том, что факторы роста, вызываю-
щие истинную трансформацию, являются дефектными по сравне-
нию с нормальными ФР, отпадает. Отсюда следует, что онкоге-
ны, которые их кодируют, также нормальны. Это положение
коррелирует с ранее сделанным выводом о том, что трансформа-
ция не связана с мутациями онкогенов.
Вывод о подобии опухолевых и стволовых клеток при нару-
шении тканевого контроля подтверждается данными о гомоло-
гии между факторами роста трансформированных клеток, про-
дуктами вирусных онкогенов и факторами роста нормальных
клеток. Версия, что ФР несут какой-то дефект, поскольку яв-
ляются продуктами мутировавших онкогенов, не подтвердилась.
Ни ФР, ни рецепторы не несут какого-либо дефекта, который
бы являлся причиной трансформации. Следовательно, теория
онкогена опровергается с двух сторон. Во-первых, разрушается
представление, что трансформация вызвана мутациями в 3 — 4
онкогенах; во-вторых, поскольку ФР способны вызывать истин-
ную трансформацию, не будучи дефектными, то оказывается,
что в клетке имеется специализированный механизм для ее
трансформации. Данный вывод разрушает представление о ме-
ханизме трансформации, сформированное в теории онкогена и
предыдущих концепциях рака. Еще один аспект состоит в том,
что ФР не относятся к генотоксическим факторам, что усили-
вает критику теории онкогена и реабилитирует представление о
канцерогенности повышенных доз гормонов.


б) Опровержение представления
о дефектности рецепторов

Остается вторая часть версии, согласно которой не ФР, а ре-
цепторы опухолевых клеток являются патологически измененны-
ми, в связи с чем происходит искажение реакции на ФР. Чтобы
разрушить эту версию, надо проанализировать и сопоставить
данные по рецепторам в механизме гормонального рака. Выше
мы рассмотрели данные о гормональном раке и трансформирую-
щих факторах роста. Они имеют общее свойство: и те и другие
не являются генотоксическими факторами. Поскольку в случае
факторов роста доказана их трансформирующая способность, то
отсюда был сделан вывод относительно гормонов. На основании
установления общности между двумя группами фактов делается
вывод о роли гормонов — выявленная закономерность перено-
сится на вторую группу данных.
В случае установления возможной дефектности рецепторов
делается обратный перенос выявленной закономерности от гор-
монального рака к механизму трансформации с участием ФР и
рецепторов. При гормональном раке механизм трансформации
не обусловлен какой-либо дефектностью молекул рецепторов.
Это подтверждается возможностью излечения с помощью гормо-
нотерапии. Этот же вывод подтверждается возможностью вызы-
вать гормональный рак у здоровых животных путем экзогенного
введения повышенных доз гормона на протяжении длительного
времени. И в первом, и во втором случае рецепторы не несут
какого-либо дефекта в молекуле. И соответственно снимается
подозрение с онкогенов, которые кодируют рецепторы.
Как сам гормон, так и рецептор к нему не несут каких-либо
дефектов, что говорит об отсутствии необходимости в генотокси-
ческом факторе и необоснованности такого предположения для
развития опухолеобразования. Понятно, что эти выводы принци-
пиально разрушают основу теории онкогена, а именно представ-
ление о механизме трансформации. В ходе развития молекуляр-
но-генетическая теория приходит к собственному отрицанию. Это
свидетельствует об ошибках, заложенных в ее основании, т.е.
ошибочности постулируемого принципа трансформации. В новой
теории, основанной на нарушении тканевой регуляции пролифе-
рации, идея патологической активизации онкогенов сохраняется,
но не как результат деструктивных повреждений онкогенов, а
как выход из-под контроля в результате его нарушения клоно-
генных стволовых клеток, обладающих активизированными он-
когенами и «злокачественным» фенотипом. Это означает, что
блокировка дифференцировки определяет активизацию онкоге-
нов и соответственно определяет злокачественный фенотип, одна-
ко она является обратимой — при индукции дифференцировки
злокачественность клетки исчезает.


в) Роль ФР и рецепторов
? механизме трансформации

Какова же роль ФР и рецепторов в механизме опухолеобразо-
вания, если они, как показывают данные, непосредственно участ-
вуют в механизме контроля пролиферации? В предыдущих гла-
вах была обоснована новая теория, согласно которой непосредст-
венной причиной трансформации является нарушение тканевого
гомеостаза в результате омоложения клеток при длительных по-
вышенных режимах пролиферации.
Таким образом, если теория верна, то данные должны конкре-
тизировать механизм нарушения тканевого контроля на молеку-
лярном уровне, что подтвердит тканевую модель. Иначе говоря,
дефект, который связывается с нарушением тканевого контроля,
должен быть обнаружен на уровне факторов роста и рецепторов.
Следовательно, с одной стороны, мы обосновали, что ФР и ре-
цепторы не содержат никакого дефекта, как и онкогены, которые
их кодируют, с другой стороны, мы все же утверждаем, что де-
фект должен быть обнаружен.
Уточнение состоит в том, что не само омоложение клетки при-
водит к опухолеобразованию, а количественное накопление не-
дифференцированных клеток в ткани. Соответственно, речь идет
не о повреждении молекул рецепторов или факторов роста, как
предполагает теория онкогена, а о резком количественном иска-
жении их у большой группы клеток и искажении соотношения
межу ФР и кейлонами.
Анализируя причину исчезновения рецепторов на поверхно-
сти мембран, я пришел к идее нового механизма, отличающего-
ся от известного механизма down regulation. Известно, что
клетки-мишени, подвергшиеся действию сигнального лиганда в
течение длительного времени, часто теряют способность реаги-
ровать на этот лиганд. Такая адаптация, или десенсибилизация,
обратима и делает многие клетки особенно чувствительными не
к абсолютной величине концентрации химического сигнала, а к
изменению этой концентрации. Существует три гипотезы меха-
низма десенсибилизации (Албертс, Брей и др., 1987). В одних
случаях десенсибилизация происходит в результате уменьшения
числа поверхностных рецепторов или же их инактивации; в
других случаях это следствие изменения белков, участвующих
в передаче сигнала после активации рецептора. Таким образом,
связывание лиганда может приводить к эндоцитозу лиганд-ре-
цепторных комплексов и их разрушению в лнзосомах. Второй
механизм связан с обратимой инактивацией рецептора путем
конформационной модификации. Третий механизм связан с тем,
что продолжительное связывание лиганда так изменяет рецеп-
тор, что он уже не может активизировать мембранный фермент
или ионный канал, хотя продолжает сохранять сродство к ли-
ганду.
Механизм уменьшения числа рецепторов с позиции тканевой
концепции не похож ни на один из известных механизмов. Ис-
чезновение рецепторов согласно этому механизму носит более
стойкий, длительный характер. Механизм основан на существую-
щей разнице в числе и составе рецепторов между дифференциро-
ванными клетками и недифференцированными (стволовыми и
коммитированными). Это различие сохраняется во всех тканях,
поскольку обновление связано с делением молодых клеток, не
прошедших дифференцировку, как правило, за счет деления низ-
кодифференцированных стволовых клеток. Следовательно, в
тканях с ускоренной пролиферацией будет наблюдаться процесс
омоложения клеток, в связи с чем число рецепторов на клеточ-
ной мембране будет уменьшаться вплоть до полного исчезнове-
ния некоторых рецепторов в результате эмбрионализации ткани,
и, наоборот, будут появляться рецепторы, свойственные низко-
дифференцированным клеткам.
Так, используя различные способы, Wasilenko и соавт. (1987)
убедительно доказали, что утрата клетками ЭФР-Р при транс-
формации v-src — не результат down regulation ЭФР-Р, так как
образование ЭФР-подобных факторов полностью отсутствовало.
Они заключили, что наличие у клеток ЭФР-Р не обязательно
для трансформации, а их исчезновение — по-видимому, некий
побочный эффект трансформации.
Динамика исчезновения рецепторов наглядно прослеживается
на примере гормональных рецепторов в процессе опухолеобразо-
вания. Такая картина наблюдается как при вирусном канцероге-
незе, так и при других видах опухолеобразования. Известно, что
определенный процент опухолей теряет чувствительность к гор-
монотерапии. Этот эффект, с нашей точки зрения, непосредст-
венно зависит от наличия рецепторов на поверхности клеток и
коррелирует со степенью дифференцировки. Так, приблизитель-
но 40% РЭ+-опухолей оказываются резистентными к гормоноте-
рапии. Это можно связать с тем, что в результате химиотерапии
количество рецептотрицательных опухолей значительно увеличи-
вается. Известно, что первичные и метастатические опухоли у од-
ной и той же больной могут существенно различаться по соотно-
шению в них эпителиальных и соединительнотканных элементов,
по степени дифференцировки, в также по чувствительности к
гормонотерапии (Кузьмина, 1987). Первые данные об обратной
корреляции между содержанием ? ? и степенью дифференциров-
ки опухолей получены F.May-Levin и соавт. (1977) (цит. по:
Кузьмина, 1987).
R.Hanselman и С.Genton (1983) показали обратную зависи-
мость между степенью злокачественности опухолей и содержани-
ем в них РП. В рецепторном статусе дифференцированных раков
I и II степени злокачественности обнаруживается тенденция к
уменьшению концентрации РП и четкое снижение доли РП* -
опухолей, обусловленное уменьшением клеточной дифференци-
ровки. Больные с опухолями III степени злокачественности по
рецепторному статусу составляют особую группу, резко отличаю-
щуюся от первых двух, — в большинстве опухолей отсутствуют
РП (Кузьмина, 1987).
Таким образом, в процессе эмбрионализации ткани уменьша-
ется степень дифференцировки клеток, что отражается в сниже-
нии количества рецепторных белков. Это находит объяснение в
том, что в процессе омоложения спектр синтезируемых белков
резко уменьшается как в качественном, так и в количественном
отношении. Следовательно, те факторы, которые усиливают
пролиферативный режим ткани, будут вызывать омоложение и
соответственно уменьшение числа рецепторов на поверхности
клеток.
Наличие в тканях полярности между дифференцированными
и недифференцированными клетками является условием функци-
онирования обратной связи, удерживающей деление стволовых
клеток под контролем. Нарушение этой поляризации в процессе
омоложения ткани приводит к автономности пролиферации, сни-
жению адгезии клеток этого участка ткани, т.е. неконтролируе-
мому росту клоногенных клеток. На молекулярном уровне меха-
низм нарушения обратной связи выражается в снижении количе-
ства рецепторов на поверхности клеток и нарушении пропорции
между концентрацией факторов роста и (ингибирующих митоз)
кейлонов, что приводит к хронической стимуляции пролифера-
ции. Увеличение доли стволовых клето^, обладающих аутокрин-
ной стимуляцией митоза, приводит к автономизации митотиче-
ской активности.
Мы привели некоторые данные относительно рецепторов к
стероидным гормонам, такая же картина наблюдается в случае
рецепторов к эпидермальному фактору роста (ЭФР). По данным
Gallo-Payet и Hugon (1985), наибольшее количество рецепторов
имеют энтероциты из глубоких слоев крипт (в 2 — 3 раза больше,
чем энтероциты поверхностных отделов крипт и ворсинок). И
наоборот, для рецепторов инсулина наблюдается иной характер
распределения: наибольшее их количество имеют зрелые энтеро-
циты крипт и ворсинок. Эти особенности в распределении рецеп-
торов между зрелыми дифференцированными и незрелыми клет-
ками объясняются тем, что наличие рецепторов к ЭФР определя-
ет способность к делению, однако в процессе дифференцировки
клетки теряют эту способность, что обусловлено исчезновением
рецепторов к ЭФР. Для рецепторов инсулина картина другая,
наличие рецепторов в зрелых клетках определяет возможность
регуляции поступления глюкозы, служащей основным источни-
ком энергии в клетках организма. Рецепторы выполняют функ-
цию приемной антенны и передающего устройства, с помощью
которых можно управлять клеткой путем экзогенных сигналов.
Эти данные позволяют сделать предположение, имеющее клини-

<< Пред. стр.

страница 9
(всего 28)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

Copyright © Design by: Sunlight webdesign