5 курс / Онкология / Опухоли репродуктивных органов

Обоснованные направления терапии и профилактики...

как эпидермальный фактор роста (EGF), фибробластический фактор роста (FGF), в том числе фактор роста кератиноцитов (FGF-7 или KGF), инсулино-подобный фактор роста (IGF-I). В отсутствие какого-либо препятствия, рос­ товые факторы активируют свои рецепторы, обладающие киназной активностью. Лиганд-индуцируемая димеризация рецепторов активирует каскад цитоплазматических киназ (МАРК, Akt), протоонкогенов (fos, ras), активато­ ров транскрипции (NF-kB), что приводит к синтезу лигандиндуцируемых генов, среди которых — ростовые факто­ ры и рецепторы к ним, цитоплазматические киназы, фак­ торы для роста новых сосудов, белки теплового шока, другие необходимые для опухолевого метаболизма бел­ ки. I3C, проникая в клетку, блокирует множество сигналь­ ных путей, препятствуя фосфорилированию тирозиновых остатков киназ, что мешает каскадной передаче пролиферативных сигналов с поверхности к ядру клетки (20). Кро­ ме того, он ингибирует NF-kB, который является основ­ ным фактором активации транскрипции множества генов, вовлеченных в пролиферацию и воспаление (12).

Накапливаются данные по ингибированию I3C специ­ фических опухолевых генов. MUC1 — трансмембранный гликопротеин, экспрессирующийся в большинстве карци­ ном. Уровень экспрессии MUC1 ассоциируется со степе­ нью агрессивности опухоли; MUCI-антиген используется в качестве маркера для мониторирования пациентов с опухолями молочной железы. Было показано, что I3C ин­ гибирует экспрессию MUC1 как в эстроген-зависимых (MCF-7), так и эстроген-независимых (MDA-MB-468) клет­ ках, в доза-зависимой и время-зависимой манере, на бел­ ковом и транскрипционном уровне (57).

ГЛАВА 8

прерывается синтез эстроген-зависимых генов, и опухоле­ вая клетка не способна получить эстроген-зависимую сти- | муляцию. В этом суть анти-эстрогенного эффекта I3C.

Применение I3C как противоопухолевого средства в от­ ношении рака молочной железы было начато в 1995 году

(9). Было показано, что уровень CYP1A1 регулировался в зависимости от концентрации I3C: ферментная актив­ ность CYP450 увеличивалась линейно от 10 до 150 | пмоль/мг белка при дозах от 1 до 500 ммоль I3C на одно животное. В сравнении с другими диетическими индола­ ми, I3C проявлял наиболее сильную СУР1А1-стимули- рующую активность, сопровождающуюся повышением 2-гидроксиэстрона. При этом наблюдалась статистически значимая регрессия эстроген-зависимого роста опухоле­ вой ткани по сравнению с таковой в контрольной группе животных.

Нужно отметить, что восприимчивость к I3C довольно вариабельна: индивидуальный ответ проявляется благо­ даря генетическим вариациям и зависит от индуцибельности CYP1A1. Этот эффект проанализирован в популяциях европейских и африкано-американских женщин: у первых соотношение 2/16а почти в 2 раза выше (2.25±1.42) (89).

Модуляция сигнальных путей ростовых факторов

Антипролиферативная активность I3C распространяет­ ся как на эстроген-зависимые, так и эстроген-независи­ мые клетки, где пролиферативные каскады осуществля­ ются без участия эстрогена (т.е. не имеющих эстрогеновых рецепторов). Напомним, что рост таких клеток чаще всего зависит от активности ростовых факторов, таких

Обоснованные направления терапии и профилактики.

ГЛАВА 8

Еще один механизм блокады опухолевого роста ин- дол-3-карбинолом связан с ингибированием активности циклооксигеназы-2 (СОХ-2) — фермента, вовлеченного в синтез простагландинов (PGE2). СОХ-2 активируется в от­ вет на провоспалительные цитокины — фактор некроза опухоли-альфа (TNF-ct) и его «партнера» — интерлейки- на-1 (IL-1). Взаимодействие цитокинов со своими рецеп­ торами приводит, в частности, к активации СОХ-2, синте­ зу PGE2 с последующей транскрипцией фактора роста эн­ дотелия сосудов (VEGF) — основного компонента опухо­ левого неоангиогенеза.

Таким образом, I3C регулирует баланс про- и антиапоптотических факторов как на уровне транскрипции генов, так и посредством блокады активности зрелых белков. Сведения о влиянии I3C на регуляцию активности ключе­ вых внутриклеточных пролиферативных сигналов сумми­ рованы в Таблице 22.

Таблица 22

Регуляция I3C транскрипции генов в опухолевой клетке

Обоснованные направления терапии и профилактики...

модисплазия — вот неполный перечень заболеваний, ко­ торые ассоциируются с этой инфекцией. Папилломатозом старадают как взрослые, так и дети: случаи папилломатоза гортани у новорожденных — явление не такое уж и редкое. Первые признаки могут появиться уже в 6-месяч­ ном возрасте, и если не предпринимать ургентных мер, быстровырастающие гроздеобразные папилломы могут привести к асфиксии. Совершенно очевидно, что хирурги­ ческое лечение эффективно только до следующего реци­ дива, который наступает очень быстро. Больные папилло­ матозом гортани переносят до 200 операций ежегодно.

Распространение заболеваемости цервикальным ра­ ком в развивающихся странах сродни эпидемии. Все сек­ суально активное население так или иначе находится в группе риска. Ежегодно регистрируется более 500 тысяч новых случаев в мире. Рак шейки матки является первым опухолевым заболеванием, для которого однозначно идентифицирован этиологический фактор. Эпидемиоло­ гические и лабораторные исследования установили, что основной причиной является вирус папилломатоза чело­ века (ВПЧ), обнаруженный в 100% случаев.

Примерно 30 типов вируса папилломатоза инфицируют генитальный тракт, а четыре из них (ВПЧ 16, 18,31 и 45 ти­ па) вносят значительный (до 80%) вклад в эту статистику.

Лечение цервикального рака в настоящее время до­ вольно сложное, и далеко не всегда проходит удачно. Ди­ агностические критерии отсутствовали до недавнего вре­ мени: трудность заключается в том, что 90% случаев генитального папилломатоза заканчивается спонтанной ре­ миссией, а 10% случаев — малигнизацией. В случае ре­ миссии никаких клинических проявлений обычно нет, но вирус остается в организме, что сохраняет риск зараже­ ния партнеров и развития неоплазий.

ГЛАВА 8

I3C обладает мощным антипролиферативным эффек­ том, позволяющим ингибировать воспаление, рост и про­ лиферацию опухолевых клеток, в том числе зараженных вирусом папилломатоза, а также рост новых сосудов. Кроме того, отмечен прямой апоптотический эффект I3C на опухолевые клетки: I3C усиливает экспрессию есте­ ственных опухолевых супрессоров, р21 и р53, которые, в свою очередь, являются ингибиторами циклин-зависимой киназы (CDK) — основного стимулятора опухолевого клеточного цикла (11, 26).

Противовирусный потенциал I3C в отношении вируса папилломатоза человека

Относительно недавно установлен еще один необыч­ ный эффект I3C: он вызывает апоптоз клеток, заражен­ ных вирусом папилломатоза человека, в том числе теми типами вируса, которые обладают онкогенным потенциа­ лом (23, 88). С учетом трудностей, сопровождающих те­ рапию папилломатоза слизистых, данное свойство делает I3C незаменимым противовирусным препаратом с парал­ лельной стимуляцией Т-клеточного звена иммунитета.

Медико-социальные аспекты папилломатоза

Вирус папилломатоза человека (HPV) имеет очень ши­ рокую распространенность; согласно данным ВОЗ, носи­ телями HPV являются 23% населения земного шара, по другим данным — все 60%. Кожные папилломы, остроко­ нечные кондиломы, рак агоненитальной области (шейки матки, вульвы, влагалища), ювенильный папилломатоз гортани (веррукозный ларингит), бородавчатая эпидер-

Обоснованные направления терапии и профилактики.,

тельством в какой-то конкретный сигнальный путь. Еб и Е7 также вмешиваются в регуляцию тех путей, принципи­ ально необходимых клетке для выживания. Один из них

—прямая регуляция активности ядерных рецепторов — тироидных (TR), андрогеновых (AR), эстрогеновых (ER). Еб и Е7 обладают способностью образовывать с ними комплексы и активировать их транскрипционный потен­ циал. Функциональная роль этих белков зависит от кле­ точного типа, особенностей промоторного региона, а так­ же самого ядерного рецептора. К примеру, регуляция ER происходит через АР-1 и АР-2 сайты — т.е. те участки промотора эстрогенового рецептора, через которые осу­ ществляется основная регуляторная роль и стимуляция транскрипции эстроген-зависимых генов. Вторая причина

—подавление транскрипции TGF-p, выполняющего в не­ которых типах клеток функции опухолевого супрессора. Показано, что HPV 16 Е7 значительно подавляет промоторную активность одной из изоформ TGFp — TGFp-2 в клетках NIH/3T3 (дикий тип, имеющий опухолевые супрессоры р53 и pRb). Необходимым условием блокирова­ ния TGFp-промоторной активности является взаимодей­ ствие Е7 с pRb.

Супрессоры опухолевого роста р53 и pRb вовлечены также в регуляцию экспрессии про- и анти-ангиогенных факторов, и их блокада в HPV-клетках, очевидно, должна нарушать регуляторные механизмы ангиогенеза. Вопрос об альтерациях онкобелков в процесс неоангиогенеза ис­ следовался в следующем эксперименте. Кератиноциты человека были инфицированы рекомбинантным ретровирусом, экспрессирующим Еб и Е7 (93). RT-PCR, ELISA и Вестерн-блот показали, что в клетках, экспрессирующих HPV 16 Еб и Е7, экспрессионный уровень двух ингибито-

ГЛАВА 8

ров ангиогенеза, тромбоспондина-1 и маспина, был даже ниже, чем в контроле. При этом наблюдалась гиперэк­ спрессия основных стимуляторов ангиогенеза — VEGF и IL-8. В HPV-зараженных кератиноцитах отмечались про­ дукты альтернативного сплайсинга VEGF — изоформы VEGF12v VEGF145» VEGF165 и VEGF18g. Стимулирование опухолевого вирус-индуцированного ангиогенеза — еще один механизм, объясняющий иммортальность HPV-зара­ женных клеток. В дополнение к этому можно отметить Е6стимулированную активацию МАРК-сигнальных антиапоптотических каскадов (16), индукцию теломеразы в кера­ тиноцитах белком Еб HPV 16 типа (75, 76), повышение ак­ тивности СОХ-2 в клетках с цервикальной дисплазией (37, 56), экспрессии матриксных металлопротеиназ (90), урокиназы (иРА) (81, 94), катастрофическое снижение соот­ ношения Bax/Bcl в HPV-инфицированных клетках (70), многих других антиапоптотических стимулов.

Иммуномодулирующий эффект I3C

Относительно недавно появились новые исследования, касающиеся одной из наиболее важных составляющих активностей I3C. Блокада пролиферативных стимулов — не единственная роль I3C в HPV-инфицированной клетке. Сочетания противоопухолевых и противовирусных эф­ фектов I3C исследовали Chatterji с соавторами (18). Ока­ залось, что в промоторной области рецептора к интерфе- рону-гамма (IFN-yR1) имеются сайты связывания для I3C. Попадание в клетку I3C запускает, кроме всего прочего, транскрипцию IFN-yR1, что, в свою очередь, стимулирует восприимчивость опухолевых клеток к интерферону (IFN-y). Этот эффект был проверен авторами на клетках

Обоснованные направлении терапии и профилактики...

опухоли молочной железы. Показано, что комбинацион­ ное использование I3C и IFN-y активирует STAT 1-белки усилением фосфорилирования тирозина Tyr7ov Кроме то­ го, синергизм этих компонентов вызывает прекращение клеточного цикла в G1 фазе и стимулирует экспрессию р21, ингибитора клеточного цикла. Эти интереснейшие данные вносят дополнительный вклад в объяснение необычной полифункциональности индол-3-карбинола и также объясняют его противовирусный эффект: интерфероны 2 типа, к которым относится IFN-y, являются сильней­ шими факторами с мощной противовирусной активностью.

Связывание интерферонов с рецептором индуцирует экспрессию ряда новых генов в клетке-мишени. Это нуклеазы, синтазы и протеинкиназы, которые оказывают влияние на белковый синтез и ответственны за проявле­ ние антивирусной активности. В частности, вновь синтези­ рованные протеинкиназы инактивируют фактор ини­ циации elF2a и таким образом ингибируют синтез вирус­ ных белков. Экспрессия другого интерферон-индуцируе- мого фермента — 2',5'-полиаденилат синтазы, способ­ ствует активации эндонуклеаз, которые подвергают де­ градации вирусную мРНК.

Влияние на плотность кости

Ингибирование активности эстрогенов индол-3-карби- нолом теоретически должно приводить к остеопорозу, т.е. усилению стимуляции остеокластогенеза. Однако на­ блюдения in vivo опровергают эти опасения: показано, что одна из форм индол-3-карбинола, DIM, усиливает актив­ ность щелочной фосфатазы, маркера остеобластогенеза, в 4 раза. Повышение тРНК щелочной фосфатазы проис-