Роль цитокинов в патогенезе злокачественных новообразований

cryoglobulinemia / C. Scagnolari, M. Casato, F. Bellomi et al. // Clin. Diagn. Lab. Immunol. – 2003. – Vol. 10. – N 1. – P. 70–77.

347. Scharenberg J. G. The development of anti-interleukin-2 (IL-2) antibodies in cancer patients treated with recombinant IL-2 / J. G. Scharenberg, A. G. Stam, B. M. von Blomberg et al. // Eur.  J. Cancer. – 1994. – Vol. 30 A. – N 12. – P. 1804–1809.

348. Schindler R. Correlations and interactions in the production of interleukin-6 (IL-6), IL-1, and tumor necrosis factor (TNF) in human blood mononuclear cells: IL-6 suppresses IL-1 and TNF / R. Schindler, J. Mancilla, S. Endres et al. // Blood. – 1990. – Vol. 75. – N 1. – P. 40–47.

349. Schmidt-Weber C. New T-helper subsets controlling the immune system and tissue cells / C. Schmidt-Weber // Immunotherapy. – 2010. – Vol. 2. – N 4. – P. 427–429.

350. Schoenborn J. R. Regulation of interferon-gamma during innate and adaptive immune responses / J. R. Schoenborn, C. B. Wilson // Adv. Immunol. – 2007. – Vol. 96. – P. 41–101.

351. Schroder K. Interferon-gamma: an overview of signals, mechanisms and functions / K. Schroder, P. J. Hertzog, T. Ravasi, D. A. Hume // J. Leukoc. Biol. – 2004. – Vol. 75. – N 2. – P. 163–189.

352. Schmielau J. Activated granulocytes and granulocyte-derived hydrogen peroxide are the underlying mechanism of suppression of t-cell function in advanced cancer patients / J. Schmielau, O. J. Finn // Cancer Res. – 2001. – Vol. 61. – N 12. – P. 4756–4760.

353. Schuhmann D. Interfering with interferon-γ signalling in intestinal epithelial cells: selective inhibition of apoptosis-maintained secretion of anti-inflammatory interleukin-18 binding protein / D. Schuhmann, P. Godoy, C. Weiss // Clin. Exp. Immunol. – 2011. – Vol. 163. – N 1. – P. 65–76.

354. Schwandner R. Requirement of tumor necrosis factor receptor-as- sociated factor (TRAF)6 in interleukin 17 signal transduction / R. Schwandner, K. Yamaguchi, Z. Cao // J. Exp. Med. – 2000. – Vol. 191. – N 7. – P. 1233–1240.

355. Seder R. A. Production of interleukin-4 and other cytokines following stimulation of mast cell lines and in vivo mast cells / basophils / R. A. Seder, W. E. Paul, S. Z. Ben-Sasson et al. // Int. Arch. Allergy Appl. Immunol. – 1991. – Vol. 94. – N 1–4. – P. 137–140.

356. Sen G. C. The interferon system – a bird’s eye view of its biochemistry / G. C. Sen, P. Lengyel // J. Biol. Chem. – 1992. – Vol. 267. – P. 5017–5020.

357. Sethi G. TNF: a master switch for inflammation to cancer / G. Sethi, B. Sung, B. B. Aggarwal // Front. Biosci.–  2008. – Vol. 13. – P. 5094–5107.

358. Shan N. N. High-dose dexamethasone regulates interleukin-18 and interleukin-18 binding protein in idiopathic thrombocytopenic purpura / N. N. Shan, X. J. Zhu, Q. Wang et al. // Haematologica. – 2009. – Vol. 94. – N 11. – P. 1603–1607.

71

72

A.Mantovani,P.Allavena//J.Leukoc.Biol. –2009. –Vol.86. –N5. –

P.1065–1073.

372.SolbergT. D.Correlationbetweentumorgrowthdelayandexpression of cancer and host VEGF, VEGFR2, and osteopontin in response to radiotherapy / T. D. Solberg, J. Nearman, J. Mullins et al. // Int.  J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. – 2008. – Vol. 72. – N 3. – P. 918–926.

373.Son Y. I. Interleukin-18 (IL-18) synergizes with IL-2 to enhance cytotoxicity, interferon-gamma production, and expansion of natural killer cells / Y. I. Son, R. M. Dallal, R. B. Mailliard et al. // Cancer. Res. – 2001. – Vol. 61. – N 3. – 884–888.

374.Sone S. Production of IL-1 and its receptor antagonist is regulated differently by IFN-γ and IL-4 in human monocytes and alveolar macrophages / S. Sone, E. Orino, K. Mizuno, et al. // Eur. Respir. J. – 1994. – Vol. 7. – P. 657–663.

375.Sornasse T. Differentiation and stability of T helper 1 and 2 cells derived from naive human neonatal CD4+ T cells, analyzed at the single-cell level / T. Sornasse, P. V. Larenas, K. A. Davis et al. //

J.Exp. Med. – 1996. – Vol. 184. – N 2. – P. 473–483.

376.Souza-Fonseca-Guimaraes F. NK cells in anti-bacterial innate immunity: angels or devils? / F. Souza-Fonseca-Guimaraes, M. Adib-Con- quy, J. M. Cavaillon // Mol. Med. – 2012. – Vol. 18. – N 1. – P. 270–285.

377.Sprent J. The thymus and central tolerance. / J. Sprent, H. Kishimoto // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. – 2001. – Vol. 356. – N 1409. – P. 609–616.

378.Srikrishna G. Endogenous damage-associated molecular pattern molecules at the crossroads of inflammation and cancer / G. Srikrishna, H. H. Freeze // Neoplasia. – 2009. – Vol. 11. – N 7. – P. 615–628.

379.Stassi G. Control of target cell survival in thyroid autoimmunity by T helper cytokines via regulation of apoptotic proteins / G. Stassi,

D.Di Li­berto, M. Todaro et al // Nat. Immunol. – 2000. – Vol. 1. –

P.483–488.

380.Stauber D. J. Crystal structure of the IL-2 signaling complex: paradigm for a heterotrimeric cytokine receptor / D. J. Stauber, E. W. Debler, P. A. Horton et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2006. – Vol. 103. – N 8. – P. 2788–2793.

381.Stearns M. E. Interleukin 10 (IL-10) inhibition of primary human prostate cell-induced angiogenesis: IL-10 stimulation of tissue inhibitor of metalloproteinase-1 and inhibition of matrix metalloproteinase (MMP)-2 / MMP-9 secretion / M. E. Stearns, J. Rhim, M. Wang // Clin. Cancer Res. – 1999. – Vol. 5. – N 1. – P. 189–196.

382.Stejskal S. Isolation of granulocytes: which transcriptomedowe analyse – neutrophils or eosinophils? / S. Stejskal, I. Koutná,

Z.Ručka // Folia. Biol. – 2010. – Vol. 56. – N 6. – P. 252–255.

383.Stern-Ginossar N. Intercellular transfer of carcinoembryonic antigen from tumor cells to NK cells / N. Stern-Ginossar, S. Nedvetzki, G. Markel et al. // J. Immunol.–  2007. – Vol. 179. – N 7. – P. 4424–4434.

73

384.Streicher K. L. Activation of a nuclear factor kappaB / interleukin-1 positive feedback loop by amphiregulin in human breast cancer cells

/K. L. Streicher, N. E. Willmarth, J. Garcia et al. // Mol. Cancer Res. – 2007. – Vol. 5. – N 8. – P. 847–861.

385.Studebaker A. W. Fibroblasts isolated from common sites of breast cancer metastasis enhance cancer cell growth rates and invasiveness in an inter- leukin-6–dependent manner / A. W. Studebaker, G. Storci, J.L . Werbeck et al. // Cancer Res.–  2008. – Vol. 68. – N 21. – P. 9087–9095.

386.Sun Z. Role of imbalance between neutrophil elastase and alpha 1–an- titrypsin in cancer development and progression / Z. Sun, P. Yang // Lancet Oncol. – 2004. – Vol. 5. – N 3. – P. 182–190.

387.Svenson M. Antibody to granulocyte-macrophage colony-stimulating factorisadominantanti-cytokineactivityinhumanIgGpreparations

/M. Svenson, M. B. Hansen, C. Ross et al. // Blood. – 1998. – Vol. 91. – N 6. – P. 2054–2061.

388.Szczesny T. J. Interleukin 6 and interleukin 1 receptor antagonist as early markers of complications after lung cancer surgery / T.J . Szczesny, R. Slotwinski, A. Stankiewicz et al. // Eur.J . Cardiothorac. Surg. – 2007. – Vol. 31. – N 4. – P. 719–724.

389.Szuster-Ciesielska A. Reactive oxygen species production by blood neutrophils of patients with laryngeal carcinoma and antioxidative enzyme activity in their blood / A. Szuster-Ciesielska, E. Hryciuk-Umer, A. Stepulak et al. // Acta Oncol.–  2004. – Vol. 43. – N 3. – P. 252–258.

390.Tayal V. Cytokines and anti-cytokines as therapeuticsan update / V. Tayal, B. S. Kalra // Eur.J . Pharmacol. – 2008. – Vol. 579. – N 1–3. – P. 1–12.

391.Tan A. R. Transforming growth factor-beta signaling: emerging stem celltargetinmetastaticbreastcancer?/A. R.Tan,G.Alexe,M.Reiss// Breast Cancer Res. Treat. – 2009. – Vol. 115. – N 3. – P. 453–495.

392.Tan E. M. Autoantibodies to tumor-associated antigens: reporters from the immune system / E. M. Tan, J. Zhang // Immunol. Rev. – 2008. – Vol. 222. – P. 328–340.

393.Tedgui A. Cytokines in atherosclerosis: pathogenic and regulatory pathways / A. Tedgui, Z. Mallat // Physiol. Rev. – 2006. – Vol. 86. – N 2. – P. 515–581.

394.Terme M. IL-18 induces PD-1–dependent immunosuppression in cancer / M. Terme, E. Ullrich, L. Aymeric et al // Cancer Res. – 2011. – Vol. 71. – N 16. – P. 5393–5399.

395.Timoshanko J. R. Leukocyte-derived interleukin-1 beta interacts with renal interleukin-1 receptor I to promote renal tumor necrosis factor and glomerular injury in murine crescentic glomerulonephritis

/J. R. Timoshanko, A. R. Kitching, Y. Iwakura et al. // Am. J. Pathol. – 2004. – Vol. 164. – N 6. – P. 1967–1977.

396.To K. F. Constitutional activation of IL-6–mediated JAK / STAT pathway through hypermethylation of SOCS-1 in human gastric cancer cell line / K. F. To, M. W. Chan, W. K. Leung et al. // Br. J. Cancer. – 2004. – Vol. 91. – N 7. – P. 1335–1341.

74

397.Todaro M. Autocrine production of interleukin-4 and interleukin-10 is required for survival and growth of thyroid cancer cells / M. Todaro,

M.Zerilli, L. Ricci-Vitiani et al. // Cancer Res. – 2006. – Vol. 66. – N 3. – P. 1491–1499.

398.Toge H. Angiogenesis in renal cell carcinoma: the role of tumorassociated macrophages / H. Toge, T. Inagaki, Y. Kojimoto et al. // Int.  J. Urol. – 2009. – Vol. 16. – N 10. – P. 801–807.

399.Torgerson T. R. FOXP3 inhibits activation-induced NFAT2 expression in T cells thereby limiting effector cytokine expression / T. R. Torgerson, A. Genin, C. Chen et al. // J. Immunol. – 2009. – Vol. 183. – N 2. – P. 907–915.

400.Triozzi P. L. Effects of interleukin-1 receptor antagonist on tumor stroma in experimental uveal melanoma / P. L. Triozzi, W. Aldrich,

A.Singh // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. – 2011. – Vol. 52. – N 8. –

P.5529–5535.

401.Trotta R. TGF-beta utilizes SMAD3 to inhibit CD16–mediated IFNgamma production and antibody-dependent cellular cytotoxicity in human NK cells / R. Trotta, J. D. Col et al. // J. Immunol. – 2008.– Vol. 181. – N 6. – Р. 3784–3792.

402.Tsuji-Takayama K. The production of IL-10 by human regulatory T cells is enhanced by IL-2 through a STAT5–responsive intronic enhancer in the IL-10 locus / K. Tsuji-Takayama, M. Suzuki, M. Yamamoto et al. //

J.Immunol. – 2008. – Vol. 181. – N 6. – P. 3897–3905.

403.Tsujimoto H. Roles of inflammatory cytokines in the progression of gastric cancer: friends or foes? / H. Tsujimoto, S. Ono, T. Ichikura et al. // Gastric Cancer. – 2010. – Vol. 13. – N 4. – P. 212–221.

404.Ueno T. Significance of macrophage chemoattractant protein-1 in macrophage recruitment, angiogenesis, and survival in human breast cancer / T. Ueno, M. Toi, H. Saji // Clin. Cancer Res. – 2000. – Vol. 6. – N 8 – P. 3282–3289.

405.Ullmann C. D. Interleukin-6 increases carcinoembryonic antigen and histocompatibility leukocyte antigen expression on the surface of human colorectal carcinoma cells / C. D. Ullmann, J. Schlom, J. W. Greiner // J. Immunother. – 1992. – Vol. 12. – N 4. – P. 231–241.

406.Vandenabeele P. Two tumour necrosis factor receptors: structure and function / P. Vandenabeele, W. Declercq, R. Beyaert, W. Fiers // Trends Cell Biol. – 1995. – Vol. 5. – P. 392–399.

407.Volpe S. CCR2 Acts as Scavenger for CCL2 during Monocyte Chemotaxis / S. Volpe, E. Cameroni, B. Moepps // PLoS One. – 2012. – Vol. 7. – N 5. – P. e37208

408.Vrdoljak E. Cancer epidemiology in Central, South and Eastern European countries / E. Vrdoljak, M. Z. Wojtukiewicz, T. Pienkowski et al. // Croat. Med. J. – 2011. – Vol. 52. – N 4. – P. 478–487.

409.Wadhwa M. Neutralizing antibodies to granulocyte-macrophage colony-stimulating factor, interleukin-1 alpha and interferon-alpha but not other cytokines in human immunoglobulin preparations /

75

M.Wadhwa, A. Meager, P. Dilger et al. // Immunology.–  2000. – Vol. 99. – N 1. – P. 113–123.

410.Waldhauer I. Tumor-associated MICA is shed by ADAM proteases /

I.Waldhauer, D. Goehlsdorf, F. Gieseke et al. // Cancer Res. – 2008. – Vol. 68. – N 15. – P. 6368–6376.

411.Wang P. PUMA is directly activated by NF-κB and contributes to TNF-α-induced apoptosis / P. Wang, W. Qiu, C. Dudgeon et al. // Cell Death Differ. – 2009. – Vol. 16 – N 9. – P. 1192–1202.

412.Watanabe M. Anti-cytokine autoantibodies are ubiquitous in healthy individuals / M. Watanabe, K. Uchida, K. Nakagaki et al. // FEBS Lett. – 2007. – Vol. 581. – N 10. – P. 2017–2021.

413.Waterston A. M. TNF autovaccination induces self anti-TNF antibodies and inhibits metastasis in a murine melanoma model / A. M. Waterston, F. Salway, E. Andreakos et al. // Br.  J. Cancer. – 2004. – Vol. 90. – N 6. – P. 1279–1284.

414.Waugh D. J. The interleukin-8 pathway in cancer / D. J. Waugh,

C.Wilson // Clin. Cancer Res.–  2008. – Vol. 14. – N 21. – P. 6735–6741.

415.Wilczynski J. R. The characterization and role of regulatory T cells in immune reactions / J. R. Wilczynski, M. Radwan, J. Kalinka // Front. Biosci. – 2008. – Vol. 13. – P. 2266–2274.

416.Witkowska A. M. On the role of sIL-2R measurements in rheumatoid arthritis and cancers / A. M. Witkowska // Mediators Inflamm. – 2005. – Vol. 2005. – N 3. – P. 121–130.

417.Woerly G. Expression of Th1 and Th2 immunoregulatory cytokines by human eosinophils / G. Woerly, N. Roger, S. Loiseau, M. Capron // Int. Arch. Allergy Immunol. – 1999. – Vol. 118. – N 2–4. – P. 95–97.

418.Wu Y. TNF-α / NF-κB / Snail pathway in cancer cell migration and invasion / Y. Wu, B. P. Zhou // Br. J. Cancer. – 2010. – Vol. 102. – N 4. – P. 639–644.

419.Xu T. Role of cytokines in promoting immune escape of FasL-ex- pressing human colon cancer cells / T. Xu, B.C . Sun, Q. Li, X. S. Hao // World J. Gastroenterol. – 2005. – Vol. 11. – N 25. – P. 3915–3919.

420.Yamane H. Independent roles for IL-2 and GATA-3 in stimulating naiveCD4+TcellstogenerateaTh2–inducingcytokineenvironment/

H.Yamane, J. Zhu, W. E. Paul // J. Exp. Med. – 2005. – Vol. 202. – N 6. – P. 793–804.

421.Yan L. Therapeutic potential of cytokine and chemokine antagonists in cancer therapy / L. Yan, G. M. Anderson, M. DeWitte, M. T. Nakada // Eur. J. Cancer. – 2006. – Vol. 42. – N 6. – P. 793–802.

422.Yasumoto K. Tumor necrosis factor alpha and interferon gamma synergistically induce interleukin 8 production in a human gastric cancer cell line through acting concurrently on AP-1 and NF-kB-like binding sites of the interleukin 8 gene / K. Yasumoto, S. Okamoto, N. Mukaida et al. // J. Biol. Chem. – 1992. – Vol. 267. – N 31. – P. 22506–22511.

423.Yee C. Adoptive T cell therapy using antigen-specific CD8+ T cell clones for the treatment of patients with metastatic melanoma: in

76

77

Приложение

набор реагентов для культивирования и митогенной

активации клеток цельной крови

С.Л. Рыжикова, Ю.Г. Дружинина, Т.Г. Рябичева, М.Ю. Рукавишников, Н.А. Вараксин

ЗАО «Вектор-Бест», Новосибирск

Интерес к цитокиновой системе регуляции защитных функций организма человека неуклонно растет, о чем свидетельствует постоянно возрастающее количество публикуемых оригинальных статей, обзоров и монографий [1, 2]. Большая часть этих работ посвящена изучению цитокинов в кровотоке, полученные при этом данные отражают текущее состояние иммунной системы. Однако статей с результатами исследования способности клеток крови к секреции цитокинов в ситуациях, сопряженных с дефицитом или дисбалансом регуляторных факторов, опубликовано значительно меньше, хотя оценка цитокинового статуса в таких случаях является актуальной задачей клинической лабораторной диагностики. В последние годы для таких исследований в лабораториях более широко стали использоватьметодex vivo,вкоторомдляанализаиспользуютпробы цельной крови без выделения мононуклеарных клеток [3, 4]. Это упрощает проведение анализа и снижает вероятность нежелательной активации и гибели мононуклеаров. Кроме того, культивирование клеток крови в данном случае идет в более естественном микроокружении, соответствующем процессу in vivo, при сохранении баланса всех гуморальных факторов. Результаты определения спонтанной продукции цитокинов ex vivo позволяют оценить активацию клеток крови в организме обследуемого пациента, а индуцированной митогеном продукции – их потенциальную способность к секреции цитокинов.

По мнению большинства исследователей, этот метод должен занять центральное место в современной иммунодиагностике [5]. Однако, к сожалению, результаты, полученные при его использовании в лабораториях для оценки нарушения цитокинового профиля, значительно различаются, так как для исследований используют реагенты разных производителей

78

и различные условия культивирования клеток цельной крови. Связано это с тем, что до настоящего времени стандартизация метода ex vivo еще не проведена. Поэтому не определены нормативные значения спонтанной и индуцированной митогенами продукции цитокинов. Распространение данного метода, кроме того, сдерживает отсутствие в лабораториях квалифицированного персонала, стерильных боксов, необходимость использования стерильной посуды и ряд других факторов.

Цель настоящего исследования – разработка набора реагентов, содержащего все необходимые компоненты для культивирования и митогенной активации ex vivo клеток цельной крови в клинико-диагностических лабораториях (КДЛ). Использование такого набора позволит различным КДЛ получать в стандартных условиях аналитические пробы, предназначенные для определения спонтанной и индуцированной митогенами продукции цитокинов мононуклеарными клетками. Основной задачей работы был выбор митогенов, обеспечивающих наиболее эффективную и стандартизованную стимуляцию различных цитокинов клетками цельной крови.

Материалыиметоды.Дляопределенияреактивностииммунной системы отдельных доноров в ответ на действие различныхмитогеновиспользовалиобразцыкрови21условноздорового добровольца в возрасте от 22 до 46 лет (средний возраст 34 года). Свежеотобранную периферическую кровь в количестве 2 мл встерильныхусловияхвносиливофлакон,содержащий8млподдерживающей среды (DMEM), гепарин (2,5 ЕД/мл), гентамицин (100 мкг/мл) и L-глютамин (0,6 мг/мл) [6, 7]. Для проведения экспериментов по спонтанной продукции цитокинов 2 мл полученной разбавленной крови в стерильных условиях переносили во флакон, который инкубировали в течение суток при 37°С, клетки крови осаждали на микроцентрифуге при 10000 G в течение 3 мин, супернатант после отделения осадка замораживали и хранили при –40°С до проведения количественного анализа цитокинов.

Опыты по стимуляции продукции цитокинов митогенами проводили параллельно в это же время. Для этого во флаконы, содержащие по 1 мл разбавленной крови, добавляли концентрированный раствор одного из митогенов: фитогемагглютинина P (PHA-P), фитогемагглютинина M (PHA-M), липополисахарида (LPS), конканавалина А (ConA), выпускаемых фирмой «Sigma» (США), до конечной концентрации 10 мкг/мл. При из-

79

учении активирующего действия смеси митогенов использовали их различные соотношения и суммарные конечные концентрации. Все флаконы, содержащие разбавленную кровь с митогенами, инкубировали, центрифугировали, а затем получали и хранили образцы для последующего количественного анализа цитокинов, как описано выше.

Концентрацию INF-γ, TNF-α, INF-α, IL-1 , IL-6, IL-8, IL-10, IL-2, IL-4, IL-17, IL-18 и рецепторного антагониста IL-1 (IL-1RA)

в исследуемых образцах измеряли с помощью соответствующих иммуноферментных наборов реагентов производства ЗАО «Вектор-Бест» (Новосибирск).

Для определения нормативных значений продукции цитокинов в супернатантах, получаемых с помощью набора «ЦИТОКИН–СТИМУЛ–БЕСТ», использовали образцы периферической крови 51 условно здорового добровольца, включая 15 мужчин и 36 женщин, в возрасте от 22 до 60 лет (средний возраст 38,6 года). При исследовании воспроизводимости результатов спонтанной и индуцированной продукции цитокинов образец цельной крови одного из доноров параллельно инкубировали в 17 парах флаконов одной серии набора «ЦИТОКИН–СТИМУЛ–БЕСТ» и определяли концентрацию цитокинов в супернатантах, как описано выше. Полученные результаты использовали для вычисления средних значений и определения коэффициентов вариации.

Проверку соответствия выборок данных по продукции цитокинов при активации клеток разными митогенами нормальному закону распределения проводили по критерию ШапироУилка [8]. Для статистической обработки материалов исследований использовали программу «Statistica 6.1».

Результаты и обсуждение. С целью определения метода наиболее эффективной стимуляции секреции цитокинов клетками цельной крови провели исследование, в котором после активации мононуклеаров в пробах крови 21 добровольца различными митогенами в полученных супернатантах анализировали концентрацию секретируемых цитокинов: INF-γ, TNF-α, IL-1 , IL-6, IL-8, IL-10, IL-2, IL-17, IL-18 и IL-1RA. Для выбора спосо-

ба сравнения результатов исследования нами была проведена проверка гипотезы о соответствии совокупности полученных экспериментальных данных нормальному закону распределения. Показано, что это выполняется не во всех случаях (табл. 1). Поэтому для сравнения стимулирующего действия митогенов

80