Доминирующую роль в этиологии злокачественных опухолей играют факторы окружающей среды и образа жизни человека. В то же время индивидуальный риск развития рака определяется генетической предрасположенностью. Вопросу влияния генетического полиморфизма на риск развития опухолей посвящено множество работ. Однако их результаты разочаровывают. Главной проблемой этих исследований является небольшое количество наблюдени. Кроме того, во многих работах не учитывалась информация о факторах окружающей среды и образа жизни пробандов. Метод случай–контроль – основной эпидемиологический метод изучения генетических вариантов, влияющих на риск развития рака. Для выявления часто встречающихся вариантов, влияние которых на риск невелико, необходимы большие выборки больных и контрольной группы. В связи с этим многоцентровое исследование – принятый метод в области молекулярной эпидемиологии. В настоящем обзоре представлены результаты многоцентровых молекулярно-эпидемиологических исследований, проведенных в отделении эпидемиологии НИИ канцерогенеза РОНЦ им. Н. Н. Блохина совместно с коллегами из стран Центральной и Восточной Европы (Венгрия, Польша, Румыния, Словакия). Исследование координировало Международное агентство по изучению рака (Лион, Франция). Работы, включенные в обзор, посвящены изучению роли полиморфизма генов II фазы метаболизма ксенобиотиков (GSTM1 и GSTT1), алкогольдегидрогеназы (ADH1В и ADH1C) и альдегиддегидрогеназы (ALDH2), метаболизма солей фолиевой кислоты – метилентетрагидрофолатредуктазы (MTHFR) и тимидилатсинтетазы (TYMS) и гена CHECK2 в этиологии рака легкого, верхних дыхательных и пищеварительных органов и почки. Анализ проведенных исследований позволяет заключить, что генетический полиморфизм модифицирует риск развития рака в результате экспозиции к тому или иному внешнему фактору. Показатель P, который характеризует взаимодействие (интеракцию) между влиянием фактора окружающей среды и определенным генотипом и риском развития рака, часто имеет статистически достоверное значение. Таким образом, большинство спонтанных опухолей человека развиваются в результате взаимодействия генетического полиморфизма и внешних факторов.

Инфекция вирусом папиллом человека (human papillomavirus, HPV) высокого канцерогенного риска является этиологическим фактором некоторых видов опухолей аногенитальной области и опухолей головы и шеи. Многочисленные эпидемиологические исследования показали связь длительно персистирующей инфекции HPV высокого канцерогенного риска с последующим развитием рака шейки матки и опухолей других локализаций. Экспериментальные данные с использованием цервикальных клеточных моделей и клинических образцов опухолей шейки матки продемонстрировали, что более чем в 99 % клинических образцов рака шейки матки вирусные онкогены Е6 и Е7 сохраняются и экспрессируются. Вирусные онкогены могут трансформировать кератиноциты в экспериментах in vitro; их ингибирование приводит к подавлению неопластического роста клеток. Молекулярные механизмы иммортализации и трансформации вирусными онкогенами Е6 и Е7 достаточно хорошо исследованы. Однако остаются неясными механизмы дерегуляции экспрессии вирусных онкогенов, приводящие к переходу от продуктивного вирусного цикла к трансформации плоскоклеточного эпителия. В настоящем обзоре описано современное представление о продуктивном вирусном цикле и обсуждаются потенциальные молекулярные механизмы, вызывающие инициацию процесса трансформации нормального эпителия в неопластические предраковые поражения. Выяснение молекулярных механизмов, необходимых для неопластической трансформации HPV-инфицированных нормальных клеток в опухолевые, может предоставить основу для концептуально новых терапевтических подходов лечения HPV-ассоциированных опухолей.

Мультиформная глиобластома IV степени злокачественности по классификации Всемирной организации здравоохранения является наиболее распространенной первичной опухолью головного мозга с медианой выживаемости примерно 15–25 мес после лечения. Опухоль после хирургического лечения часто рецидивирует и резистентна к химио- и лучевой терапии. Мультиформная глиобластома представляет собой высокодифференцированную гетерогенную клеточную популяцию, способную образовывать опухолевые стволовые клетки (ОСК), и подразделяется на 4 молекулярных подтипа: пронейральный, нейральный, классический и мезенхимальный. Несмотря на ряд успехов в изучении механизмов, приводящих к образованию наиболее злокачественных подтипов опухоли, не ясны.

Цель работы – обобщение современных сведений о роли и биологических особенностях ОСК в опухолевой прогрессии и патогенезе мультиформной глиобластомы. Способность ОСК к образованию ниш с клетками эндотелия и микроокружением объясняет их основные свойства: пластичность фенотипа, адгезию, выживание и резистентность к стандартному противоопухолевому лечению. Наличие аберрантных сигнальных путей (Notch, Hedgehog-Gli, Wnt/β-катенин, TGF-β/SMAD, PI3K/Akt/mTOR) как в самой опухоли, так и в популяции ОСК, дисрегуляция микроРНК (miR-21, miR-128, miR-326, miR-34a и др.), влияние эпителиально-мезенхимального перехода объясняют характерные биологические характеристики ОСК. При разработке препаратов, направленных против ОСК, нужно учитывать влияние проводимой терапии и на нормальные стволовые клетки. Найденные за последнее десятилетие регуляторные механизмы и маркеры могут служить основой для создания новых лекарственных препаратов таргетного действия при лечении мультиформных глиобластом.

Одной из главных проблем лечения онкологических заболеваний является множественная лекарственная устойчивость неопластических клеток, возникающая в результате опухолевой прогрессии. Перспективным подходом для решения этой проблемы может стать использование наноносителей, так как в этом случае химиопрепараты способны проникать в опухолевые клетки посредством эндоцитоза и концентрироваться в околоядерной области вне зоны действия мембранных транспортеров. Одно из направлений для создания наноносителей противоопухолевых препаратов – получение структур на основе нитрида бора, обладающего химической инертностью и высокой стойкостью к окислению. Наночастицы гексагонального нитрида бора размером 100–150 нм с гладкой и развитой поверхностью были получены методом химического осаждения из газовой фазы. Были отработаны условия нагрузки наночастиц нитрида бора доксорубицином, которые позволили получить наноконъюгаты с содержанием доксорубицина до 95 мкг/мг частиц. Показано, что наночастицы нитрида бора, нагруженные доксорубицином, стабильны при нейтральном рН, но эффективно высвобождают химиопрепарат в среде с рН 4,5–5,5. Для изучения взаимодействия наноконъюгатов с неопластическими клетками были использованы культуры чувствительных к доксорубицину линий IAR-6-1, KB-3-1, К562 и линий с множественной лекарственной устойчивостью КВ-8-5 и IS-9. Конфокально-микроскопические исследования показали, что наноконъюгаты успешно проникают как в чувствительные, так и в резистентные к доксорубицину клетки и накапливаются в околоядерной области. Выявлена колокализация наночастиц, нагруженных доксорубицином, с эндосомальным/лизосомальным компартментом клеток.

Метод плавления ДНК весьма эффективен в клинической генодиагностике, прост в исполнении, производителен, экономичен и, кроме того, реализуется в «закрытом формате», сводящем к минимуму затраты времени, труда и риск перекрестного загрязнения образцов. Данный метод более чувствительный, чем секвенирование по Сэнгеру (предел обнаружения мутантных аллелей ~5 и ~15 % соответственно), однако уступает в этом отношении другим, более трудоемким и дорогим методам (в частности, капельной цифровой полимеразной цепной реакции (digital droplet PCR)). На гене BRAF (как прототипе) мы разработали оригинальный вариант метода плавления ДНК, основанный на способности зондов TaqMan затруднять движение Taq-полимеразы по матрице. Установлено, что эффект блокирования слабее выражен на мутантной матрице из-за присутствия в дуплексе зонд-ДНК неспаренного основания. Предложен протокол полимеразной цепной реакции, дискриминирующий амплификацию мутантных и нормальных аллелей и обеспечивающий существенное (10-кратное и более) повышение чувствительности мутационного сканирования.

Введение. Повышенная экспрессия трансформирующего фактора роста бета-1 (transforming growth factor beta1 , TGF-β1) в злокачественных опухолях головного мозга способствует выживанию опухолевых клеток, увеличивая их рост, миграцию, инвазию, ангиогенез, супрессию иммунной системы.

Цель работы – методом протеомной масс-спектрометрии высокого разрешения изучить молекулярные механизмы действия TGF-β1 на клетки U87 глиобластомы человека.

Результаты. Идентифицированы внутриклеточные сигнальные пути, ответственные за участие TGF-β1 в онкогенезе злокачественных глиом и включающие дифференциально экспрессированные белки плотных межклеточных контактов, фокальной адгезии, деацелаз гистонов, теплового шока, семейства S100.

Заключение. Установлены важные закономерности, которые могут быть использованы при разработке новых подходов для обнаружения кандидатных маркеров метастазирования глиобластомы и потенциальных мишеней для терапии этого заболевания.