Preview

Успехи молекулярной онкологии

Расширенный поиск
Том 3, № 1 (2016)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.17650/2313-805X.2016.3.1

ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ

8-13 365
Аннотация

В результате масштабных исследований человеческого генома, проведенных в последние годы, было установлено наличие в геномах здоровых индивидов множества вариантов последовательностей ДНК, отличных от референсной последовательности. Среди этих вариантов, подавляющую часть которых составляют герминативные однонуклеотидные полиморфизмы, обнаруживают аллельные варианты, ассоциированные с развитием заболеваний, в том числе наследственных моногенных болезней, также регистрируются менее изученные потенциально патогенные варианты. Проявление таких вариантов в фенотипе зависит не только от функциональной значимости самой мутации и содержащего ее гена, но и от уровня экспрессии измененного аллеля и может быть обусловлено преобладанием экспрессии одного аллеля гена над другим, или аллель-специфической экспрессией.

По современным оценкам аллель-специфическая экспрессия затрагивает 20–30 % генов человека и носит тканеспецифичный характер. Аллель-специфическую экспрессию определяет действие ряда генетических и эпигенетических механизмов, включая цис-регуляторные полиморфизмы, аллель-специфическое связывание транскрипционных факторов, аллель-специфическое метилирование ДНК и регуляцию некодирующими РНК.

На сегодняшний день имеются данные о роли аллель-специфической экспрессии в развитии некоторых наследственных заболеваний, в том числе наследственных форм опухолей толстого кишечника. Результаты исследований последних лет, дающие приблизительную оценку распространенности этого явления в опухолях и определяющие широкий спектр проявляющих аллельный дисбаланс генов, указывают на то, что значение аллель-специфической экспрессии для развития опухолей, вероятно, недооценено. В перспективе оценка уровней экспрессии аллельных вариантов, приводящих к нарушению функции онкогенов или опухолевых супрессоров, может оказаться значимым фактором для выбора оптимальных схем противоопухолевой терапии.

В обзоре рассматриваются предпосылки к возникновению и механизмы аллель-специфической экспрессии, а также имеющиеся в литературе данные об аллельном дисбалансе в опухолях.

14-27 339
Аннотация
Открытия экспериментальной онкологии начала прошлого века и достижения генетики тканевой совместимости привели к разделению и последующему независимому развитию иммунологии тканевой совместимости и онкоиммунологии. Вместе с тем центральные достижения обеих дисциплин основываются на едином феномене взаимодействия Т-клеточного рецептора (Т-cell receptor, TCR) с молекулами главного комплекса гистосовместимости. В настоящем обзоре мы описываем историю становления идей, достижения и уникальный опыт, полученный сотрудниками лаборатории механизмов регуляции иммунитета НИИ канцерогенеза РОНЦ им. Н.Н. Блохина. Этот опыт свидетельствует о том, что репертуар TCR и особенности их структуры критически влияют на эффективность иммунологической защиты организма, включая иммунологический надзор над возникновением и ростом клонов злокачественных клеток. Одним из возможных путей направленного воздействия на репертуар Т-лимфоцитов является трансгенез индивидуальных цепей TCR на уровне зиготы. Функциональные последствия такого трансгенеза различны в связи с тем, что экспрессия α- и β-цепей в разной степени подчинена правилам аллельного исключения. Экспрессия α-цепей ими не контролируется и поэтому приводит к расширению репертуара TCR. Экспрессия β-цепей строго подчинена правилам аллельного исключения, в связи с чем экспрессия трансгена β-цепи приводит к образованию репертуара рецепторов, в подавляющем большинстве которых присутствует трансгенная β-цепь, сужающая разнообразие репертуара. Ранее нами были клонированы гены β- и α-цепей TCR-клеток памяти CD8+, специфичных к молекуле главного комплекса гистосовместимости H-2Kb . В результате их внесения в геном оплодотворенной яйцеклетки нами были получены трансгенные линии животных, которые можно использовать для моделирования взаимодействий опухолевых клеток с иммунной системой опухоленосителя. Мыши линии B10. D2 (R101) в норме отторгают клетки лимфомы EL4 в течение 12–14 дней, несмотря на то, что трансплантационные различия клеток опухоли и клеток хозяина представлены единственной молекулой гистосовместимости H-2Kb . В отличие от них животные, несущие трансгены β-цепи, имеют ослабленный иммунитет к клеткам опухоли, который приводит к их длительной персистенции в организме, сопровождающейся прогрессией, необратимой утратой опухолевыми клетками молекулы H-2Kb и гибелью животных через 2–3 мес после трансплантации им опухолевых клеток. В этой модели удается проследить все 3 фазы взаимодействия опухоли с иммунной системой опухоленосителя – элиминацию, равновесие и ускользание, в ходе которых опухолевые клетки под давлением иммунной системы реципиента утрачивают экспрессию молекулы H-2Kb и в итоге убивают опухоленосителя. Трансгены α-цепи, напротив, ускоренно отторгают опухолевые клетки в течение 3–6 дней с динамикой вторичного иммунного ответа. В отторжение этого типа вовлечены интраэпителиальные Т-лимфоциты, обладающие свойствами резидентных клеток памяти, – неспособностью к рециркуляции, экспрессией интегрина CD103, раннего активационного антигена CD69 и промежуточным уровнем экспрессии Т-клеточных маркеров CD3 и CD8. Способность этих клеток локализоваться в тканях и быстро уничтожать опухолевые клетки делают эту субпопуляцию наиболее вероятным носителем функций иммунологического надзора.
28-31 355
Аннотация
Wnt – один из важнейших сигнальных путей в клетке, необходимый для нормального эмбрионального развития, дифференцировки, поддержания фенотипа стволовых клеток, определения полярности клетки и миграции. Мутации в этом каскаде ассоциированы с опухолевым ростом (особенно с раком толстой кишки, лейкемиями и гепатокарциномами), участвуют в поддержании опухолеинициирующих клеток и метастазировании. В последнее время проводят исследования ингибиторов сигнального пути Wnt в качестве противоопухолевых препаратов. Однако эти ингибиторы находятся только в ранних фазах клинических испытаний. В обзоре рассматриваются основные мишени таких противоопухолевых ингибиторов и их текущий статус в предклинических и клинических исследованиях.
32-43 357
Аннотация
Нейробластома – наиболее распространенная экстракраниальная опухоль у детей, происходит из развивающихся нейрональных клеток симпатической нервной системы (стволовых клеток нервного гребня) и имеет разнообразные биологические и клинические характеристики. Средний возраст дебюта заболевания – 18 мес. Нейробластому отличает ряд уникальных черт: способность к спонтанной регрессии у детей младше 12 мес даже с отдаленными метастазами, к дифференцировке (созревание в ганглионеврому) у детей после первого года жизни и к стремительному агрессивному развитию и бурному метастазированию. Существуют 2 клинические классификации нейробластомы: Международная система стадирования нейробластом (International Neuroblastoma Staging System), которая основывается на результатах оперативного вмешательства, и классификация предоперационного стадирования (International Neuroblastoma Risk Group Staging System). Одной из принципиально важных проблем для клинической картины нейробластомы является сложность прогнозирования. Наряду с параметрами клинического характера (возраст пациента, распространение и локализация опухоли) многообещающими оказались некоторые гистологические, молекулярно-био- химические (плоидность) и генетические (хромосомные аберрации, статус гена MYCN, делеция локусов 1р36 и 11q, увеличение длинного плеча хромосомы 17 и др.) характеристики опухолевых клеток. Амплификация гена MYCN наблюдается в 20–30 % первичных нейробластом и является одним изглавных показателей агрессивности заболевания, ранней устойчивости к химиотерапии и неблагоприятного прогноза. Существует 2 типа амплификации гена MYCN: экстрахромосомная (наличие двойных ацентричных хромосом) и внутрихромосомная (гомогенно окрашенные регионы). При изучении двойных ацентричных хромосом был отмечен интересный факт: они могут быть элиминированы (удалены) из ядра путем формирования микроядер. Амплификация онкогена MYCN часто сопровождается делецией локуса 1р36 и увеличением плеча 17q, реже – делецией 11q23, что является факторами неблагоприятного прогноза заболевания. В статье подробно рассматриваются специфические черты биологического поведения нейробластомы, не свойственные другим опухолям; гистологическое строение; факторы, определяющие прогноззаболевания, в том числе статус гена MYCN; механизмы формирования амплификации и элиминации амплифицированных последовательностей из ядра.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

44-52 485
Аннотация

Актуальность. Рак молочной железы – самое распространенное злокачественное новообразование у женщин. Биопсия ткани опухоли молочной железы является ключевым этапом диагностики, позволяющим оценить природу новообразования и определить тактику лечения. В клинической практике применяются методы трепан-биопсии и тонкоигольной аспирационной пункционной биопсии (ТАПБ). Последний вариант менее травматичен, но используется реже по причине меньшей информативности. Кроме того, при любом из двух методов существует риск забора малоинформативного образца, а точность диагноза определяется квалификацией гистолога/цитолога. Возможность использовать биопсийный материал для анализа онкомаркеров в дополнение к стандартному исследованию открывает перспективы существенного повышения информативности и объективности традиционных подходов, включая метод ТАПБ. Среди потенциальных онкомаркеров особое место занимают микроРНК (миРНК) – класс регуляторных молекул, играющих важную роль в различных физиологических и патологических процессах. Неопластическая трансформация протокового эпителия молочных желез сопровождается специфическими изменениями профиля экспрессии миРНК. Оценка этих изменений имеет большой диагностический потенциал.

Цель исследования – разработка и оценка перспективы внедрения в клиническую практику метода анализа миРНК в материале цитологических препаратов.

Материалы и методы. В исследовании использованы архивные цитологические препараты, по которым ранее был установлен диагноз доброкачественной или злокачественной опухоли молочной железы. Оценка экспрессии миРНК проводили методом обратной транскрипции и последующей количественной полимеразной цепной реакции. При анализе результатов были использованы соответствующие данные ранее проведенных цитологических и гистологических исследований.

Результаты. Разработан метод выделения РНК из препаратов, приготовленных для традиционного цитологического исследования. Проведен анализ экспрессии 9 миРНК. Сравнение результатов анализа материала доброкачественных и злокачественных образований показало статистически значимую разницу экспрессии 5 миРНК: миРНК-21, -205, -125b, -200a и -221. Наиболее значимую разницу наблюдали для миРНК-125b: в ходе неопластической трансформации уровень экспрессии этой молекулы снижается в 500 раз. Установлена корреляция экспрессии некоторых миРНК с рядом клинически значимых характеристик опухолевой ткани.

Заключение. Результаты работы показали возможность оценки экспрессии миРНК в материале ТАПБ образований молочной железы и целесообразность ее использования в дополнение к традиционному цитологическому исследованию в целях уточнения диагноза и оптимизации выбора терапии.

53-60 302
Аннотация

Введение. Протеогликаны (ПГ) – белково-углеводные молекулы, участвующие в межклеточных взаимодействиях и поддержании структуры внеклеточного матрикса. Экспрессия ПГ и их состав значительно изменяются при злокачественной трансформации клеток и тканей.

Цель работы – изучить тканеспецифичность экспрессии основных ПГ (глипикана-1, перлекана, синдекана-1, аггрекана, верси- кана, ХСПГ4/NG2, бревикана, декорина и люмикана) в нормальных (фибробласты, эпителиальные клетки предстательной железы PNT2) и опухолевых клеточных линиях человека (рак предстательной железы, молочной железы, легкого, мозга, почки) методом полимеразной цепной реакции c обратной транскрипцией.

Результаты. Было показано, что фибробласты наиболее активно экспрессируют ПГ, а клетки PNT2 характеризуются более низкой (в 5–6 раз) экспрессией ограниченного набора ПГ. Опухолевые клеточные линии отличаются по общей транскрипционной активности ПГ (до 10 раз) и паттерну экспрессируемых ПГ, обладая при этом тканеспецифичными признаками (например, экспрессия синдекана-1 более характерна для опухолей предстательной железы, а экспрессия перлекана – для рака легкого).

Заключение. Вариабельность паттернов экспрессии ПГ в клеточных линиях одного типа опухоли может вносить вклад во внутриопухолевую гетерогенность и служить потенциальным биомаркером для персонализированной диагностики опухолей.

НЕКРОЛОГ

61 152
Аннотация
4 февраля 2016 г. после тяжелой продолжительной болезни на 76-м году жизни скончался Фёдор Львович Киселёв, выдающийся вирусолог, ученый с мировым именем, долгое время руководивший отделом трансформирующих генов опухолей Научно-исследовательского института канцерогенеза Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина, профессор, член-корреспондент РАН.


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


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