Антигенный состав опухолевых клеток

По антигенному составу опухолевая и нормальная ткани различаются как количественно, так и качественно. Впервые установил наличие специфических опухолевых антигенов во многих экспериментальных опухолях и в целом ряде злокачественных опухолей человека российский ученый Л.А. Зильбер. Впоследствии это было подтверждено большим количеством экспериментальных и клинических исследований. Эти антигены являются специфическими для опухолей, так как их нет в нормальных тканях или же они содержатся в них в очень малых количествах.

Упорядоченная работа генома в раковых клетках дезорганизуется и, как следствие, могут активироваться группы генов, характерные для других видов тканей, из-за чего на поверхности опухолевых клеток могут появляться антигены, характерные для других типов тканей (гетероорганные антигены).

В процессе опухолевой трансформации клетки в большей или меньшей степени утрачивают специализированные функции, становятся менее дифференцированными. Это сопровождается утратой ряда стадиоспецифических антигенов, характерных для нормальной ткани.

Кроме того, за счет активации генов, обычно функционирующих в эмбриональном периоде, появляются так называемые раково-эмбриональные антигены (РЭА).

В настоящее время идентифицировано значительное количество ассоциированных с определенными типами опухолей раково-эмбриональных антигенов. Наиболее изученными из них являются: альфа-фетопротеин, карциноэмбриональный антиген, эмбриональный сульфогликопротеин, цитокин Н, фосфатаза Регана и ряд других. Обнаружение раково-эмбриональных антигенов в сыворотке крови больных способствует более ранней диагностике рака.

Альфа-фетопротеин является одним из первых обнаруженных раково-эмбриональных антигенов человеческих опухолей. Он содержится в крови больных и в клетках гепатоцеллюлярных опухолей печени, а также тератобластом яичка и яичника. Обнаружен этот антиген и в сыворотке больных раком желудка, простаты, а также при метастазах рака желудка в печень.

Карцино-эмбриональный антиген обнаруживается с помощью серологических методов в крови больных и в опухолевых клетках при злокачественных опухолях толстой и прямой кишки, хотя не содержится в клетках нормальной слизистой оболочки кишечника взрослого человека.

Эмбриональный сульфогликопротеин содержится в злокачественно измененных клетках слизистой оболочки желудка, а цитокин Н – в сыворотке больных раком желудочно-кишечного тракта, грудной железы, легких, простаты, щитовидной железы и больных лимфогранулематозом. Обнаружен он также в сыворотке беременных женщин.

Фосфатаза Регана обнаружена у больных раком легкого, а также в 10-20% случаев при раке желудочно-кишечного тракта. Этот фермент абсолютно идентичен щелочной фосфатазе плаценты, продуцируется ею и обнаруживается в крови беременных.

На клетках большинства изученных экспериментальных злокачественных опухолей животных, независимо от способа их индукции (онкогенные вирусы, химические канцерогены, облучение) были обнаружены разные виды раково-эмбриональных антигенов. По-видимому, появление этих антигенов в злокачественных клетках имеет универсальное значение и отражает возможность возобновления функционирования в опухолевых клетках определенных участков эмбрионально-специфических генов. Показано, что дерепрессия этих генов может быть индуцирована интеграцией вирусного генома, а также воздействием на клетку химических и физических канцерогенов и гормонов.

Таким образом, в процессе злокачественной трансформации в опухолевых клетках одновременно идут два процесса: антигенное упрощение – потеря ряда антигенов, характерных для нормальных тканей, и антигенное усложнение – появление новых, не характерных для данной ткани антигенов, в том числе опухолеспецифических, раковоэмбриональных, вирусспецифических и гетероорганных.

По характеру опухолеспецифических антигенов экспериментальные опухоли можно разделить на две основные группы:

• Опухоли, индуцированные канцерогенами. Каждая из этих опухолей имеет индивидуальный антигенный профиль, даже если они индуцированы одним и тем же канцерогеном в разных тканях одного и того же животного или в одной и той же ткани разных животных, принадлежащих к одной чистой линии.

• Опухоли, индуцированные вирусами. Опухоли, индуцированные одним и тем же вирусом, имеют идентичные антигены даже в том случае, если у них различное морфологическое строение или они развились у разных животных, в том числе и у животных, принадлежащих к разным видам.

Эти же закономерности выявлены и для большинства злокачественных опухолей человека. Для вирусиндуцированных опухолей (таких как лейкозы, лимфомы и ряд других) характерно наличие общих, характерных для данного типа опухолей антигенов, которые обнаруживаются у большей части больных. В то же время, для многих спонтанных опухолей человека нелимфоидной природы, не связанных, скорее всего, с вирусами, у больных не удается обнаружить одинаковых антигенов, характерных для данной нозологии, хотя индивидуальные опухолеспецифические антигены выявляются.

Специфические опухолевые антигены могут локализоваться внутри опухолевой клетки и на ее поверхности. Антигены, локализованные внутри клетки, либо вообще не играют, либо играют незначительную роль в защитных противоопухолевых реакциях, так как они недоступны для распознавания иммунной системой организма. Антигены, находящиеся на поверхности опухолевой клетки, легко доступны для распознавания и служат субстратом, против которого возникает адаптивный иммунный ответ.

Наиболее важную роль в индукции противоопухолевого адаптивного иммунного ответа играют опухолеспецифические трансплантационные антигены (ОСТА), обнаруженные на клетках большинства изученных спонтанных опухолей человека. Они являются слабыми антигенами гистосовместимости, их концентрация на поверхности клеток разных типов опухолей может варьировать. Как правило, чем опухоль злокачественнее, тем меньше на ее поверхности концентрация ОСТА.