ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ НАУЧНОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

Регуляция иммунитета Т-лимфоцитами:
роль низкомолекулярных адгезивных
гликопротеинов тимуса

© 2000 г. Д. Б. Казанский, Т. В. Анфалова, Л. М. Хромых, Ю. Ю. Силаева, В. П. Ямскова*, И. А. Ямсков**

НИИ канцерогенеза Российского онкологического научного центра РАМН
*Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН
**Институт элементоорганических соединений им. А.Н. Несмеянова РАН

Функционирование иммунной системы организма направлено на инактивацию и устранение патогенных микроорганизмов и веществ, которые она распознает как чужеродные антигены. Распознавание "чужого" осуществляют клетки лимфоцитарной морфологии, несущие на своей поверхности рецепторы, являющиеся молекулами из суперсемейства иммуноглобулинов. Процессы реаранжировки генов, кодирующих антигенраспознающие белки лимфоцитов, идут независимо в отдельных клетках-предшественниках в костном мозгу (В-лимфоциты) и тимусе (Т-лимфоциты), что приводит к клональной организации репертуара лимфоцитов, способных распознавать собственные и чужеродные антигены. В процессе развития эти клетки проходят стадию, на которой взаимодействие со специфическим лигандом вызывает их гибель по механизму апоптоза. При этом устраняются клоны клеток, чьи рецепторы способны к высокоаффинному взаимодействию с собственными антигенами организма, и это явление лежит в основе способности рецепторов иммунокомпетентных клеток различать "свое" и "чужое". Рецепторы, находящиеся на поверхности зрелых В-лимфоцитов, способны взаимодействовать с антигеном напрямую. Рецепторы Т-лимфоцитов распознают короткие фрагменты полипептидных цепей антигена, связанные с молекулами главного комплекса гистосовместимости реципиента (major histocompatibility complex - MHC).

В том случае, когда патоген локализован вне клеток отвечающего организма, наиболее эффективным путем его устранения является продукция антител. Этот механизм защиты нуждается во вспомогательной функции Т-клеток хелперов типа 2 (Th2), способствующих дифференцировке В-лимфоцитов, продукции ими антител и формированию иммунологической памяти. Он реализуется в большинстве случаев бактериальных инфекционных заболеваний, а также в ответе на токсины микробных клеток.

Если патоген находится внутри клеток, то антитела неэффективны - они могут помочь лишь на ранних стадиях инфекции. Для полного излечения необходимо уничтожить инфицированные клетки и сделать патоген доступным для взаимодействия с антителами. Эту функцию в организме выполняют киллеры, антигенсвязывающие рецепторы которых сканируют поверхностные молекулы гистосовместимости на присутствие в них чужеродных пептидов. При обнаружении всего нескольких молекулярных комплексов МНС/пептид, способных к высокоаффинному взаимодействию с рецепторами предшественников Т-клеток, включается механизм дифференцировки клонов антигенспецифических цитотоксических лимфоцитов (CTL), которые уничтожают инфицированные клетки организма. Этот путь защиты зависит от Т-хелперов типа 1 (Th1). Он реализуется в ответе на внутриклеточные микроорганизмы, вирусы, а также в ответе на генетически трансформированные клетки.

Цитокины хелперов первого типа важны для дифференцировки CTL, они участвуют в активации функций неспецифического иммунитета, опосредованного нейтрофилами и макрофагами и, таким образом, способствуют фагоцитозу микробных клеток. Эти клетки также являются эффекторами аллергических реакций замедленного типа.

Основные функции цитокинов хелперов типа 2 - стимуляция продукции антитела В-клетками, а также эозинфилов, играющих важную роль в ответе организма на гельминты. Функция хелперов типа 2 является ключевой при развитии аллергических реакций немедленного типа, а также в подавлении активации макрофагов.

С существованием такой "вилки" в дифференцировке хелперных клеток связан целый ряд патологических состояний в эксперименте и клинике, сопровождающихся дисфункциями иммунитета. Например, аутоиммунные заболевания, такие, как экспериментальный аллергический энцефаломиелит, рассеянный склероз, инсулинзависимый диабет, тиреоидиты и дерматиты, часто сопровождаются повышенной функцией Th1. Поэтому в клинике воздействия, приводящие к преимущественной дифференцировке Th2, часто дают положительный эффект. Такие же воздействия оказываются эффективными при предотвращении реакций несовместимости при трансплантации органов и тканей.

Напротив, отсутствие эффективного иммунитета против опухолей связано с отсутствием достаточной костимулирующей функции антигенпрезентирующих клеток. Поэтому в иммунотерапии опухолей сейчас на первый план выходят воздействия, стимулирующие функции хелперов типа 1: введение IL-12, индукция воспалительных реакций, иммунизация антигенами опухоли в ассоциации с дендритными клетками.

Одним из наиболее перспективных средств иммунотерапии злокачественных новообразований является IL-12, "перенастраивающий" иммунную систему организма на возникновение Th1, усиленное образование CTL и естественных киллеров (NK-клеток) и индукцию воспалительных форм иммунного ответа. Однако стоимость этого препарата чрезвычайно высока и курс лечения одного больного в настоящее время обходится в десятки тысяч долларов. По этой причине поиск аналогичных иммуномодуляторов представляется весьма перспективной задачей.

Первичный отбор таких иммуномодуляторов может быть осуществлен путем тестирования клеточных и гуморальных иммунных реакций, развивающихся в ответ на введение антигена экспериментальным животным. Через несколько дней после введения, например, эритроцитов барана в селезенке реципиентов выявляются антителообразующие клетки, появление которых зависит от Th2. Повторное введение антигена тем же животным подкожно в стопу в течение суток приводит к развитию отека вследствие развития реакции гиперчувствительности замедленного типа, опосредованной клетками Th1. Поэтому воздействие иммунорегуляторного препарата на баланс этих двух реакций позволяет сделать предварительный прогноз его эффективности при различных типах патологий, связанных с нарушением баланса Th1 и Th2.

Мы показали способность основного адгезивного белка из тимуса млекопитающих в дозе 2 x l0-12 г на одно животное (мыши spf-статуса весом 20 г) к стимуляции реакции гиперчувствительности замедленного типа, обусловленной реакцией Т-лимфоцитов, обладающих свойствами Th1, от которых зависит развитие реакций специфического противоопухолевого иммунитета. По этой причине основной белок из тимуса был исследован на предмет наличия у него активности, стимулирующей противоопухолевый иммунитет.

С этой целью мыши линии C57BL/6 (KbIbDb) получали однократную инъекцию клеток тимомы EL4, происходящей из мышей той же линии, в дозах 1 х 103, 1 х 104 и 1 х 105. Белок вводили ежедневно в течение недели в дозах 2 х l0-6, 2 х 10-12 и 2 х l0-16 г на одно животное, начиная со дня иммунизации. Эффект препарата оценивали по продолжительности жизни реципиентов различных доз опухолевых клеток, сравнивая ее с соответствующими группами контрольных реципиентов. На модели асцитного роста тимомы EL4 нами выявлен положительный эффект препарата, вводимого в дозе 2 х l0-12 г на одно животное. Эффект выражается в небольшом, но достоверном увеличении продолжительности жизни реципиентов, получивших 1 х 103 опухолевых клеток. Ввиду чрезвычайно высокой стоимости интерлейкина-12, используемого в клинике аналога основного белка из тимуса, представляется целесообразным продолжение исследования противоопухолевого действия препарата и иммунологических механизмов, вовлеченных в его реализацию.

Назад