Андрей Брюховецкий - Прецизионная иммунотерапия рака и других злокачественных опухолей

Современные методы по выявлению ОСК включают в себя поверхностные маркеры, такие, как CD24, CD34, CD44, CD44, CD90, CD133, ABCB5, и EpCAM, каждый из которых был показан, как способный указывать на субпопуляции (группы в популяциях) ОСК в целом ряде злокачественных новообразований (Aponte P.M., 2017). Кроме того, функциональные пробы, такие, как обнаружение фенотипа сторонней популяции с помощью метода исключения Hoechst 33342, способность прорастания в качестве блуждающих сфер в среде, свободной от сыворотки, а также ALDH активность, тоже были задействованы для выявления и изолирования ОСК.

С терапевтической точки зрения, две основные стратегии для таргетирования ОСК были заявлены до сего времени. Первая стратегия основывается на распознавании характеристик клеточного сигналинга опухолевых стволовых клеток. В основном виде, определенные про-онкогенные клеточные сигнальные пути обнаруживаются, как являющиеся сверхактивными в раковых стволовых клетках на более высоких уровнях, чем дифференцированные раковые клетки или незлокачественные клетки. Сверх-активация подобных путей способствует формированию фенотипических признаков раковых стволовых клеток, как, например, сопротивляемость апоптозу и усиленная инвазивность. К примерам подобных путей можно отнести JAK/STAT, Wnt/B-catenin, Hedgehog, Notch, и пути TGF-B (Takebe N.,Miele L.,Harris P.J et al.,2015, Jung H.J.,2017). Пути сигналинга RalA были показаны группой A.Shabbir et al. (2018), как являющиеся сверх-активизированными в ряде злокачественных онкологических заболеваний человека, таких как, например, рак печени, рак легких, медуллобластома, злокачественные опухоли выстилки периферического нерва, и рак яичников (Ginn K.F., Fangman B.,Terai et al., 2016; Wang K.,Terai K., Peng W et al., 2013; Male H., Patel V.,Jacob M.A. et al., 2012; Ezzeldin M.,Borrego-Diaz, Taha M. et al., 2014; Borrego-Diaz E., Terrai K.,Lialite K et al.,2012; Bodempudi V.,Yamoutpoor F., Pan W. et al., 2009). В соответствии с данными, полученными A.Shabbir et al. (2018), в то время как уровни RalA экспрессии являются сопоставимыми с уровнями, наблюдаемыми в ОСК и дифференцированных раковых клетках, экспрессия RalAGTP (активная форма RalA) происходит на более высоких уровнях в ОСК. В общем виде, ни один из выше обозначенных путей клеточного сигналинга, не является специфичным к ОСК; следовательно, стратегии на основе их ингибирования могут оказывать воздействие на другие клетки.

К ряду других мишеней с предпочтительной экспрессией в ОСК можно отнести поверхностные маркеры, как, например, CD44, CD90, CD33, и CD133 (Mallard B.W.,Tiralongo J., 2017; Jang J.W., Song Y.,Kim J et al.,2017), помпа АТФ-связывающих кассетных транспортеров и множественной лекарственной устойчивости (Ding X.W. Wu J.H.,Jiang C.P.,2010), и маркеры микроокружения (как CXCL12/CXCR4 и VEGF/VEGFR) (Wang X.,Cao Y.,Zhang S.et al., 2017).

Вторая же стратегия основывается на применении онколитических вирусов для таргетирования ОСК. Онколитические вирусы представляют собой перспективный класс компетентных по репликации вирусов, которые во многих случаях выходят на передовой уровень онкологии посредством клинических испытаний, и один из заявленных вирусов уже получил одобрение Администрации США по лекарственными препаратам и пищевым продуктам (FDA USA) для терапии меланомы (Fukuhara H.,Ino Y.,Todo T.,2016; Lawler S.E.,Speranza M.C.,Cho C.F., Chiocca E.A., 2017; Borrego-Diaz E., Mathew R.,Hawkinson D., 2012). Предполагается, что ряд подобных вирусов способен уничтожать ОСК. Группа ученых Shabbir A., Esfandiar T., Farassati F. (2018) занялась разработкой и оценкой мутированных версий вируса herpes simplex-1, которые могут нацеливаться на ОСК. Работа команды A.Shabbir, Esfandiar T., Farassati F. (2018) крайне важна, так как их данные показали, что таргетирование подобной неосновной популяции может эффективно ингибировать рост опухолевых клеток in vitro и вызывать существенную регрессию в установленных моделях гетеротопических и ортотопических опухолях на животных. Дальнейшие исследования по таргетированию ОСК могут привести к разработке высокоэффективных противораковых средств с минимальным количеством побочных эффектов.

С позиций современной онкологии и новых знаний о молекулярной биологии рака и других злокачественных опухолей научное определение термина «рак» или «злокачественное новообразование» (ЗНО) можно сформулировать следующим образом: рак и другие ЗНО это онкологические заболевания человека, обусловленные минимальным генетическим повреждением и накоплением критического количества (4—5 мутаций) анеуплодий в ядре тканеспецифичной стволовой клетки (СК) человека в результате неблагоприятного (канцерогенного) воздействия на неё клеток микроокружения и факторов внешней среды, которое приводит к формированию ОСК с неопластическим фенотипом из ОСБ, неконтролируемыми эффекторными функциями (пролиферации, деления, миграции, репродукции и т.д.) и способностью к уклонению от регуляторного надзора и контроля клеток собственной иммунной системы человека.

Уклонение ОСК и её потомков от надзорных киллерных клеток собственной иммунной системы человека является центровым механизмом канцерогенеза и приводит к потере системного контроля иммунитета над общим количеством ОК в организме, что сопровождается бурным опухолевым ростом, гипоксией и нарушением функции вовлеченного в неопластических процесс органа или ткани. В данном механизме заболевания представлены и эксплуатируются все основные молекулярно-биологические характеристики рака, которыми оперирует современная онкология. На механизмах уклонения ОК от контроля специализированных киллерных клеток иммунной системы мы остановимся ниже в следующих главах. Но именно недостаточность надзора иммунной системы за «оборотом» ОК в организме человека и считается краеугольной причиной опухолевого роста и возникновения неконтролируемого количества ОК в организме онкологического пациента.

Вообще, наличие ОК и допустимое количество ОК в организме здорового человека является предметом научной дискуссии. По мнению известного американского онколога W.R. Shapiro (1982), в норме, у каждого здорового человека, имеется около 500 000 (5х10 5) ОК. Их появление обусловлено естественными сбоями и ошибками в процессах физиологической регенерации и естественного самообновления клеток организма человека в саногенезе. Однако собственная иммунная система способна и должна контролировать это количество ОК в организме человека, и рак не развивается, когда у больного сохранны молекулярно-биологические механизмы врожденного и приобретенного противоопухолевого иммунитета а тканеспецифические стволовые клетки способны контролировать ОСК. Установлено, что иммунная система способна самостоятельно распознать и элиминировать опухоль, когда количество клеток в ней не превышает 5х10 5клеток (W.R. Shapiro, 1982). При аутопсии людей умерших от несчастных случаев, травмы не совместимой с жизнью или от острой сердечной недостаточности у них находили бессимптомные злокачественные опухоли в виде осункованных объемов значительно большего количества ОК, но генерализации опухоли и метастазирования при этом не отмечалось (Олюшин В. Е. с соавт.,2012). Таким образом, проблема рака и других ЗНО это проблема количественного контроля и надзора клеток иммунной системы в организме больного человека над ОК и ОСК.