Гематология-фундаментальные вопросы регуляции опухолевого роста, опосредованного рецепторным комплексом интерлейкина-6

Одним из наиболее интересных открытий последнего десятилетия в областибиомолекулярных рецепторных систем является установление функциональнойспециализации белковых молекул, входящих в состав рецепторных комплексов.Одни молекулы ответственны за специфичность сигнала (антигенного,цитокинового), а другие, напротив, как бы унифицируют огромное (антигены)или небольшое (цитокины семейства ИЛ-6) число сигналов, преобразуяих в 2-3 широких русла, направленных к геному. Молекулярным преобразователем(трансдуцером) сигналов цитокинов семейства ИЛ-6 служит молекулаgp130. Ее особенностью является широкое представительство на всехклетках и во всех тканях организма человека.

Отсутствие специфических мембранных рецепторов цитокинов (например,рецептора ИЛ-6) не является помехой для активации молекулой gp130клеточных процессов роста (пролиферации), дифференцировки, белковогосинтеза или антиапоптоза: в этом случае gp130 включается циркулирующимив крови комплексами цитокина с растворимой формой рецептора. Болеетого, в последние годы доказана возможность прямой искусственнойактивации молекулы gp130 вообще без участия цитокинов.

И, наконец, с внедрением микроиммуноцитофлуориметрических методовпри использовании специфических моноклональных антител, появиласьвозможность оценивать функциональное состояние рецепторного комплекса:активирован или не активирован. То, каким из 6 цитокинов семействаИЛ-6 активирована молекула-трансдуцер, не играет в данном контекстепервостепенной роли.

Рецептор интерлейкина-6 (ИЛ-6Р) состоит из двух полипептидныхцепей: a-цепь - это собственно рецептор ИЛ-6 (иное название gp80,CD126)- b-цепь - это общая трансдуцерная молекула (gp130, CD130)для 6 различных цитокинов [8]: интерлейкина-6, лейкемическогоингибиторного фактора (ЛИФ), онкостатина М (ОМ), кардиотрофина-1(КТ-1), цилиарного нейротрофного фактора (ЦНТФ) и интерлейкина-11(ИЛ-11). Цитокины, передающие сигнал внутрь клетки опосредованночерез молекулу gp130, называются цитокинами семейства ИЛ-6 илипросто gp130-цитокинами [9].

Рецепторы ЛИФ и ОМ носят название gp190 и gp180, имеют высокуюстепень гомологии с gp130 и под влиянием специфических лигандов(ЛИФ, ОМ, КТ-1) или комплекса ЦНТФ с соответствующим рецепторомобразуют с gp130 гетеродимерные структуры. Взаимодействие ИЛ-6и ИЛ-11 со специфическими рецепторами ведет к последующему связываниюобразовавшихся комплексов с gp130 и его гомодимеризации.

Последовательность взаимодействий в передаче сигнала ИЛ-6 внутрьклетки такова: связывание ИЛ-6 с a-цепью ИЛ-6Р- присоединениекомплекса ИЛ-6/ИЛ-6Р к gp130- ковалентная гомодимеризация gp130-каскад событий внутрицитоплазматического фосфорилирования с участиемJAK1, JAK2, TYK2, STAT1, STAT3.

Регуляторная роль gp130 при опухолях изучена недостаточно. Исключениемявляются некоторые гемопоэтические опухоли и, в частности, множественнаямиелома, при которой убедительно доказано, что активация gp130под влиянием ИЛ-6 способствует пролиферации злокачественных клетоки препятствует процессам апоптоза в них [5,7,10]. ИЛ-6 - это мощныйростовой и дифференцировочный фактор В-клеток [14]. Он играетцентральную роль в росте опухолевых клеток при множественной миеломе[7], а также в развитии болезни Кастельмана [18]. ИЛ-6 синтезируетсяопухолевым окружением при крупноклеточных лимфомах, ассоциированныхсо СПИДом [3], и его ингибирование может оказывать противоопухолевоедействие [4]. Gp80 экспрессирован у значительной части больныхВ-ХЛЛ и ряда больных В-клеточными лимфомами низкой степени злокачественности[11].

Нами было впервые установлено изменение эпитопной структуры ИЛ-6Р(gp80/gp130) под действием специфического лиганда ИЛ-6 [2,17].В упрощенном виде эпитопная структура рецепторного комплекса можетбыть представлена следующим образом. На молекуле gp80 есть тригруппы эпитопов [12]: в активном центре связывания ИЛ-6 (блокируютсямоноклональными антителами /МКА/ М164 и М195), в области взаимодействияс gp130 (МКА М182), не связанные с функционированием gp80 (М91).Молекула gp130 значительно более полиморфна в антигенном отношениии содержит 10 эпитопных групп, имеющих буквенные обозначения отA до J [13]. Некоторые эпитопы не влияют на функцию gp130-цитокиноввообще (группы G и H) или на функцию ИЛ-6 (эпитопы С). Взаимодействиес gp80 связано с эпитопами В, а димеризация - с эпитопами А. Подвлиянием ИЛ-6 происходит изменение эпитопной структуры gp130.На основании комбинации эпитопов, доступных для МКА, можно выделить2 формы gp130 на мембране клеток: молекула в неактивном состоянии(все эпитопы доступны для МКА - А+В+С+), молекула в активированномсостоянии (низкая или отсутствует экспрессия функциональных эпитопов- А-В-С+).

При изучении экспрессии gp130/80 на злокачественных клетках 118больных гемобластозами нами установлено, что рецептор ИЛ-6 наиболеехарактерен для периферических В-клеточных лимфом. Активированнаяформа gp130 была характерна для мантийноклеточных лимфом и крупноклеточныхВ-лимфом.

Примерно у половины обследованных больных с В-линейными лейкозамии лимфомами злокачественные клетки экспрессировали gp80/gp130рецептор. В 47% случаев обнаружены gp80 и в 54% случаев - gp130.Наиболее часто ? и ? цепи рецептора ИЛ-6 были экспрессированыодновременно. В пределах В-линейных опухолей комплекс gp130/gp80не был обнаружен при про-В ОЛЛ и пре-пре-В ОЛЛ. Наибольшая частотаэкспрессии gp130 отмечена при лимфомах из клеток мантии фолликулов(80%), при крупноклеточных В-лимфомах (75%) и В-ХЛЛ (62%).

Детальное иммунофенотипическое изучение проведено у 76 больныхс В-линейными лейкозами и лимфомами. Экспрессия CD5 антигена сдостоверно большей частотой обнаружена в gp80+ и gp130+ группахв сравнении с антиген-негативными группами.

"Активированный" фенотип gp130, то есть отсутствие(маскировка) антигенов, расположенных в участках ковалентной димеризацииили в участках связывания с gp80, установлен у 28% больных В-ХЛЛ.Совокупность эпитопов молекул gp130 и gp80 отличалась от типичного"активированного" фенотипа gp130, возникающего на миеломныхклетках под действием ИЛ-6. Во всех случаях отмечена маскировкаэкспрессии А1-эпитопа (димеризация). Однако наличие В1-эпитопаили отсутствие молекулы gp80 не исключало возможность активацииgp130 иными, нежели ИЛ-6, цитокинами семейства gp130.

У большинства больных В-ХЛЛ при наличии мембранной экспрессииgp80/gp130 все эпитопы рецепторного комплекса визуализировалисьс помощью МКА. В части случаев изменение эпитопной структуры gp80/gp130происходило in vitro под действием ИЛ-6. Это свидетельствует офункциональной зрелости ИЛ-6Р при В-ХЛЛ и о способности опухолевыхлимфоидных клеток взаимодействовать с ИЛ-6. Значительно большаячастота обнаружения "активированного" gp130/80 отмеченапри периферических В-клеточных лимфомах. При лимфомах из клетокмантии фолликулов лимфатических узлов "активация" gp130имела место в 75% случаев, то есть в 2,5 раза чаще, чем при В-ХЛЛ.Во всех случаях крупноклеточных В-лимфом gp130 находился в активированномсостоянии.

Таким образом, полученные в нашей работе данные могут оказатьсяполезными в понимании gp130-опосредованных механизмов роста ряданеходжкинских В-клеточных лимфом. Особенно интересен впервые установленныйфакт высокой частоты экспрессии и активации ??-??цепторного комплексаИЛ-6 при лимфомах из клеток мантии фолликулов лимфатических узлов.Клиническая актуальность исследования этого вопроса обусловленатем, что мантийноклеточные лимфомы, диагностированные на основепринципов REAL-классификации [6], характеризуются наихудшим прогнозомсреди В-клеточных лимфом. 5-летняя выживаемость при лимфомах изклеток мантии не превышает 30% [15], и адекватных подходов к лечениюна сегодняшний день не существует.

Исследование функционального состояния рецепторного комплексаИЛ-6 при опухолях имеет важное прикладное значение. В настоящеевремя широкое распространение при множественной миеломе, некоторыхВ-клеточных лимфомах и ряде солидных опухолей завоевывает иммунотерапевтическаятактика лечения, основанная на блокаде биологической активностиИЛ-6. Эта блокада может осуществляться на различных уровнях: науровне ИЛ-6, рецептора ИЛ-6, трансдуцера gp130. Первые два типаиммунотерапии уже широко применяются в клинике, третий проходитпока лишь экспериментальную проверку. Выделение пациентов, у которыхрецептор ИЛ-6 находится в активированном состоянии, поможет сделатьновые иммунотерапевтические подходы более целенаправленными, а,следовательно, и более результативными.

Список литературы:

1. 1.Тупицын Н. Н. /В кн.: Иммуногистохимическая диагностикаопухолей человека. (Руководство для врачей-морфологов), Ред. ПетровС.В., Киясов А.П. // Изд-во "Дом печати", Казань 1998,-C.138 - 153.

2. Autissier P., De Vos J., Liautard J., Tupitsyn N. et al. //International Immunology. 1998. - Vol.10.

3. Emilie D., Peuchmaur M., Maillot M. C. et al., //J. Clin.Invest. -1990.Vol. 86.P.148-159.

4. Emilie D., Coumbaras J., Raphael M. et al. // Blood. -1991.Vol.80.P. 498-504.

5. Ferlin-Bezombes M., Jourdan M., Liautard J. et al. //J. Immunol.-1998.Vol. 161.P. 2692-2699.

6. Harris N. L., Jaffe E. S., Stein H. et al. // Blood. -1994.Vol.84, N5.P.1361-1392.

7. Kawano M., Hirano T., Matsuda T. et al. //Nature. -1988.Vol.332.P. 83-85.

8. Kishimoto T., Akira S., Narasaki S. et al. //Blood. -1995.Vol.86, 4. P. 1243-1254.

9. Klein B. //Curr. Opin. Hematol. -1998.Vol. 5.P. 186-191.

10. Klein B., Zhang S.G., Jourdan M. et al. //Blood. -1989.Vol.73. -P.517-526.

11. Lavabre-Bertrand T., Exbrayat C., Liautard J. et al. //Brit.J. Haematol. -1995. -Vol.91. -P.871-877.

12. Liautard J., Gaillard J.P., Mani J.C. et al. //Eur. CytokineNetwork. -1994. -Vol.5. -P.293-300.

13. Liautard J., Sun R.X., Cotte N. et al. //Cytokine. -1997.-Vol.9, N4. -P.233-241.

14. Snick V. //Ann. Rev. Immunol. -1990. -Vol.8. -P.253-257.

15. The Non-Hodgkin`s lymphoma classification project. //Blood.-1997. -Vol.89. -P.3909-3918.

16. Tupitsyn N. N., Frenkel M.A., Rudinskaya T.D. et al. //Int.J. Cancer. -1996. -Vol.68,N2. -P.160-163.

17. Tupitsyn N., Kadagidze Z., Gaillard J.-P. et al. //J. Clin.Lab. Haemat. -1998. -Vol.20. -P.1-8.

18. Yoshizaki K., Matsuda T., Nishimoto N. et al. //Blood. -1989.-Vol.74. -P.1360-1367.