Preview

Успехи молекулярной онкологии

Расширенный поиск
Том 5, № 4 (2018)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.17650/2313-805X-2018-5-4

ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ

8-19 104
Аннотация

Гепатоцеллюлярная карцинома (ГК) – самый распространенный тип рака печени, диагностируемый в основном на поздних стадиях. Применяемые в настоящее время в клинической практике молекулярные маркеры этого заболевания имеют недостаточную чувствительность для эффективной диагностики ГК, в связи с чем ведется активный поиск новых биомаркеров. Использование малоинвазивного метода жидкостной биопсии позволяет детектировать в биологических жидкостях пациентов специфические маркеры опухолевого роста, в частности характерное для ГК нарушение паттерна метилирования генов в ДНК, циркулирующей в крови. В настоящем обзоре рассмотрены наиболее перспективные для диагностики и прогноза биомаркеры метилирования, определяемые в циркулирующей ДНК крови пациентов с ГК.

20-28 84
Аннотация

Макрофаги являются основными клетками системы врожденного иммунитета. Одна из основных функций макрофагов – регуляция воспаления. Будучи распространенными во всех тканях и органах тела человека, тканевые макрофаги контролируют их состояние и гарантируют своевременную и эффективную реакцию на повреждение, проникновение патогена или трансформацию клетки. После устранения причины воспаления макрофаги инициируют процессы заживления и восстановления тканевого гомеостаза. В конце XX века была предложена концепция дихотомии активации макрофагов, которая делила их на классически (М1) и альтернативно (М2) активированные. Развитие данной концепции привело к тому, что на сегодняшний день в литературе описано множество фенотипов макрофагов с разнообразными функциональными особенностями. При этом М2 продолжают считаться прототипом макрофагов, ассоциированных с опухолью (МАО).

МАО являются одними из основных типов клеток опухолевого микроокружения. Как и все макрофаги, они обладают определенным уровнем гетерогенности и способностью адаптировать свой фенотип, который развивается под действием цитокинов и ростовых факторов, производимых опухолевыми клетками. МАО, в свою очередь, секретируют ростовые факторы, цитокины и компоненты внеклеточного матрикса, которые поддерживают прогрессию опухоли и увеличивают ее злокачественный потенциал. Многочисленные клинические исследования показали, что количество МАО часто коррелирует с плохим прогнозом заболевания. МАО выполняют большое количество функций, необходимых для поддержания жизнедеятельности опухоли. Они способны к стимуляции ангиогенеза и неоангиогенеза. С того момента, как связь МАО со злокачественными опухолями стала очевидной, предпринимаются попытки использовать их в клинике. Можно с уверенностью утверждать, что маркеры МАО весьма привлекательны в качестве диагностических и прогностических маркеров различных опухолей или в качестве перспективных мишеней для создания новых таргетных терапевтических препаратов.

30-40 95
Аннотация

Биспецифичными называют молекулы антител, содержащие 2 разных антигенсвязывающих центра. Особый интерес к молекулам биспецифичных антител обусловлен их терапевтическим применением. Два препарата терапевтических биспецифичных иммуноглобулинов, разрешенные к применению в США и странах Европы, направлены на лечение онкологических заболеваний. Работы, опубликованные в последние годы, посвящены различным способам получения моноклональных биспецифичных антител, исследованию их физико-химических свойств, биологической активности, доклиническим и клиническим испытаниям. Настоящий обзор рассматривает различные подходы к получению противоопухолевых биспецифичных иммуноглобулинов, а также перспективы их практического применения.

41-63 223
Аннотация

Обзор посвящен анализу молекулярных механизмов действия ряда природных ДНК-тропных соединений с установленной антиканцерогенной активностью. Приведены данные исследований антиканцерогенного действия этих соединений в экспериментах in vivo, рассмотрены механизмы их связывания с ДНК, влияния на метилирование ДНК и модификацию гистонов, способность к ингибированию функций ферментов «домашнего хозяйства». Кроме того, проанализированы возможные эффекты этих соединений на характеристики дуплекса ДНК, что должно иметь значение для эпигенетической регуляции экспрессии генов и формирования топологически ассоциированных доменов.

64-71 73
Аннотация

Основные свойства злокачественности – инвазия и метастазирование – реализуются благодаря разрушению межклеточного матрикса. В этом процессе принимают участие металлопротеазы, активация которых вызвана подкислением межклеточного пространства, обусловленного переходом опухолевых клеток с тканевого дыхания на гликолиз. Переключение на гликолиз в опухолевых клетках происходит не только в условиях гипоксии, что наблюдается и в нормальной ткани, но и при оксигенации (эффект Варбурга). Считается, что в процессе канцерогенеза происходит активация онкогенов и / или дезактивация генов-супрессоров, вызывающие в конечном итоге развитие опухоли. Трансформация и последующая пролиферация клеток опосредована функциональным действием целого ряда онкобелков, являющихся компонентами различных регуляторных сигнальных цепей. Можно предположить, что онкобелки не всегда конечные факторы, вызывающие развитие опухолевого процесса, а конечным звеном является некий общий для всех канцерогенных воздействий элемент, активируемый различными онкогенами.

В данном обзоре обсуждается возможность того, что при функционировании многих онкогенных факторов таким звеном является транскрипционный фактор HIFα (hypoxia-inducible factor α), и рассматриваются механизмы его активации при действии онкогенов, участвующих в регуляции различных сигнальных систем.
72-77 96
Аннотация

Белок TRIM16 участвует в ключевых внутриклеточных процессах, таких как пролиферация, дифференцировка клеток и программированная гибель клеток, включающая апоптоз по внутреннему и внешнему пути, аутофагию и иммунногенную гибель клеток. Действие TRIM16 по прямым и опосредованным механизмам касается белков TPD43, Gli-1, RARβ, компонентов Snail- и MAPK-сигнального пути, кадгеринов, каспаз, а также связано с регуляцией действия иммунной системы. В настоящее время выявлено значение белка TRIM16 в патогенезе гормонозависимых опухолей. Дальнейшее изучение роли белка TRIM16 в развитии и прогрессии злокачественных новообразований создаст основу для разработки новых методов прогноза течения злокачественного процесса.

78-85 60
Аннотация

Белки суперсемейства малых гуанозинтрифосфат гидролаз (ГТФаз) выполняют различные функции: от контроля клеточной пролиферации до регуляции везикулярного транспорта. Суперсемейство малых ГТФаз Ras включает более 150 белков, 5 основных семейств (Arf, Ran, Rho, Ras и Rab) и играет важную роль в канцерогенезе. По сравнению с остальными семействами малых ГТФаз, белкам семейства Rab посвящено относительно небольшое количество исследований, что не отражает их важную роль в процессах злокачественной трансформации. Помимо рассмотрения семейства Rab в целом, особое внимание в обзоре уделено подсемейству Rab3 и его малоизученному представителю Rab3B. Накопленные к настоящему времени данные позволяют рассматривать Rab3B не только как перспективный диагностический или прогностический маркер при целом ряде новообразований, но и как потенциальную мишень для противоопухолевой терапии. Проведенный нами анализ общедоступных транскриптомных баз данных показал, что пациенты с низкой экспрессией гена Rab3B демонстрируют лучшую общую 5-летнюю выживаемость при раке почки, легкого и печени.

86-93 71
Аннотация

Инициация злокачественного роста карцином связана со значительными нарушениями синтеза макромолекул, контролирующих процессы жизнедеятельности эпителиальных клеток. Известно, что семейство интегриновых рецепторов играет важную роль в обеспечении регенеративных и репаративных свойств эпителия. Помимо реализации физиологических функций некоторые типы интегринов обладают доказанным онкогенным потенциалом. В частности, результаты недавних исследований в области молекулярной онкологии показывают значимость интегриновых рецепторов типа αv в патогенезе карцином, в том числе рака полости рта. В настоящем обзоре проанализированы механизмы участия интегринов αv в ключевых процессах злокачественного роста и метастазирования плоскоклеточного рака полости рта. Продемонстрирована перспективность использования интегринов αv в качестве прогностических молекулярных маркеров и мишеней для разработки новых методов диагностики и лечения злокачественных новообразований челюстно-лицевой области.

94-103 83
Аннотация

Wnt-сигнальный путь связан с регуляцией различных биологических процессов, таких как эмбриональное развитие, пролиферация, дифференцировка и миграция стволовых клеток. Аберрантная активация Wnt-каскада в опухолевых стволовых клетках вовлечена в онкогенез различных онкологических заболеваний, в том числе мультиформной глиобластомы. Wnt-сигнальный каскад способствует приобретению и поддержанию клетками мультиформной глиобластомы свойств опухолевых стволовых клеток их способности к инвазии, метастазированию, резистентности к терапии и устойчивости к иммунному ответу. Следовательно, фармакологическая модуляция Wnt-сигналинга может представлять особый интерес при лечении мультиформной глиобластомы, для которой текущая стандартная терапия оказывается неэффективной.

В данном обзоре рассмотрена роль Wnt-сигнального каскада в опухолевых стволовых клетках и включение его в глиомагенез.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

104-109 40
Аннотация

Цель исследования – изучение аберрантной экспрессии виментина в карциноидных опухолях легкого, которые образуют группу редких эпителиальных нейроэндокринных новообразований с общими морфологическими характеристиками и крайне вариабельным клиническим течением.

Материалы и методы. Особенности экспрессии виментина были изучены с помощью иммуногистохимического анализа в новообразованиях 34 больных c карциноидными опухолями легкого, которые включали по 17 случаев в категориях типичных и атипичных карциноидов.

Результаты. Положительная цитоплазматическая иммунореактивность выявлена в общей группе в 9 (26,5 %) из 34 изученных опухолей. Окрашивание антителами к виментину было положительным в 2 (11,8 %) типичных и в 7 (41,2 %) атипичных карциноидах. Показано, что частота выявления виментина выше в категории атипичных карциноидов и статиститически значимо связана с увеличением степени злокачественности (р ≤0,05) и повышением пролиферативной активности клеток с учетом индекса Ki-67 (р = 0,008).

Заключение. Полученные результаты демонстрируют, что экспрессия виментина как маркера эпителиально-мезенхимального перехода играет важную роль в прогрессии карциноидных опухолей. Она может быть использована в диагностических целях, а также служить потенциальным параметром оценки прогноза опухолей данного типа.

110-116 77
Аннотация

Введение. Высокий уровень экспрессии онкогенов E6 и E7 вирусов папиллом человека (human papillomaviruses, HPV) является основным фактором инициации и прогрессии HPV-индуцированных опухолей. Инактивация функции негативного регулятора вирусной транскрипции и репликации – вирусного белка E2 – считается основным механизмом, приводящим к повышению экспрессии вирусных онкогенов. Известно, что в части HPV-положительных опухолей утрата функций Е2 происходит вследствие разрыва открытой рамки считывания гена при интеграции вирусной ДНК в геном клетки. Установленная в опытах in vitro неспособность Е2 связываться со своими сайтами в случае их метилирования позволяет предположить, что метилирование регуляторной области HPV может быть альтернативным механизмом блокировки функций Е2 в опухолях, сохранивших его экспрессию.

Цель исследования – анализ метилирования регуляторного района HPV 16-го типа и экспрессии вирусных онкогенов Е6 и E7 в клинических образцах рака шейки матки, экспрессирующих и неэкспрессирующих Е2.

Результаты. Повышенный уровень метилирования регуляторного района, в том числе сайтов связывания Е2, наблюдается в опухолях, экспрессирующих Е2, по сравнению с опухолями, не экспрессирующими Е2 (р ≤0,0001). Снижение уровня метилирования промотора HPV 16-го типа в клеточной линии CaSki при обработке деметилирующим агентом сопровождается снижением уровня матричной РНК вирусных онкогенов E6 и E7, что подтверждает необходимость метилирования для эффективной транскрипции. Эти данные указывают на восстановление негативной регуляторной функции Е2, экспрессирующегося в этих клетках, при деметилировании промотора.

Заключение. Полученные результаты позволяют предположить, что метилирование сайтов связывания E2 в регуляторной области HPV 16-го типа является важным механизмом, обеспечивающим высокий уровень экспрессии вирусных онкогенов E6 и E7 при сохранении экспрессии гена Е2.

117-126 80
Аннотация

Цель исследования – оценить уровень протеаз ADAM10 и ADAM17 (a disintegrin and metalloproteinase), а также 20S-протеасом в экзосомах плазмы крови больных колоректальным раком.

Материалы и методы. В исследование были включены 60 больных колоректальным раком (T2–4N0–2M0–1) и 10 пациентов контрольной группы. Материалом для исследования послужила 3-замещенная калиевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА) плазма крови. Экзосомы плазмы крови выделены методом ультрафильтрации с ультрацентрифугированием. Уровень тетраспанин-ассоциированных (ADAM10 и ADAM17) и тетраспанин-неассоциированных (20S-протеасомы) протеаз оценивали с помощью проточной цитометрии и вестерн-блоттинга.

Результаты. Дважды негативная субпопуляция (ADAM10– / ADAM17–) преобладала как в экзосомах плазмы крови больных колоректальным раком, так и в экзосомах пациентов контрольной группы. Обнаружены статистически значимые различия в уровне ADAM10+ / ADAM17– экзосом у пациентов контрольной группы по сравнению с больными колоректальным раком. Не выявлено значимых различий между субпопуляциями ADAM10 / ADAM17 и уровнем 20S-протеасом экзосом в зависимости от пола, возраста и степени дифференцировки опухоли. У пациентов с метастатическим колоректальным раком с гематогенными метастазами выявлено снижение субпопуляции ADAM10+ / ADAM17– экзосом по сравнению с пациентами с местно-распространенным колоректальным раком (T2–4N1–2M0) и 20S-протеасом по сравнению с пациентами с T2–4N0M0. В экзосомах больных колоректальным раком с наличием метаболического синдрома выявлено снижение ADAM10– / ADAM17+ экзосом и уровня 20S-протеасом по сравнению с больными без метаболических нарушений.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

127-130 70
Аннотация

Введение. Неканоническая активность ретиноевой кислоты (РК) обнаружена сравнительно недавно и заключается в быстрой активации внутриклеточных сигнальных путей с помощью механизмов, не связанных с транскрипционной активностью ядерных рецепторов РК. Отдельные данные свидетельствуют о том, что неканоническая активность может стимулировать процессы малигнизации и участвовать в формировании резистентности опухолевых клеток к терапевтическому воздействию РК. Однако о механизмах неканонической активности известно достаточно мало. Непонятно, насколько этот эффект универсален, происходит ли РК-зависимая активация различных сигнальных протеинкиназ в одних и тех же клетках, и насколько активация этих киназ взаимосвязана.

Материалы и методы: культивирование клеток немелкоклеточного рака легкого и нейробластомы в стандартных условиях и при инкубации с полностью транс-ретиноевой кислотой (all-trans retinoic acid, ATRA); иммуноблоттинг.

Результаты. В работе исследовали влияние ATRA на активацию протеинкиназ Akt и Erk1 / 2 в зависимости от времени инкубации. Анализ выявил РК-зависимую активацию обеих киназ во всех исследуемых линиях клеток немелкоклеточного рака легкого и нейробластомы. Активация как Akt, так и Erk1 / 2 возникала при 5 мин инкубации, что соответствует нетранскрипционной (неканонической) активности РК, однако дальнейшая кинетика активации двух киназ существенно различалась.

Заключение. Мы показали, что ATRA вызывает краткосрочную активацию протеинкиназ Erk1 / 2 и Akt в клетках немелкоклеточного рака легкого и нейробластомы. Различия в кинетике РК-зависимой стимуляции двух киназ свидетельствуют о том, что их активация реализуется с помощью независимых механизмов.

131-134 61
Аннотация

Введение. В настоящее время показано, что активность раково-тестикулярного гена PRAME, характерная только для опухолевой клетки, может контролироваться сигнальным каскадом NF-κB. Белок PRAME увеличивает жизнеспособность опухолевой клетки. Отсюда следует, что стрессовые условия могут повышать уровень экспрессии PRAME и увеличивать жизнеспособность опухолевой клетки. Мы предположили, что данный феномен определяет химиорезистентность PRAME-экспрессирующей клетки. Эту резистентность можно преодолеть ингибиторами NF-κB-пути, такими как бортезомиб.

Материалы и методы: инкубирование в течение суток клеток меланомы линии A875 с цисплатином, бортезомибом и дексаметазоном, смесью цисплатина и бортезомиба, а также со смесью цисплатина и дексаметазона. Для оценки цитотоксичности применяемых препаратов использовали МТТ-тест, уровня экспрессии гена PRAME – полимеразную цепную реакцию в реальном времени. Анализ данных проводили с помощью критерия Вилкоксона для связанных выборок.

Результаты. Установлено, что цисплатин и дексаметазон увеличивают уровень экспрессии PRAME по сравнению с клетками меланомы линии A875, не подвергнутыми действию экспериментальных веществ (p <0,03). Добавление дексаметазона к цисплатину снижает цитотоксический эффект последнего. Бортезомиб обладает цитотоксическим действием, но практически не увеличивал активность гена PRAME (p = 0,12). В клетках, инкубированных со смесью цисплатина и бортезомиба, активность гена PRAME находилась на более низком уровне по сравнению с клетками, инкубированными с цисплатином (p = 0,0277).

Заключение. Результаты экспериментов показывают, что увеличение уровня экспрессии гена PRAME снижает чувствительность клеток к цитотоксическому действию цисплатина. Активность PRAME увеличивается в условиях стресса. Применение бортезомиба препятствует росту уровня экспрессии PRAME и делает опухолевую клетку более уязвимой к цитотоксическим агентам. С другой стороны, дексаметазон может увеличить резистентность PRAME-экспрессирующей клетки к цитотоксическому воздействию цисплатина.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2313-805X (Print)
ISSN 2413-3787 (Online)