А.Е.Черезов

ОБЩАЯТЕОРИЯ

РАКА

ТКАНЕВЫЙПОДХОД

ИЗДАТЕЛЬСТВОМОСКОВСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

1997

УДК 616-006ББК 55.6

4-46

Черезов А. Е. Общая теория рака: тканевый подход.Изд-во МГУ, 1997.- 252 с.

- М.

В книге· изложена новая теория механизма канцерогенеза, основанная нанарушении тканевого гомеостаза в результате длительной хроническойпролиферации, вызывающей нарушение дифференцировки клеток. Тканеваятеория рака объясняет основные факты и проблемы, которые раньше не имелирациональной интерпретации.

Описанная в книге общая модель онкогенеза дает большиепрофилактические и лечебные возможности.

Для специалистов онкологов, иммунопатологов и всех интересующихсяпроблемами злокачественных опухолей.

Рецензенты:профессор, доктор медицинских наук Г. X. Шшиаров;

профессор, доктор биологических наук Л. С. Ягужипский

Издание осуществлено в авторской редакции

ISBN' 5-211-03893-2 © А. Е. Черезов, 1997

С О Д Е Р Ж А Н И Е

Предисловие 7

ГЛАВА I

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ КАНЦЕРОГЕНЕЗА

1. Ранний этап онкологических воззрений: теория Вирхова, Контейма,Фишер-Ваэельса 13

2. Концепции «конвергенции» и «дивергенции» опухолевой прогрессии 22

3. Делеционная гипотеза 24

4. Эпигенетические концепции 25

5. Проблема хронической пролиферации как фактора канцерогенеза вистории онкологии 28

6. Взгляды Н.Н.Петрова на природу и механизм опухолеобраэовання 33

7. Концепции химического канцерогенеза 36

ГЛАВА I I

ОСНОВАНИЕ СОВРЕМЕННОЙ ПАРАДИГМЫОПУХОЛЕОБРАЗОВАНИЯ

1. Альтернативные парадигмы 38

2. Вирусный канцерогенез с позиции тканевой модели рака 44

3. Спонтанная малигнизация in vitro 44

4. Временной аспект опухолеобразования 46

ГЛАВА I I IТКАНЕВАЯ ТЕОРИЯ КАНЦЕРОГЕНЕЗА.

ВВЕДЕНИЕ К НОВОЙ ПАРАДИГМЕ

1. Проблема перехода на тканевый уровень контроля пролиферации . . 48

2. Данные молекулярно-генетических исследований в свете тканевоймодели 53

3. Проблема предрака 554. Роль длительной повышенной пролиферации в механизме

опухолеобразования 57

5. Клиническое значение новой концепции механизма общего знаменателя 60

6. Рак на почве старения 61

7. Концепция канцерогенного профиля 66

ГЛАВА IV

РЕЦЕПТОРЫ И ФАКТОРЫ РОСТА В МЕХАНИЗМЕ КАНЦЕРОГЕНЕЗА

1. Пути передачи информации в ядро 69

2. Роль факторов роста в механизме опухолеобразования 70

3. Биология рецепторов и их участие в контроле пролиферации 72

4. Связь факторов роста с регуляцией митотического цикла 75

5. Пороговый характе, биологического эффекта ФР. Тригерный механизм 76

6. Последнее звено в цепи трансформации 77

а) Опровержение представлений о дефектности ФР как причинытрансформации 77

б) Опровержение представлений о дефектности рецепторов 82

в) Роль ФР и рецепторов в механизме трансформации 83

7. Двухстадийный характер опухолеобразования 87

8. Пролиферативный режим как фактор канцерогенеза 88

9. Злокачественность: норма или патология клетки 90

10. Критика клонально-селекционной концепции рака 91

ГЛАВА V

МЕХАНИЗМ НАРУШЕНИЯ ТКАНЕВОГО ГОМЕОСТАЗА

1. Структура и динамика в нарушении тканевого гомеостаза 93

2. Клиническая картина опухолеобразования с позиции тканевой теории 97

3 Теория гормонального рака 101

4 Роль эмбрионализашш клеток в механизме опухолеобразования . . . . 114

5. Концепция иммунологического надзора и ее критика 115

6. Неспецифический характер вирусного канцерогенеза 119

7. Проблема тканевой регуляции пролиферации 120

8. Проблема конвергенции и дивергенции опухолевых признаков . . . . 123

9. Кейлоны и механизм регуляции пролиферации 123

10. Стволовые клетки в системе тканевого гомеостаза 138

11. Ранние стадии опухолеобразования 145

12. Данные молекулярно-генетических исследований, свидетельствующиев пользу тканевой теории 149

13. Теория онкогена 152

ГЛАВА VI

МЕТАСТАЗИРОВАНИЕ ОПУХОЛИ

1 Молекулярные основы метастазирования клеток 162

2 Нарушение адгезии у опухолевых клеток 166

3 Фибронектины 168

4 Гликосфинголипиды 169

5 Топобиология тканей и нарушение адгезии при раке 172

6 Факторы метастазирования и проблема гетерогенностиопухолевых клонов 177

7 Дедифференцировка и изменение ферментативного спектрапри раке 180

8 Теория лейкоза 183

9 Коцепция взаимосвязи основных элементов механизмаконтроля пролиферации и его нарушения при раке 193

ГЛАВА VII

ТЕОРИЯ ОПУХОЛЕВОЙ ПРОГРЕССИИ ИРЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ НАРУШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИКИ

ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ КЛЕТОК

1 Критика учения Foulds о прогрессии опухолей 198

2 Проблема нарушения энер!етики опухолевых клеток и еерешение в тканевой теории 204

ГЛАВА VIII

ТКАНЕВАЯ ТЕОРИЯ СПИДА,РАКА ИММУННОЙ СИСТЕМЫ, ЛЕЙКОЗА

1 Общие черты рака иммунной системы и их объяснениев тканевой теории 209

2 СПИД — вирусный рак иммунной системы 213

ГЛАВА IX

ТЕОРИЯ АУТОИММУННЫХ НАРУШЕНИЙ

1 Два подхода к механизму аутоиммунной патологии 220

2 Двойной эффект аутоиммунной патологии 227

Заключение 232

Литература 242

П Р Е Д И С Л О В И Е

Борьба со злокачественными новообразованиями является нетолько одной из наиболее актуальных проблем в медицине и био-логии, но и затрагивает многие аспекты социальной жизни обще-ства. Среди причин смерти людей в большинстве промышленноразвитых стран злокачественные новообразования занимают 2 —3-е место. В мире ежегодно заболевает злокачественными новооб-разованиями 6 млн. человек, а в 2000 г. лечения потребуют10 млн. страдающих этими заболеваниями (Parkin et al., 1984;Muir, 1986). Динамика смертности от злокачественных опухолейза два десятилетия также неутешительна: результаты анализа по-казали, что число мужчин, погибших от рака в промышленноразвитых странах, реально возросло на 40% (WHO. Cancerincidences..., 1985).

Отвечая на вопрос критиков: стоит ли бороться за жизнь, ко-торую ценой больших усилий может даровать врач больному, ес-ли жизнь бывает так мрачна, — известный французский онкологЖ.Матэ (Mathe, 1977) ответил, что больные раком спрашиваютсебя не как они будут жить, а может ли врач дать им надежду нажизнь.

Людям нужна информация, которая была бы в состоянииудовлетворить их потребности, на основе которой можно найтиболее эффективный способ лечения рака. Новый подход к опухо-леобразованию — это реальная возможность сделать шаг впередв лечении рака, достичь заветной цели, тем более что речь идет оновой теории рака, изменяющей традиционные взгляды.

Каково современное понимание природы и механизма рака втеории онкогена? Согласно авторам монографии по молекуляр-ным основам канцерогенеза (Киселев и др., 1990, с.268), «пол-ная и последовательная картина генетических процессов, приво-дящих клетку к опухолевой трансформации, пока отсутствует...

Природа этих изменений, факторы, стимулирующие эти измене-ния... пока еще остаются (в большинстве случаев) загадкой... ка-ковы же конкретные молекулярные механизмы превращениянормальной клетки в опухолевую? Авторы вынуждены констати-ровать, что прямого ответа, естественно, они дать не могут». Каквидим, картина не столь оптимистична. Но, несмотря на неяс-ность по ряду вопросов, большинство ученых считают, что в ос-нове образования любой опухоли лежат необратимые измененияонкогенов ДНК в определенной популяции клеток.

Суть концепции онкогенов (Сейц, 1990) сводится к утвержде-нию, что источник злокачественного роста заключен в нормальнойклетке, в ее геноме, однако инициирующий импульс приходит из-вне. В качестве причины трансформации рассматривается актива-ция под влиянием химических, физических, биологических факто-ров собственных генов (протоонкогенов), которые в норме контро-лируют пролиферацию, дифференцировку, созревание.

Активация протоонкогенов состоит в количественном или каче-ственном изменении их и кодируемых ими белков. С этим связанымолекулярно-генетические события: генная амплификация (умно-жение количества копий гена), транслокация (подставка под мощ-ный промотор) протоонкогенов, точковые мутации, реаранжиров-ка, инсерции в нуклеотидных последовательностях этих генов.

Однако порой экспериментаторы и теоретики занимаются сво-им делом, а клиницисты своим, отсутствует состыковка междутеорией и экспериментальными данными. По признанию ряда ав-торов, в клиническом плане теория онкогена слабо работает либонедостаточна для осмысления всего накопленного материала.

Эта противоречивая ситуация, когда, с одной стороны, про-возглашается почти полная победа молекулярно-генетической те-ории, а с другой стороны, признается ее слабость в практическомплане, неспособность объяснить клиническую картину опухолеоб-разования, заставила автора данной монографии искать тайнумеханизма трансформации в совершенно другом направлении,что привело в результате к построению тканевой теории рака(Черезов, 1987, 1990, 1993).

Для построения общей теории канцерогенеза необходимо быловыявить механизм «общего знаменателя», который унифицируетдействие различных канцерогенов, нивелирует разнообразие фак-торов и приводит к единому конечному результату. Как оказалось,этот механизм общего знаменателя находится не в клетке, как пред-полагалось ранее, а связан с тканевым гомеостазом, его неспецифи-ческой реакцией в виде компенсаторной пролиферации.

Сложившееся воззрение, что механизм рака обусловлен необ-ратимой патологией генома клетки, мутацией онкогенов, — раз-рушено, а вместе с ним разрушен и теоретический фундамент ба-

зовых представлений онкологии, ее основного доминирующегонаправления.

Как можно обосновать идею нового подхода, тканевой тео-рии? Краеугольный камень тканевой теории состоит в решениивопроса о механизме контроля, пролиферации и уровне, на кото-ром она контролируется. Общепризнано, что причиной опухоле-образования является нарушение контроля пролиферации. В тра-диционном молекулярно-генетическом подходе предполагается,что нарушение контроля пролиферации обусловлено повреждени-ем генома клетки, например мутациями в 3 — 4 онкогенах илииными необратимыми изменениями генома. Однако из факта на-рушения контроля пролиферации не следует с необходимостью иоднозначно, что оно обусловлено нарушением генетического кон-троля. Дело в том, что контроль пролиферации в ткани осущест-вляется двумя различными механизмами: на генетическом уровнеи на уровне тканевого гомеостаза. Однако синхронизировать икоррелировать митотическую активность разных групп клеток от-носительно друг друга на уровне генетического контроля отдель-ной клетки невозможно, поскольку необходима регуляция над-клеточной тканевой системы; данную регуляцию осуществляеттканевый гомеостаз.

Возникает альтернатива в подходах: либо механизм рака свя-зан с нарушением генетического контроля, либо он обусловленнарушением тканевой регуляции. Как доказать, какой из двухпринципов нарушения лежит в основе опухолевой трансформа-ции? Очевидно, теория, построенная на основе разных принци-пов, будет давать различные следствия, которые будут подтверж-даться экспериментальными данными либо опровергаться ими.

Нетрудно заметить, что из теории, основанной на нарушениитканевой регуляции, следует, что трансформация клетки должнаносить обратимый характер, т.е. опухолевые клетки при индук-ции дифференцировки должны нормализоваться, теряя злокаче-ственные признаки. Из теории, основанной на нарушении генети-ческого контроля в результате необратимых изменений онкоге-нов, следует, что нормализация опухолевых клеток — это нон-сенс, парадокс, который противоречит теории и не должен иметьместа. С этой точки зрения теория онкогена противоречит дан-ным по нормализации раковых клеток при дифференцировке.Симптоматично, что даже очевидные факты по нормализацииопухолевых клеток в рамках теории онкогена интерпретируюткак фенотипическую нормализацию, не допуская возможностиполной (генетической) нормализации, поскольку в этом случаетеория онкогена опровергается.

Однако тканевая теория не отбрасывает теорию онкогена, авключает в себя ее основную идею о патологической активизации

онкогенов как причине злокачественности раковой клетки. В тоже время эта идея видоизменяется, препарируется в тканевой мо-дели, получает иную интерпретацию на другой основе. В ходеанализа выявилось, что свойства опухолевых клеток, которыеидентифицировали как злокачественные, обнаруживаются в нор-мальных клоногенных стволовых клетках, поэтому при наруше-нии тканевого контроля они определяют опухолевый рост. Отсю-да следует, что эти свойства стволовых клеток необходимы, ноне достаточны для развития опухоли, вторым условием транс-формации является нарушение механизма тканевого контроля.Становится ясно, что стволовые клетки являются потенциальнозлокачественными, при нарушении тканевого контроля они пере-ходят к злокачественному росту. Чтобы обосновать идею новогомеханизма трансформации, были проанализированы этапы исто-рии развития концепций, гипотез рака, основные клинические иэкспериментальные данные и выявлена корреляция между нимии основными закономерностями опухолеобразования.

В ходе исследования проблемы стало ясно, что требованиям,которым должна удовлетворять общая теория канцерогенеза, от-вечает тканевая теория.

Анализ показал, что в теоретической онкологии неявно имеютсядва направления. Одно из них — традиционное, связывающее при-чину рака с генетическими повреждениями, другое — нетрадицион-ное, остающееся в тени доминирующих концепций, опирающеесяна факты, которые не укладываются в основное направление. Этокасается фактов, связанных с тканевыми изменениями в предраке,повышенной пролиферацией, нарушением дифференцировки, эмб-рионализацией и др. Тканевая теория опухолеобразования взяла навооружение все рациональное, что создано в каждом из этих двухнаправлений. Новая модель канцерогенеза объединила на новой ос-нове современные концепции канцерогенеза и концепции, ставшиеклассическими в истории онкологии.

Проверка основных положений тканевой модели на большомклиническом и экспериментальном материале показала, что но-вая теория хорошо объясняет исходя из одного принципа основ-ные закономерности опухолеобразования, часть из которых неимела до сих пор рациональной интерпретации. Новый подход краку позволил выяснить тайну природы и механизма гормональ-ного рака, который не имел объяснения в молекулярно-генетиче-ской теории.

Из тканевой теории логически вытекают связанные с ней иявляющиеся ее составными частями концепция «канцерогенногопрофиля» и концепция «механизма общего знаменателя», кото-рые непосредственно ориентированы на клинические проблемыопухолеобразования. В рамках этих концепций удалось конкре-

тизировать понятие канцерогенного фактора, канцерогенности,т.е. выявить общий признак, общее трансформирующее свойствов различных канцерогенах.

Содержание понятия канцерогенности оказалось совершенноиным, чем его ранее представляли, включающим не только фак-тор — носитель канцерогенности, но и его «неосязаемую» вре-менную структуру (интенсивность, режим воздействия), котораяизменяет начальные свойства, часто не являющиеся сами по себеканцерогенными. Как оказалось, канцерогенность связана не сгенотоксичностью, а с промоторным эффектом канцерогенов.Иначе говоря, потенциальный канцерогенный фактор становитсятаковым лишь в результате определенной структуры воздейст-вия, соответствующей канцерогенному профилю, что связано свосстановительными свойствами тканевого гомеостаза. Это и мно-гое другое читатель впервые откроет для себя.

На базе тканевой теории предложена новая концепция меха-низма СПИДа, которая решает основные проблемы множествен-ного поражения (иммунодефицита) клеток иммунной системы, неимевшие ранее объяснения. Новая концепция СПИДа позволяетвыявить новые направления лечения этого заболевания.

Всем читателям этой книги будет интересно следить за по-строениями общей теории канцерогенеза, основанной на новомпринципе трансформации.

Новая теория — это и другие методы борьбы с опухолями,это приближение к идеальному средству, названному принципом«золотой пули», но на иной теоретической основе, поэтому прин-цип «золотой пули» видоизменяется.

Что касается формы изложения материала, то монография неявляется обзорной, приводимые факты носят больше иллюстра-тивный, схематичный характер, не претендующий на полноту ос-вещения вопросов. Акцент делается на логике взаимосвязи дан-ных, на системном, более углубленном анализе фактов, концеп-ций и строгости выводов, которые из них следуют. Именно этивопросы теории оказались слабым местом, можно сказать —ахиллесовой пятой, на пути дальнейшего продвижения онколо-гии и методов лечения рака.

Целостность, полнота теоретической конструкции позволяютвыявить системную детерминацию, вобрать в себя все рациональ-ное, установить корреляцию между основными группами данных.Логическая взаимосвязь между фактами создает необходимый кар-кас, где значение (семантика) отдельного факта (группы фактов)определяется в контексте взаимообусловленных данных. Доказа-тельство тех или иных положении, основанное на системной детер-минации, обладает рядом преимуществ, поскольку позволяет оце-нить, какие результаты истинны, а какие ложны, так как семантика

конкретного факта может войти в смысловое поле теории лишь оп-ределенным образом, исходя из детерминации целого.

В рамках тканевой теории удалось выяснить природу и меха-низм развития доброкачественных опухолей и их отличие от злока-чественных, по-новому осмыслить проблему предрака, выявить ме-ханизм гормонального рака, механизм вирусного канцерогенеза,лейкозов, по-новому подойти к проблеме опухолевого поля, поли-клональности. Рациональное объяснение основных проблем, а так-же проблем, ранее не имевших интерпретации, говорит о том, чтоновая теория хорошо работает, объясняя клинические и экспери-ментальные факты, чем выгодно отличается от теории онкогена.

В заключение хочу выразить благодарность тем людям, кото-рые определили возможность моей научной деятельности в веду-щих научных учреждениях страны: в МГУ, во Всесоюзном био-логическом центре РАН в Пущино-на-Оке, в Институте высшейнервной деятельности и нейрофизиологии РАН, в Институте фи-лософии РАН и ряде других учреждений.

Моя первая научная работа была посвящена изучению измене-ния ядерных белков печени крыс под воздействием ß-нафтола и за-щитной функции витамина А. Работа велась под руководствомкрупного специалиста в области витаминологии проф. К.М.Леут-ского. Часть этой работы была проделана на базе Межфакультет-ской лаборатории биоорганической химии им. А.И.Белозерского(корпуса «А») МГУ под руководством канд. хим. наук, зав, отде-лом изотопов Е.П. Сенченкова. Я признателен всем, кто помогалмне в этой работе и моем дальнейшем научном росте. Большая по-мощь при подготовке рукописи мне была оказана доцентом, канд.биол. наук биофака МГУ К.Л.Тарасовым. Были учтены также цен-ные советы и замечания профессора Г.Х. Шингарова и старшего на-учного сотрудника лаборатории биохимии опухолей ВОНЦ АМНРАН докт. мед.наук М.А.Шлянкевича, а также докт. мед.наук,профессора, лауреата Государственной премии СССР A.B. Чакли-на. Выражаю им огромную благодарность и признательность заоказанную помощь, рекомендации и рецензии.

Москва, 1997 г.А.Е. Ч срезов

Г Л Α ΒΑ 1

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИКАНЦЕРОГЕНЕЗА

1. Ранний этап онкологических воззрений:теория Вирхова, Конгейма, Фишер-Вазельса

В 1773 г. Лионская академия во Франции объявила конкурсна наиболее точное определение рака как болезни. Первое местобыло присуждено автору формулировки: «Эту болезнь так жетрудно определить, как и лечить». Одно из первых упоминанийо раке мы находим в знаменитом «Папирусе Эдвина Смита», от-носящемся к 2500 г. до н.э. и названном по имени ученого, рас-шифровавшего его. Обожествленный еще при жизни египетскийжрец-врач Имготеп дает такое описание и наставление: «Если тыосматриваешь женщину и находишь у нее в груди плотнуювздувшуюся опухоль, а грудь прохладная и нет лихорадки, еслив груди нет зернистости и из соска не течет жидкости, а при на-давливании она не меняет своего размера и женщина не вскрики-вает от боли, то болезнь, с которой тебя зовут бороться, леченияне имеет» (см.: Чаклин, 1990).

В XII в. до н. э. в Китае во времена династии Инь уже былоизвестно о болезни аи — этим термином и сегодня в Китае обоз-начают рак. В эпоху династии Сун (960 — 1279) появились кни-ги «Книга сокровищ Вэйцзи» и «Медицинский справочник домаЖэнь», в которых имеется следующее описание: «Аи возникаетпод кожным покровом и уходит в глубь тканей. При вскрытииопухоль напоминает внутреннюю часть карстовой пещеры, не-большие бугорки с заостренными кончиками, иногда голубогоцвета, выступающие подобно вылезшим из орбиты глазным ябло-кам, Их ядовитые корни прорастают глубоко в тело». Подробно

описаны раковые опухоли в «Папирусе Эберса», относящемся к3730-3710 гг. до н. э.

У древних индусов мы впервые встречаем разделение опухо-лей на злокачественные и доброкачественные. В индийских свя-щенных книгах — ведах — мы находим описание опухолей, атакже указание, что они подлежат иссечению. Наибольший вкладв развитие древней онкологии внесли Гиппократ и Абу Ибн Сина(Авиценна). В классическом сочинении Авиценны «Канон меди-цины» (XI в.), в течение 600 лет бывшем настольной книгойвсех медиков, учитель Востока указывал, что необходимо не про-пустить начальную стадию этой болезни, а если удалять опухоль,то в пределах здоровых тканей. Авиценна в основном писал о на-ружных опухолях и, как и Гиппократ, предлагал прижигать ихраскаленным железом.

Встречаем мы описание этой болезни и в древних источникахна территории Руси. Так, среди уникальных рукописей Ипатьев-ского монастыря под Костромой была найдена летопись 1287 г,,в которой рассказывается о болезни князя Галицкого. Летописецподробно дает описание рака нижней губы.

Мы еще будем возвращаться к вопросам истории развития пред-ставлений о природе рака в доэкспериментальный период. Перей-дем теперь к современному состоянию проблемы и очертим пробле-матику. Несмотря на значительный прогресс, связанный с развити-ем молекулярной онкологии, полная и последовательная картинагенетических процессов при раке пока отсутствует. Общим являет-ся представление, согласно которому в основе образования любойопухоли лежат необратимые изменения некоторых генов ДНК в оп-ределенной популяции клеток. При этом природа этих изменений,факторы, стимулирующие изменения, специфичность их действияпока остаются загадкой (Киселев и др., 1990).

Однако имеются альтернативные подходы — не все концеп-ции канцерогенеза связывают причину трансформации с генети-ческими нарушениями. Следует учесть, что в молекулярно-гене-тической теории онкогенеза пока не выявлен механизм общегознаменателя, который должен объяснить, как различные канце-рогенные факторы унифицируются и в конечном итоге приводятк общему результату. Существующие концепции онкогенеза неохватывают всех известных фактов, что необходимо для построе-ния общей теории. Построение общей теории рака возможно напути интеграции, на новой теоретической основе всех ведущихконцепций, в которых имеется рациональный момент. Задача со-стоит в отборе концепций рака и выделении зерен истины в каж-дой из них, что предполагает выявление логически связанных,«стыкующихся» положений, которые можно объединить в цело-стную непротиворечивую теорию.

В результате интеграции на новой основе можно будет устано-вить взаимосвязь между уровнем тканевых изменений в предракеи активизацией онкогенов в клетке как конечным результатомтрансформации. Для решения ряда вопросов необходимо выйтина другой уровень организации, поскольку молекулярно-генети-ческая теория не учитывает тканевые изменения, в частностироль тканевого контроля пролиферации. Она исходит из пред-ставления, что механизм трансформации полностью познаваем науровне генома клетки. По всей видимости, назрела необходи-мость подвергнуть критике этот постулат и отойти от традицион-ных представлений, которые сковывают дальнейшее продвиже-ние в исследованиях механизма опухолеобразования.

Необходимость перехода на тканевый уровень с целью выяв-ления механизма канцерогенеза можно обосновать следующимобразом. В настоящее время роль пролиферации при канцероген-ном воздействии сводят к увеличению пула молодых клеток, врезультате чего повышается вероятность нужных мутаций, опре-деляющих трансформацию. При этом не учитывается роль омо-ложения клеток с точки зрения разрушения структуры и функ-ции тканевого гомеостаза, который контролирует пролиферациюи дифференцировку клеток. Однако длительное омоложение тка-ни в результате канцерогенного воздействия приводит к искаже-нию тканевой системы регуляции пролиферации, в этом состоитальтернативный механизм трансформации. Воспроизводство, ре-генерация тканей осуществляется за счет деления стволовых кле-ток, которые обладают полным набором потенциально «злокаче-ственных» свойств, они минимально дифференцированы, клоно-генны, иммортализованы, обладают автономным делением(аутокринная стимуляция митоза), и у них имеются активизиро-ванные онкогены. Митотическая активность стволовых клеток ипролиферации в целом контролируется тканевым гомеостазом,поэтому при его нарушении эти клоногенные клетки переходят кнеконтролируемому опухолевому росту. Такой механизм рака,основанный на повреждении тканевой системы контроля, хорошообъясняет способность опухолевых клеток нормализоваться придифференцировке, т. е. явление обратимости трансформации.

Возможны два подхода к построению общей теории рака. Ли-бо на основе анализа фактов строить теорию заново, как бы на-чиная с нуля, либо, анализируя историю становления, развитияконцепций канцерогенеза, попытаться путем их интеграции выя-вить целостную структуру. Очевидно, что существующие концеп-ции не следует рассматривать как взаимоисключающие, они мо-гут находиться в отношении взаимодополняющих. И первый, ивторой вариант должен привести к одному и тому же результату.

Совпадение результатов явится доказательством, подтверждаю-щим правильность новой концепции.

Обратимся к начальным этапам становления теоретическойонкологии. У истоков современных концепций онкогенеза стоялидве теории. Это теория раздражения Р.Вирхова (1867) и теориязародышевых зачатков Конгейма (Cohnheim, 1877). На основебольшого клинического материала Вирхов высказал предположе-ние об этиологическом значении повторных механических и хи-мических повреждений для возникновения раковых опухолей.Вирхов допускал возможность прямого раздражения в качествепричины опухолевого роста, ускоряющего процессы деления кле-ток в этих участках. Это положение учения Вирхова подверга-лось возражениям, отрицалась возможность формативного роста,ускоряющего влияния каких-либо раздражителей. Однако приизучении действия половых гормонов стало ясно, что их влияниеприводит к гиперпластическим изменениям в некоторых нор-мальных органах, например в молочных железах, в матке, в ва-гине и в гипофизе при беременности. Синтетические химическиеандрогены вызывают пролиферативные изменения в предстатель-ной железе, а эксперименты Лакассаня (Lacassagne, 1947) пока-зали развитие бурной гиперплазии эпителия молочных желез да-же у самцов после повторных впрыскиваний эстрогенных гормо-нов, а затем возникновение раковых опухолей молочных желез.В настоящее время хорошо известно, что применение химическихраздражителей, например полициклических углеводородов, вы-зывает диффузную пролиферацию клеток.

Ростоускоряющее действие различных раздражителей — какэкзогенных, так и эндогенных — является достоверным, и оче-видна его связь с опухолевым ростом. Оценивая теорию Вирхо-ва, многие онкологи считают, что слабой стороной представленияо раздражении как этиологическом факторе в возникновении ис-тинных опухолей является недостаточная определенность поня-тия раздражения, оно мало помогает пониманию приписываемогоему опухолеродного действия, так как не всякие виды раздраже-ния приводят к возникновению опухолей. Почему так происхо-дит, т.е. какова причина неоднозначности, объясняется в концеп-ции канцерогенного профиля, которая будет рассмотрена далее.

Акцентируя внимание на факторе раздражения, в результатекоторого усиливается пролиферация, концепция Вирхова высту-пает в качестве модели, описывающей начало механизма транс-формации, поэтому она дополняет теорию зародышевых зачатковКонгейма. Последний предполагал, что все истинные опухоли об-разуются из зародышевых зачатков, оставшихся без употребле-ния в период возникновения и роста зародыша. Концепция Кон-гейма в определенном смысле близка современной концепции

стволовых клеток. Развитию опухоли, как известно, предшеству-ет длительный период омоложения, эмбрионализации тканей засчет нарушения дифференцировки стволовых клеток, которые,подобно зародышевым клеткам, обладают огромной пролифера-тивной способностью.

С этой позиции теория Вирхова описывает условия, при кото-рых эмбрионализированные клетки в результате омоложенияразрушают тканевую структуру и функцию гомеостаза, выходятиз-под контроля. Таким образом, эти теории породили две идеи,входящие в арсенал современных концепций. Это идея о том, чтохроническая пролиферация имеет прямое отношение к раку, иидея о роли стволовых клеток в опухолеобразовании.

Остается неясным, почему ускоренная пролиферация способ-ствует опухолеобразованию, являясь причиной, согласно новойтеории рака, выхода из-под контроля стволовых клеток. Этотвопрос будет постепенно раскрываться с разных сторон в ходеизложения материала.

Следующий аспект опухолеобразовании связан с ролью разви-вающейся анаплазии ткани (снижением дифференцировки кле-ток), что приводит к относительной самостоятельности опухоле-вого очага. Многие авторы на основе экспериментального матери-ала показывают, что возможность обратного развития дифферен-цированных клеток сомнительна, гораздо рациональней это явле-ние объясняется недоразвитием, нарушением дифференцировкимолодых клеток, появившихся в результате деления стволовыхклеток. Об этом свидетельствуют данные о способности раковыхклеток проходить дифференцировку, теряя злокачественныесвойства, а также данные о потере дифференцированными клет-ками способности к делению.

Чтобы оценить онкологический смысл, значение омоложениятканей, необходимо учесть те изменения, которые происходят всистеме тканевого гомеостаза в результате нарушения дифферен-цировки. 4Социальность» клетки, способность контролироватьсясо стороны ткани является, как показывают данные, результатомсозревания. На клеточной поверхности появляются различныерецепторы, улавливающие регулирующие сигналы, клетка теряетспособность делиться и переходит к производству тканеспецифи-ческих белков и выполнению тканевых функций. Обратный про-цесс омоложения клеточного состава приводит к автономностиклеток и неконтролируемому росту. Идея роли омоложения (эм-брионализации клеток) как причины канцерогенеза родиласьдавно, однако она не была обоснована, не получила завершеннойформы, поэтому и не стала конкурирующей моделью. Она высту-пает с позиции современного взгляда не как самостоятельныйфактор, а как дополнительное условие усиления мутационного

процесса. Наметившаяся альтернатива, связанная с этим факто-ром, должна быть еще развита и обоснована. Итак, уточним этиидеи. Согласно первой идее, злокачественные свойства раковойклетки есть результат мутаций онкогенов, согласно второй —трансформация обусловлена эмбрионализацией клеток, которыеразрушают тканевый гомеостаз, что приводит к неконтролируе-мому росту стволовых клеток. Результат в виде неконтролируе-мого опухолевого роста при нарушении тканевого контроля отли-чается от результатов нарушения генетического контроля, что по-зволяет проверить, какой механизм верен. Обратимость транс-формации клетки в результате индуцирования дифференцировкиопровергает представление о необратимых повреждениях геномав качестве механизма трансформации.

Продолжим рассмотрение концепций рака, ставших этапами вистории онкологии. Регенерационно-мутационная теория Б.Фи-шера-Вазельса (1929) делает акцент на особом значении регене-рации клеток для онкогенеза. В результате регенерации появля-ются молодые размножающиеся клетки в местах воздействияканцерогена. Как считал Фишер-Вазельс, регенерация — это«чувствительный период»· в жизни клеток, когда может произой-ти трансформация. Однако регенерация возникает лишь в видереакций на происходящую дегенерацию под влиянием поврежда-ющих воздействий. Это обстоятельство заставляет учитывать са-мые различные факторы, вызывающие повреждения в клетках итканях. Само превращение нормальных клеток в опухолевые со-вершается, по Фишер-Вазельсу, за счет изменений в метаструк-турах, т.е. в мельчайших частицах клеточного и межклеточногоживого вещества. Позднее Фишер-Вазельс (1936) выдвинул ряд«законов», определяющих патогенез злокачественных опухолей:закон латентного периода — начало действия какого-либо канце-рогенного фактора до появления признаков опухоли; закон пер-вичности тканевого повреждения с последующей длительной ре-генерацией; закон образования опухолевого зачатка с последую-щей малигнизацией. Оценивая теорию Фишера-Вазельса, можносказать, что она верно акцентировала внимание на регенерациикак результате повреждения клеток канцерогенами, но роли про-лиферативной реакции вскрыть не смогла, сам механизм рака ос-тавался неизвестен.

Идеи Конгейма получили дальнейшее развитие в учении Риб-берта (Ribbert, 1914) о возникновении опухолевых зачатков нетолько в эмбриональном, но и в самостоятельном периоде жизнилюдей и животных. Рибберт заимствовал из теории Конгейма егоосновную мысль о возникновении опухоли из предварительно об-разующихся опухолевых зачатков, но отказался от положения обобязательном возникновении зачатков в эмбриональном периоде

жизни. Зачатки могут возникать, по предположению Рибберта,на почве травм и воспалительных процессов. Под влиянием вы-ключения клеточных групп из их анатомо-физиологических свя-зей и возникает та «автономность» зачатков, которая обеспечива-ет неконтролируемый рост. Он подчеркивал, что истинные опу-холи в отличие от инфекционно-воспалительных пролифератоврастут «из самих себя». Другое важное положение состоит в том,что группа клеток должна оказаться в некоторой изоляции, ина-че говоря, должна уйти из-под влияния тканевого контроля.

В 60-х годах наиболее распространенной и согласованной счи-талась полиэтиологическая теория. Она связывала появлениеопухолей с самыми разнообразными вредными влияниями на ор-ганизм — как местными, так и общими. Патогенез опухолеродно-го превращения рассматривается как результат регенераций, сле-дующих за повторными повреждениями. Эта теория основыва-лась на том, что различные вредные воздействия могут порож-дать в тканях мельчайшие несмертельные повреждения, что вы-зывает компенсаторные повторные регенерации. Однако они при-водят к опухолеобразованию только в тех случая, когда повреж-даются одновременно нервная или гормональная системы, кото-рые поддерживают нормальные взаимоотношения между всемикомпонентами тканей в организме, обеспечивая нормальный рости размножение клеток. Многие онкологи предполагали, что в ос-нове опухолеродного клеточного размножения лежат измененияобмена веществ, белкового и углеводного. Уже хорошо было из-вестно, что при индукции опухолей различными факторами воз-никают дистрофические пролифераты, способные к неорганиче-скому разрастанию. Следующий существенный момент состоит втом, что имеется определенное соответствие между дозой канце-рогенного воздействия и силой опухолеродного эффекта. По мне-нию ряда авторов, это опровергает положение вирусогенетиче-ской теории о том, что канцерогенное действие осуществляетсяодними опухолеродными вирусами, поскольку в этом случае небыло бы корреляции с дозой канцерогена. С нашей точки зре-ния, наличие зависимости канцерогенного эффекта от дозы ипромежутков нанесения канцерогена ставит проблему структурыили режима канцерогенного воздействия как необходимого усло-вия трансформации. Факт наличия такой структуры, параметрыкоторой можно в каждом конкретном случае установить эмпири-чески (для разных тканей и канцерогенов она различна), говорито наличии некоторого механизма в ткани, т.е. необходимаяструктура воздействия является отражением структуры гомеоста-за ткани. Иначе говоря, структура канцерогенного воздействия,необходимого для индуцирования опухоли, будет отражать пара-

метры тканевого гомеостаза, его свойства восстанавливаться по-сле повреждения.

Отметим, что постановка вопроса о наличии на тканевомуровне структуры, которая определяет режим канцерогенноговоздействия, необходимого для развития опухолеобразования,является новым подходом к механизму опухолеобразования. Этоозначает, что механизм трансформации определяется не мутация-ми в клетке, а тканевой системой контроля пролиферации. Воз-никает определенная симметричность между необходимым канце-рогенным профилем и свойствами тканевого гомеостаза.

В 1923 г. О. Варбург (Warburg, 1926) обнаружил высокуюскорость образования молочной кислоты раковыми клетками ипришел к заключению, что способность получать энергию за счет«молочнокислой ферментации» глюкозы и расти за счет энергииэтого процесса является главной биохимической характеристикойраковых клеток. Первичной причиной рака, по его мнению, яв-ляется замещение дыхания кислородом в нормальных клетках те-ла ферментацией сахара. Варбург, к сожалению, не вышел нацентральную проблему — механизм, контролирующий делениенормальных клеток и утрачивающийся при раке. Приведем точкузрения И.Ф.Сейца и П.Г.Князева (1986, с.15), они пишут: «Не-сомненно, различия в энергетическом обмене, открытые Варбур-гом, важны, однако, будучи таковыми, они находятся на уровнебиохимической организации клетки и недостаточно глубоки, что-бы касаться сердцевины проблемы рака, неконтролируемого рос-та... Первичную причину следует искать на уровне контроля ген-ной экспрессии, детали которой пока неизвестны». Это замеча-ние авторов имеет принципиальное значение, однако, с нашейточки зрения, исходя из положения о нарушении контроля про-лиферации .нельзя сделать однозначный вывод, что оно обуслов-лено нарушением генетического контроля.

Чтобы разобраться в этом вопросе и смысловой неоднозначно-сти, рассмотрим следующий пример. Представим в качестве схе-мы систему, состоящую из относительно автономных подсистем,где каждая подсистема обладает собственной системой регуля-ции. Регуляцию на уровне подсистемы обозначим первым уров-нем регуляции, а на уровне целостной системы — вторым уров-нем контроля. Синхронизировать функционирование системыкак единого целого можно с помощью механизма контроля второ-го уровня, поскольку регуляция на уровне подсистемы не рас-пространяется на всю систему. Если бы это было не так, то под-системы вступили бы в конкурентные взаимоотношения друг сдругом за контроль над системой. Если вместо абстрактных сис-тем рассмотреть тканевый гомеостаз, осуществляющий контрольпролиферации, а вместо подсистемы — регуляцию клетки на

уровне генома, то становится понятным, почему нарушение конт-роля пролиферации при опухолеобразовании связывается в но-вой теории с тканевым контролем, а не с генетическим.

Можно привести в качестве примера соображение эволюционно-го характера. В том, что трансформация зависит от стабильноститканевого гомеостаза, есть своя логика. Если бы генетические мута-ции определяли трансформацию, то организмы постоянно бы боле-ли раком. Система тканевого гомеостаза более надежна, так как независит от единичного события в клетке, а основывается на динами-ке воспроизводства клеточных популяций, т.е. интегративного ре-зультата функционирования большой совокупности клеток.

С другой стороны, если бы генетические мутации ускорялиделение одноклеточных организмов, то генетически аномальныеорганизмы получали бы эволюционное преимущество. Это ставитвопрос о неоднозначности представления о развитии рака за счетмутации в отдельной клетке.

Хотя эти аргументы носят характер общего соображения, ониподчеркивают неочевидность, проблематичность традиционногоподхода к трансформации в результате генетических нарушенийза счет неспецифического воздействия различных канцерогенныхфакторов, что не укладывается в представление о специфичностимолекулярно-генетических взаимоотношений. Может возникнутьвопрос: почему речь идет о неспецифическом воздействии, отку-да это следует? Очевидно, что такое большое количество канце-рогенов, различных по природе, не имеет общего специфическогосвойства.

Из работ Варбурга известно, что гликолиз клеток тела макси-мален на наиболее ранних стадиях эмбрионального развития, нопостепенно падает по мере дифференциации эмбриона. Целыйряд характеристик дифференцированной клетки исчезает вовсе впроцессе дедифференцировки. Поэтому изменение дыхания, снашей точки зрения, — это не причина рака, а следствие омоло-жения клеток, а именно результат изменения состава ферментов;это можно обосновать тем, что аналогичные изменения наблюда-ются при регенераторных процессах.

Мы коснулись некоторых аспектов основ теории канцерогене-за, и именно в этом вопросе необходимо сделать принципиальныеизменения. Выражая общую позицию по этому вопросу,И.Ф.Сейц и П.Г.Князев (1986, с.35) пишут: «Поскольку основ-ной функцией неопластических клеток является их воспроизведе-ние, а материальным субстратом этого процесса служат нуклеи-новые кислоты, именно в этой категории веществ клетки можнобыло бы в первую очередь ожидать изменений при раковом илейкозном перерождении в отношении как химизма, так и обмен-ных превращений... Можно поэтому ожидать, что решающие от-

крытия в области выяснения природы неоплазм придут именноиз сферы изучения состава, структуры и превращения нуклеино-вых кислот. Это явилось бы логическим завершением длительно-го пути и торжеством того направления мысли, которое признаетизменение в генетическом материале в качестве первичного им-пульса ракового или лейкозного перерождения».

Авторы выражают своего рода философию современного по-нимания канцерогенеза, которая определяет интерпретацию фак-тов.

В чем ошибка в этих кажущихся безупречными выводах? Не-смотря на то что материальным субстратом воспроизведенияклетки являются нуклеиновые кислоты, это не означает, что ме-ханизм контроля пролиферации в ткани осуществляется на уров-не генома клетки. За скобки выносится механизм тканевого конт-роля. Этот вопрос и представляет ту альтернативу подхода, кото-рая была не видна ввиду кажущейся однозначности, очевидноститрадиционного подхода. Какие факты могут подтвердить или оп-ровергнуть концепцию нарушения контроля пролиферации?Очевидно, если нарушение контроля обусловлено выходом изстроя тканевого гомеостаза, то раковые клетки должны обладатьспособностью нормализоваться в результате стимуляции диффе-ренцировки. Если нарушение происходит на уровне генома в ви-де мутаций или иных необратимых изменений генома, то транс-формация должна быть необратимой. Данные по нормализацииопухолевых клеток при дифференцировке (Швембергер, 1987)подтверждают первую концепцию, т.е. при дифференцировке ра-ковые клетки теряют злокачественность и нормализуются, чтобыло бы невозможным, если бы трансформация была обусловле-на необратимыми изменениями генома. Второй аргумент состоитв том, что необратимые изменения генома привели бы к необра-тимому блокированию (нарушению) дифференцировки, посколь-ку данные не подтверждают этого, то опровергается механизмтрансформации за счет мутаций.

2. Концепция «конвергенции» и«дивергенции» опухолевой прогрессии

Важное значение в понимании механизма канцерогенеза занима-ет концепция «конвергенции» J.Greenstein (1951) (см: Сейц, Кня-зев, 1986). Этот крупный ученый развил представление о приобре-тении опухолями некоторых общих биохимических свойств. Это от-носится к энзимам и другим качествам опухолевых клеток. Данноенаправление основывается на том факте, что в процессе опухолеоб-разования имеет место прогрессирующая дедифференцировка

Каждой нормальной клетке присущ ряд морфологических и биохи-мических особенностей, позволяющих выполнять в ткани физиоло-гические функции. Наряду с фундаментальными процессами энер-гетики, роста ей присущи специфические процессы, характерныедля данной ткани. Прогрессирующая дедифференцировка приво-дит к утрате специфических ферментов, в неоплазмах сохраняютсялишь энзиматические системы, обеспечивающие необходимые длявыживания функции поставки энергии и размножения. В результа-те прогрессии опухоли уподобляются друг другу. Автор пришел кзаключению, что неоплазмы различного происхождения болеесходны морфологически и биохимически, чем каждая из них сосвоей нормальной тканью. Данные показывают, что существуеткорреляция между снижением активности специфических фермен-тов и скоростью роста опухоли.

Оценивая гипотезу «конвергенции», В.С.Шапот (1975) отме-тил, что гипотеза об унификации обмена веществ опухолей раз-личного гистогенеза верна, но не полностью. Огромный экспери-ментальный материал свидетельствует о существовании и обрат-ной тенденции — фенотип отдельно взятой клетки злокачествен-ной опухоли оказывается уникальным, а спектр биохимическиххарактеристик — неповторимым, включающим в себя каждыйраз иные комбинации отклонения от нормы. Возникает противо-речие между тенденциями развития, уподобления и увеличенияразнообразия свойств. Как примирить эти несогласующиеся тен-денции? С нашей точки зрения, эти противоречивые направленияизменений можно примирить путем соотнесения той или инойтенденции со степенью прогрессии, т.е. фазой опухолеобразова-ния. Очевидно, что гипотеза «конвергенции» верна не толькодля всего переходного состояния опухолеобразования, а для опу-холей, далеко продвинутых в направлении дедифференцировки.Эта же гипотеза неверна для начальных и промежуточных фазразвития, поскольку в этих состояниях спектр разнообразиясвойств увеличивается за счет появления клеток, находящихся вразной фазе дифференцировки. Разброс свойств будет минималь-ным, когда все клетки будут дифференцированы либо недиффе-ренцированы. Другой аспект увеличения разнообразия в опухо-левой прогрессии связан с тем, что промежуточные состояниядифференцировки клетки с точки зрения реализации генетиче-ской программы могут соответствовать другим тканям, как этопроисходит в процессе эмбриогенеза, когда организм «проходит»программы других видов. Эта аналогия объясняет, почему в опу-холи могут обнаруживаться клетки, характерные для других тка-ней. Таким образом, аргумент В.С.Шапота справедлив, но отно-сится к другой стадии опухолеобразования, поэтому он не проти-воречит концепции «конвергенции».

3. Делеционная гипотеза

При анализе канцерогенеза, вызванного азокрасителями, былообнаружено, что происходит связывание диметиламиноазобензолас цитоплазматическими белками печени. В ходе канцерогенеза со-держание клеточного белка, реагирующего с красителем, постоян-но убывает до полного исчезновения его в сформировавшейся гепа-томе. Было высказано предположение, что с канцерогеном связы-ваются белки, контролирующие рост. -«Выпадение» этих регуля-торных белков приводит к неограниченному росту. Дальнейшие ис-следования не внесли ясности в понимание значения этой группыбелков в химическом канцерогенезе. Так, было показано, что в ходеканцерогенеза кожи мышей полициклическими углеводородамипроисходит аналогичный процесс связывания и исчезновения бел-ков. Из этих фактов был сделан вывод: соединение канцерогена сопределенным цитоплазматическим белком вызывает необратимоеизменение или потерю этого белка, что играет решающую роль вканцерогенезе. Предполагали, что утрата белка снимала торможе-ние деления ядра и способствовала опухолеобразованию.

Оценивая эту модель канцерогенеза, И.Ф.Сейц и П.Г.Князев(1986) отметили, что до сих пор не удалось привести достаточноубедительных доказательств гипотезы «выпадения», они пишут:«Канцерогены связываются не только с белками, но и с другимикомпонентами клетки, и прежде всего с нуклеиновыми кислота-ми, именно на это следует обратить внимание» (с.39).

К сожалению, теория онкогена не внесла ясность относитель-но этой гипотезы, и имеются основания не согласиться с интерп-ретацией и оценкой, которую дают И.Ф.Сейц и П.Г.Князев.

В чем суть проблемы выпадения белка, каков механизм этого яв-ления? Очевидно, можно иначе объяснить феномен «выпадения»?Решение этой проблемы содержится в вышеприведенной концеп-ции «конвергенции», точнее, в одном из ее аспектов. Суть состоит втом, что прогрессирующее омоложение, которое наблюдается приканцерогенезе, и соответственно дедифференцировка клеток связа-ны с постепенным снижением количества синтезируемых тканеспе-цифических белков. В результате дедифференцировки меняетсяферментативный спектр в сторону уменьшения количества синтези-руемых белков, до полного исчезновения некоторых из них. Это оз-начает, что снижение количества белка происходит не за счет свя-зывания с экзогенным фактором, а за счет эмбрионализации ткани.Канцерогены вызывают повышенную пролиферацию, а она опреде-ляет прогрессирующую эмбрионализацию ткани, в результате иска-жается спектр синтезируемых белков. Далее мы рассмотрим, какэто влияет на механизм контроля пролиферации, а именно наструктуру тканевого гомеостаза.

4. Эпигенетические концепции

Гипотезы, обосновывающие ведущую роль в неоплазии эпиге-нетических факторов, исходят из того, что наследуемые квазине-обратимые изменения могут происходить в ходе дифференциа-ции без изменения генетической информации. Например, эпиге-нетические последствия реакций п-гидрокси-эфиров аминов иамидов с аминокислотами (метионином, цистеином, тирозином,триптофаном) в белках и с гуанином и другими основаниями вразличных РНК рассматриваются в качестве механизмов канце-рогенеза. Мысль, что такие реакции лежат в основе обратимоститрансформации, была высказана лауреатами Нобелевской пре-мии Ф.Жакобом и Ж.Моно (Jacob, Monod, 1961). Вскоре онаполучила подтверждение в виде демонстрации быстрого эпигене-тического действия метилхолантрена в печени крыс. На основеэтих реакций было сделано предположение, что опухоли могутвозникать в результате действия потенциально обратимых абер-раций при дифференциации, которые являются результатом мо-дификации транспортных РНК, индуцированных канцерогенами.

Чем же вызвано появление эпигенетических концепций, какиефакты они объясняют? Появление концепций, не связывающих ме-ханизм трансформации с мутациями, основывается на данных понормализации опухолевых клеток при стимуляции дифференци-ровки. С этой точки зрения эпигенетические концепции историче-ски предшествуют тканевой теории и являются родственными.

В связи с явлением нормализации раковых клеток возникаетпроблема изменения оснований, принципа теории онкогена. С од-ной стороны, надо сохранить рациональное зерно теории онкоге-на, с другой — необходимо изменить принцип механизма транс-формации. Тканевая модель канцерогенеза сохраняет идею акти-визации онкогенов, но в другой форме, не за счет поврежденийгенома или белков, а в результате нарушения тканевого гомеоста-за и выхода из-под контроля клоногенных клеток, обладающихактивизированными онкогенами. Тем самым можно отделитьидею активизации онкогенов в стволовых клетках и выход их из-под контроля тканевой системы от идеи нарушения генома в ка-честве предполагаемой причины трансформации.

Существует ряд гипотез, выделяющих такой аспект, как ано-мальная экспрессия генов, сдвиг изозимного спектра в опухолях.S.Weinhouse (1972) (см: Сейц, Князев,1986) на эксперименталь-ных гепатомах изучал отклонение в генетической экспрессии, про-являющейся в изоэнзимных изменениях. Он пришел к выводу, чтоошибочное программирование генетической информации являетсяобщей фенотипической чертой рака. Сюда же следует отнести появ-ление фетальных белков. Он считал, что гены, бывшие активными

в эмбриональном состоянии и репрессированные в ходе дифферен-цировки, реактивируются при раке. S. Wemhouse отмечают сущест-венные изменения в экспериментальных гепатомах различной сте-пени дифференцировки. С уменьшением степени дифференциров-ки гепатом активность глюкокиназы практически исчезает. В этойгруппе опухолей имеют место почти полное исчезновение высокоак-тивного и играющего ключевую физиологическую функцию в нор-мальной печени изозима и значительная дерепрессия изозимов,слабоактивных в зрелой печени. Эти данные соответствуют тако-вым эмбриональной печени (Ходосова, 1988).

Характерны изменения в экспериментальных гепатомах изо-ферментов альдолазы. Альдолаза А — доминирующая формафермента в эмбриональной печени. Альдолаза В представляетединственную форму этого фермента в зрелой печени. С падени-ем степени дифференциации альдолаза А начинает появляться,и, подобно гексокиназным изоэнзимам, низкодифференцирован-ные гепатомы полностью теряют альдолазу В, которая замещает-ся высокоактивным изозимом альдолазы А.

Сходные трансформации происходят в гепатомах с ферментомпируваткиназой. В медленно растущих высокодифференцирован-ных гепатомах (9618 А) активность пируваткиназы высока, нонизка в опухолях средней степени дифференцированное™ ипрактически отсутствует в быстрорастущих, низкодифференциро-ванных.

Как интерпретировать приведенные данные? Анализируя про-блему изменения ферментативного, белкового спектра опухолей впроцессе прогрессии, И.Ф.Сейц и П.Г.Князев пишут: «Рак ха-рактеризуется потерей контроля хозяина над клеточной пролифе-рацией. 4Обратной стороной медали» являются нарушение диф-ференциации и сопутствующие этому изменения в экспрессии от-дельных важных в функциональном отношении генов... Делалосьмного попыток найти связь между пролиферативными процесса-ми опухолей и их энзиматическими активностями, однако безус-пешно. Это и понятно, так как простое определение валовых эн-зиматических активностей часто не выявляет тонких и глубокихсдвигов, определяемых измененной молекулярной структурой от-дельных изоэнзимных компонентов» (с.43). Мы привели даннуюточку зрения, чтобы сопоставить ее с интерпретацией этих про-цессов с позиции тканевой модели. Можно не согласиться с тем,что нарушение дифференцировки является «обратной стороноймедали» нарушения контроля пролиферации. С нашей точки зре-ния, здесь перепутаны причина со следствием в последовательно-сти событий. Предшествует ли дедифференцировка трансформа-ции или наоборот? С нашей точки зрения, нарушение дифферен-цировки предшествует трансформации, поскольку омоложение

ткани — характерный признак также регенераторных процессов,которые не обязательно переходят в опухолеобразование. Приканцерогенном воздействии омоложение клеточного состава наначальных этапах является обратимым — при прекращении кан-церогенного воздействия ткань нормализуется. Это доказываетнеспецифичность канцерогенного воздействия и неспецифичностьначальной фазы опухолеобразования. Относительно связи проли-ферации при канцерогенном воздействии и энзиматических ак-тивностей можно предложить следующую модель. Известно, чтоускоренная длительная пролиферация с необходимостью вызыва-ет омоложение клеточного состава за счет конкуренции междупролиферацией и дифференцировкой — клетки не успеваютпройти дифференцировку. Поскольку состав ферментов, синтези-руемых стволовыми и дифференцированными клетками, разли-чен, то увеличение в ткани доли низкодифференцированныхстволовых и коммитированных клеток изменит ферментативныйспектр, о чем свидетельствуют рассмотренные выше данные. На-пример, эмбриональные антигены а-фетоглобулина определяютсяв нормальных тканях и могут количественно нарастать не толькопри раке, но и в регенерирующей печени, при гепатите и цирро-зе, а также в «пренеопластической» печени вскоре после началаскармливания канцерогенов (Абелев, 1971).

Что же является общим в различных канцерогенных факторах?Специалисты по химическому канцерогенезу считают, что спе-

цифические канцерогенные компоненты различных смол, сажи,масел, сигаретного дыма и бетельных орехов пока не раскрыты.С позиции молекулярно-генетической теории канцерогенностьотождествляется с генотоксичностью. В настоящее время этотвопрос окончательно не решен.

Трудность в определении канцерогенных компонентов в пе-речисленных канцерогенах связана с тем, что канцерогеннымимогут быть механические повреждения или такой фактор, какимплантация сплошной пластинки в ткань. Механизм гормо-нального рака также не имеет объяснения в теории онкогена,поскольку гормоны, согласно общепринятой точке зрения, неотносят к канцерогенам, так как они не являются генотоксиче-скими факторами (Дильман и др., 1989). Отметим, что гормо-ны вызывают рак лишь в том случае, когда они в избытке идействие их продолжительно. Очевидно, дело не в отдельномкомпоненте, обладающем канцерогенностью, а в самом характе-ре напряженного, длительного функционирования ткани, по-скольку повышенная функциональная нагрузка на ткань иници-ирует ускоренную пролиферацию, которая вызывает омоложе-ние клеток. Накопление таких клеток разрушает отлаженнуювоспроизводимую систему тканевого гомеостаза. Таким образом,

можно заключить, что общим канцерогенным фактором являет-ся длительный режим повышенной пролиферации, который раз-рушает систему тканевого контроля.

5. Проблема хронической пролиферациикак фактора канцерогенеза в истории онкологии

В методологическом плане идея ускоренной пролиферациикак фактора канцерогенеза обладает рядом преимуществ, по-скольку позволяет объяснить, как различные по природе канце-рогенные факторы приводят к единому результату.

Компенсаторная пролиферация неспецифична и выступаеткак защитная реакция от различных повреждающих факторов,эта функция хорошо укладывается в представление о механизме«общего знаменателя». Общая точка зрения состояла в том, чтомеханизм общего знаменателя, осуществляющий нивелировку,унификацию канцерогенов, находится в клетке и связан с по-вреждением онкогенов, т.е. что активизация онкогенов выступаетв качестве такого механизма. Однако патологическая активиза-ция онкогенов является конечным результатом трансформации(неизвестным остается сам механизм трансформации), и она нераскрывает механизма действия и унификации канцерогенов.Этот аргумент усиливается, если учесть специфичность молеку-лярно-генетических процессов, что не соответствует большомуразнообразию канцерогенных факторов. Таким образом, общийзнаменатель на уровне отдельной клетки обнаружить не удается,что опровергает теорию онкогена. Это дает основание для поискамеханизма общего знаменателя на уровне тканевого гомеостаза,контролирующего пролиферацию клеток. Но это означает, чтомеханизм рака нельзя понять на уровне отдельной клетки. По-скольку ускоренную пролиферацию может вызвать избыток гор-монов при гормональном дисбалансе (митогенное воздействие)либо она инициируется повреждением, гибелью клеток, то изэтого вытекает, что хроническая пролиферация является «узкимместом» канцерогенеза, т.е. различные канцерогены оказываютонкологическое, трансформирующее действие путем инициациикомпенсаторной пролиферации. Вирхов систематически развилидею ускоренной пролиферации в канцерогенезе, но он не пер-вый, кто обратил внимание на ускоренную пролиферацию как напричинный фактор в механизме рака. Подобные утверждениягосподствуют в доэкспериментальной онкологической литературе.Об этом говорится и в монографии Венцеля (Wenzel, 1815), и вомногих медицинских руководствах, изданных как в началеXIX в., так и в XVIII в. (см.: Салямон, 1974).

Причину рака желудка Ван-Свитен (1700—1772) связывал схроническим воспалением. Таково же было мнение его учителяБургава (1668-1738) (Bamberger, 1855) (см.: Wolff, 1907). По-зже врачи утверждали, что неспецифические повреждения тканимогут привести к возникновению опухоли. Анализируя этот воп-рос, Л.С.Салямон (1974, с.10) пишет: «Положение о связи меж-ду воспалением и раком возникло не как теоретическая догадка,а как эмпирическое обобщение. Десятки поколений врачей собст-венными глазами наблюдали и своими руками ощупывали опухо-ли, локализованные в прежде воспаленной ткани». Но каков ме-ханизм связи между хронической пролиферацией и трансформа-цией, ни тогда, ни в настоящее время открыть не удалось: про-блема предрака и роль хронической пролиферации остались не-раскрытыми в молекулярно-генетической теории.

Что же помешало развить идею неспецифического раздраже-ния? Вопреки выводам опухоли у животных, подвергнутых дей-ствию «раздражителей», порой не возникало. Опухоли не возни-кали ни в опытах Ганау (1889), наносившего каменноугольнуюсмолу на мошонку крыс, ни в последующих опытах Казена(1894) (см.: Шабад, 1947).

В чем же причина ряда неудач при индукции эксперименталь-ного рака?

С позиции тканевой модели принципиальное значение имеетструктура, или профиль, канцерогенного воздействия на ткань: си-ла, длительность воздействия, промежутки между воздействиями.Именно в этом кроется причина первых неудач при индуцированииопухолей. Один и тот же канцероген при разных режимах воздейст-вия оказывает разное, в том числе не опухолевое, действие. Кажу-щаяся тривиальность неспецифического раздражения скрываеттайну истинного механизма рака. Многие ученые, однако, основы-ваясь на неудачных экспериментах, на долгие годы отказались отэтой идеи, которая, по существу, разрушает мутационную и моле-кулярно-генетическую теорию. С другой стороны, на основе клини-ческих данных к идее неспецифического раздражения пришликрупнейшие медики в истории медицины.

Опровергая теорию Вирхова, Л.С.Салямон (1974, с.15) пи-шет: «В 40-е годы экспериментальная онкология уже располагалафактами, которые противоречили этой теории. Если бы концеп-ция Вирхова была справедлива, то любое хроническое поврежде-ние ткани должно было бы вызывать опухоли. Однако этого непроисходит... не удалось получить опухоли путем смазываниякожи мышей ацетоном, бензолом, ксилолом, толуолом, скипида-ром, горчичным маслом и т.д. или путем введения животным подкожу шелковой нити, инфузорной земли, толченого стекла, шар-лахрота и десятков других раздражителей... Возникла необходи-

мость найти специфический механизм действия канцерогенов, от-личающийся от неспецифического действия банальных раздражи-телей».

При таком подходе возникает противоречие с другого родафактами, свидетельствующими о неспецифическом характеремногих канцерогенных факторов. Например, с помощью хрони-ческого травмирования кожного покрова можно вызвать опухоле-образование: трение упряжи у вьючных и тягловых домашнихживотных вызывает рак в местах трения. У магометан, бреющихголову плохо наточенными бритвами и от этого постоянно раня-щих кожу головы, в этих местах возникает рак (Лабард, 1979).В Индии, в штате Кашмир, местные жители в период зимних хо-лодов для обогревания привязывают к животу плетенку, котораяназывается кангри, в нее ставят горшки с горячими углями. Та-кое воздействие вызывает рак «кангри». Такой же рак известен уяпонцев, носивших печки капро, наполненные горячими углями.Хронические ожоги живота приводили к развитию рака кожи.Рак «сари» (Индия) возникает от ношения грубоворсистой шер-стяной ткани, в результате длительного раздражения кожи. Важ-но выделить общую черту канцерогенеза — природа раздражаю-щего фактора не имеет значения, определяющими качествамиканцерогенов являются уровень травмирования ткани и длитель-ность действия, что коррелирует с характером пролиферации.Тот факт, что рак можно вызвать различными по природе канце-рогенными факторами, доказывает его неспецифпческнй харак-тер. С этой точки зрения разгадка тайны рака кроется в механиз-ме общего знаменателя. Что же такое канцерогенность как свой-ство в различных факторах канцерогенеза? В теории онкогенапонятие канцерогенности осталось нераскрытым, поскольку невсе канцерогенные факторы генотоксичны. Если это химическоевещество, то не понятна роль механического трения, травмы или,например, имплантации сплошной пластинки в ткань и т.д. Этиканцерогенные факторы невозможно объединить на основаниикакого-либо общего признака. Неспецифичность механизма ракаследует из того факта, что огромное число различных по природеканцерогенов способны вызывать рак.

В теоретическом плане, если обратиться к началу эксперимен-тальной онкологии, противоречие возникло между выводом, сде-ланным классиками медицины, исходя из клинического опыта, ивыводом, сделанным представителями молодой развивающейсяэкспериментальной онкологии, на основе отрицательных результа-тов по индукции опухолей различными канцерогенными фактора-ми. К сожалению, вывод экспериментаторов, полученный на основеотрицательных результатов, оказался более убедительным.

Обратимся к истокам современных концепций рака.

С появлением генетики поиск разгадки механизма рака уст-ремляется в новом направлении. Не является ли опухолеваятрансформация следствием мутаций? Действие ионизирующихлучей начали связывать не с «раздражающим» эффектом, а с му-тагенной активностью. С этого периода история онкологии делит-ся на два этапа — догенетический период и генетический. Вер-шиной генетического направления стала молекулярно-генетиче-ская теория онкогена.

Однако не все онкологи следовали этому ведущему направле-нию, связывающему рак с мутациями. Так, биолог Л.Гейльбрун(1957, с.212) замечает, что «...в современных книгах, посвящен-ных раку, вопрос о связи рака с повреждением и раздражениемоттеснен на задний план множеством новых фактов, возможноболее второстепенных». А онколог И.Беренблюм (1961, с.79) во-склицает: «Меня всегда удивляло, что идея о канцерогенном дей-ствии простого «раздражения» считается давно уже отвергну-той». Даже факты, полученные опытнейшими учеными, прини-мались с большим недоверием. Однако многолетние опыты H.H.Петрова и H.A. Кроткиной (1928, 1944) показали, что у морскихсвинок можно вызвать злокачественные опухоли желчного пузы-ря путем его длительного раздражения инородным телом.

Стереотипы восприятия, связанные с отказом рассматриватьнеспецифические раздражения в качестве канцерогенных факто-ров, мешали выявлению истинного механизма рака.

Как же от «тривиального» раздражения перейти к опухолево-му воздействию? Обратим внимание, что в приведенном примереопытов с морскими свинками авторами указывается на необходи-мость длительного воздействия. Мы подошли к новой, неисследо-ванной проблеме — «структуры» канцерогенного воздействия, откоторого зависит режим пролиферации. Речь идет о структуревоздействия, т.е. канцерогенном профиле. Очевидно, что понятиеканцерогенного фактора включает, кроме физического воплоще-ния, например в виде вещества, излучения, механического воз-действия, вируса и т.д., еще один компонент, который вроде бынеосязаем, однако экспериментально его легко обнаружить: этовремя, частота и сила воздействия. Этот компонент характери-стики канцерогенного воздействия определяет динамику воздей-ствия и соответственно режим пролиферации, поэтому от него за-висит степень эмбрионализации ткани.

В парадоксальной форме реальность феномена канцерогенно-го профиля можно выразить в утверждении, что канцероген безканцерогенного профиля (или с недостаточно высоким профи-лем) не является канцерогеном. И наоборот, неканцерогенныйгормон превращается в истинный канцероген, если он создает,индуцирует канцерогенный профиль. Таким образом, мы выдви-

гаем концепцию канцерогенного профиля, которая учитывает ди-намику воздействия и способность к восстановлению тканевогогомеостаза, т.е. учитывает соотношение между свойствами ткане-вого гомеостаза, его способностью себя восстанавливать и дина-мическими параметрами канцерогенного воздействия. Отказав-шись от неспецифических факторов, поиск причин рака попадаетв логическую ловушку — возникает проблема, как такое большоечисло различных по природе факторов вызывает один и тот жеэффект. Разрешить это противоречие можно при одном условии,если допустить, что существует механизм общего знаменателя,который на входе нивелирует разнообразие канцерогенов. Выяв-ление такого механизма и будет означать раскрытие тайны рака.

Активизация онкогенов как результат трансформации не под-ходит на эту роль, поскольку механизм общего знаменателя сто-ит на входе процесса опухолеобразования, а активизация онкоге-нов, как предполагает теория онкогена, является конечным ре-зультатом. Оценивая теорию онкогена, Ф.Л. Киселев и др.(1990, с.315) пишут: «Каковы же конкретные молекулярные ме-ханизмы превращения нормальной клетки в опухолевую? Авто-ры вынуждены констатировать, что прямого ответа, естественно,они дать не могут... молекулярная онкология возникла как наукауже после 1980 г. Отсюда следует, что за столь короткое времясвоего существования она не могла разрешить главного вопроса...каков механизм контроля регуляции деления клеток... Однакоможно, вероятно, утверждать, что рак — это заболевание генети-ческого аппарата клетки, т.е. закрепление изменения генов в оп-ределенной популяции клеток».

Уже с первых шагов в развитии представлений о природе опухо-леобразования стало ясно, что эта проблема затрагивает фундамен-тальные основы живых систем и поэтому надеяться получить быст-рый ответ чисто эмпирически, не анализируя сущность трансфор-мации, невозможно. По мнению Н.Н.Петрова (1959), истинныеопухоли тесно связаны с самой сущностью жизни многоклеточныхорганизмов. Другой крупный советский ученый, И.В.Давыдовский(1959, 1961), высказал такое соображение, что «преимущественнопрактическое направление медицинской науки способствовало вы-явлению множества этиологических факторов, вызывающих злока-чественный рост, но сильно затормозило познание биологическойсущности последнего». Биологическая же сущность, как указывалИ.В.Давыдовский, при чрезвычайном разнообразии причинныхфакторов должна быть единой, из чего вытекает необходимость об-щебиологического подхода к изучению проблем рака.

Казалось, можно было бы идти в теоретических построенияхнепосредственно от фактического материала, который предостав-ляет клинический опыт. В этом случае тканевые изменения бы-

ли бы в центре внимания. Но, к сожалению, этого не произош-ло, и богатый клинический материал, касающийся предраковыхсостояний, остался в стороне от генетического подхода. В опре-деленной мере это связано с этапами развития теоретическойонкологии. Поиск механизма рака на клеточном, затем на мо-лекулярно-генетическом уровне обусловлен этапами развития са-мой биологии. Теоретическая онкология как бы повторяла этиэтапы, преломляя их через призму своей проблематики. Рожде-ние молекулярной биологии закономерно породило молекуляр-ную онкологию. Основной постулат о том, что механизм ракареализуется на уровне клетки, получил дополнительное под-крепление, когда были открыты онкогены. Однако, несмотря наширокое признание молекулярно-генетической теории, сам меха-низм трансформации взят ею от предшествующей мутационнойконцепции, с этой точки зрения она не является принципиальноновой теорией. Старая, критикуемая мутационная концепция ра-ка в лице теории онкогена получила современную молекулярно-генетическую форму. Очевидно, необходима дифференцирован-ная оценка теории онкогена: разрушая представление о меха-низме трансформации, основанном на генетических необратимыхизменениях, необходимо сохранить идею активизации онкогеновв ее альтернативном варианте, связанном с нарушением ткане-вого гомеостаза, который контролирует деление стволовых кле-ток, обладающих активизированными онкогенами и раковымфенотипом. Иначе говоря, из-под контроля выходят клетки, об-ладающие активизированными онкогенами, которые не репрес-сируются ввиду блокировки днфференцировки. Чтобы репресси-ровать активизацию онкогенов, необходимо индуцировать диф-ференцировку. Следовательно, активизация онкогенов непосред-ственно зависит от степени дифференцировки и нарушения тка-невого контроля.

6. Взгляды Н.Н.Петрова на природу имеханизм опухолеобразования

Обращаясь к работам крупнейшего онколога Николая Нико-лаевича Петрова (1876 — 1964), необходимо отметить, что ониявляются этапом в развитии онкологической мысли, поэтому не-обходимо осмыслить их с позиции сегодняшнего дня. Проанали-зируем основные положения этого учения. Касаясь определенияпонятия опухоли, Н.Н.Петров (1947, с.2) писал: «В настоящеевремя мы твердо стоим на позиции признания за истинные опу-холи только тех процессов, которые основываются на размноже-нии клеток... опухоль — это местное увеличение объема, проис-

шедшее вследствие размножения клеток... в это понятие включа-ются только такие случаи увеличения объема в зависимости отразмножения клеток, когда размножающиеся клетки оказывают-ся атипичными, т.е. отличаются от соответствующих нормальныхсвоей неполной дифференцировкой и полиморфизмом».

Автор подчеркивал, что опухолевые клетки не имеют универ-сального морфологического признака, отличающего их от нор-мальных клеток, выделяя нарушение дифференцировки. Наибо-лее существенным признаком является характер роста злокаче-ственных клеток: рост опухоли идет без участия паразитов, пу-тем разрастания опухолевых клеток, получивших внутреннююспособность к прогрессивному росту без повторного участияпервичного воздействия причины. Во всех этих случаях можетнаступить такой момент, когда прекращение действия канцеро-генных факторов не останавливает развития возникших разра-станий. Стимул к росту опухолевого эпителия, как и любыхдругих опухолевых клеток, лежит в самих этих клетках. Имен-но в этом кардинальное отличие опухолей от всех других видовгиперплазии. Согласно Н.Н.Петрову, в отличие от гиперплазиии регенерации, останавливающихся по достижении компенсации,заживления или восстановления гормонального равновесия, вотличие от клеточного размножения при инфекциях, прекраща-ющегося, когда бактерии уничтожены и обезврежены ихяды, — опухолевый рост продолжается неопределенно долго.Он допускал в основе этой способности глубокую внутреннююперестройку жизненных свойств клеток и считал, что опухоле-вые клетки представляют новые клеточные породы. Обращаявнимание на такой характерный признак опухоли, как наруше-ние дифференцировки, Н.Н.Петров (1959, с.422) писал: «...са-ма возможность обратного развития уже готовых дифференци-рованных клеток недостоверна. Гораздо нагляднее недоразвитиеновых клеток, возникающих из камбиального слоя при регене-рации, и в этом смысле, несомненно, возможна недодифферен-цировка или «раздифференцировка», наблюдаемая, как прави-ло, при многих формах воспаления и при развитии злокачест-венных опухолей*.

Вопрос о механизме эмбрионализации клеток при опухоле-вых и регенерационных процессах имеет принципиальное значе-ние. Согласно Н.Н.Петрову, нарушение дифференцировки объ-ясняется не тем, что зрелая клетка начинает развиваться в об-ратную сторону, а тем, что молодые клетки не проходят стадиидифференцировки. Такую же точку зрения отстаивает Д.С.Сар-кисов (1977).

Однако Н.Н.Петров был сторонником мутационной теории,поясняя свою позицию, он писал: «Мы не находим оснований от-

казаться от мутационной теории злокачественного роста, так какона нагляднее других теорий объясняет нам появление в организ-ме новых клеточных пород с особыми свойствами, морфологиейи функцией, передающимися затем прямым потомкам этих кле-ток в неограниченном ряде поколений» (с.425).

Однако возникает главный вопрос: наталкивался ли Н.Н.Пет-ров в своих исследованиях на факты, не укладывающиеся в му-тационную гипотезу? Этот вопрос имеет принципиальное значе-ние. Анализируя природу опухолеобразования, он писал: «Новедь истинные мутации возникают всегда внезапно, а злокачест-венный рост возникает нередко постепенно, проходя через ста-дию переходных «предраковых изменений»; можно ли при такихусловиях говорить о малигнизирующих мутациях? Не значит лиэто допустить возможность целого ряда последовательных мута-ций, направленных в определенную сторону, что противоречилобы самой сущности учения о мутациях? Нет, не значит. Мута-ции — это необратимые изменения, передаваемые по наследству,а «предраковые изменения» — не мутации, а обратимые измене-ния, полностью укладывающиеся в рамки приспособительныхпроцессов, которые еще могут исчезнуть или замениться другимипри перемене условий среды. Предраковые изменения — не фор-мы последовательного перехода нормальных клеток в раковые,но только необходимая подготовка для возникновения единой ма-лигнизирующей мутации» (1959, с.425).

Примечательно, что Н.Н.Петров обнаруживает реально суще-ствующее противоречие в первой части своих рассуждений, кото-рое затем старается раскритиковать и отбросить. Приведенныеавтором факты противоречат мутационной концепции, но, по-скольку иного объяснения в то время не существовало, они от-брасываются. С нашей точки зрения, можно иначе интерпретиро-вать замеченное противоречие. Приведем несколько аргументовУстановленный факт нормализации трансформированных клетокразрушает представление о необратимых изменениях генома засчет мутаций как причине рака. Передача злокачественныхсвойств при делении раковых клеток также наследственно не за-креплена, поскольку дочерние клетки способны нормализоваться.Это доказывается тем, что раковые клетки в опухоли способныдифференцироваться. Ниже эта закономерность будет проанали-зирована более подробно. Что касается противоречия, котороеобнаружено автором, то оно объективно существует и подтверж-дает приведенные возражения. Постепенность развития опухоле-образования через предраковое состояние противоречит характе-ру мутационного изменения, что говорит об ином механизме раз-вития событий при раке. Однако такое развитие процесса, какотмечает Н.Н.Петров, не укладывается в представление о мута-

циях. Ясно, что обнаруженные противоречия объективны, но этолишь часть тех проблем, которые необъяснимы в теории онкоге-на и мутационной концепции.

7. Концепции химического канцерогенеза

В ходе развития онкологии на место старых концепций при-шли теории химического канцерогенеза. Сформировалось пред-ставление, что малигнизация представляет собой ступенчатыйпроцесс, состоящий по крайней мере из двух стадий — стадиииндукции и стадии активации (Беренблюм, 1956, 1961, 1950;Boyland, 1969). То обстоятельство, что при увеличении дозы кан-церогена латентный период малигнизации сокращается до опре-деленной величины, а после него увеличение дозы не оказываетвлияния, привело к выводу, что возникновение злокачественнойопухоли происходит вследствие нарушения какой-то системы, об-щей для всех соматических клеток (Даннинг, 1961).

Тем не менее работы по химическому канцерогенезу не далиожидаемых результатов для понимания механизма трансформа-ции.

В качестве примера приведем гипотезу Дж. Миллер и Э.Миллера (1955). Авторы выдвинули идею, согласно которой вве-денный краситель превращается в организме в производное, спо-собное соединяться с определенными белками печени, играющи-ми важную роль в реакциях клетки на действие внутриклеточ-ных и внешних факторов, регулирующих рост. Связывание этихбелков с красителем может затормозить или приостановить даль-нейший синтез этих белков. В результате следующая генерацияклеток будет содержать меньшее количество белков, на которыедействовал краситель. В конце концов могут образоваться клет-ки, совсем не содержащие этих белков. Таким образом, авторыобъяснили постепенное снижение количества белка в процессеканцерогенеза за счет связывания его внешним красителем.

С позиции тканевой теории снижение количества белков мож-но объяснить прогрессирующим омоложением клеток, посколькумалодифференцированные клетки синтезируют иной состав бел-ков, более обедненный.

Одно из видных мест среди химических теорий канцерогенезазанимает концепция Варбурга (Warburg, 1926). В 1923 г. Вар-бург обнаружил высокую скорость образования молочной кисло-ты раковыми клетками и пришел к заключению, что способностьполучать энергию за счет «молочнокислой ферментации» глюко-зы и расти за счет энергии этого процесса является главной био-химической характеристикой раковых клеток.

Первичной причиной рака является, согласно Варбургу, заме-щение дыхания кислородом в нормальных клетках ферментациейсахара в раковых клетках (Warburg, 1926).

Варбург показал, что способность раковых клеток перевивать-ся тесно связана с их способностью к гликолизу. Утрата ими гли-колитической активности приводит к потере способности переви-ваться. Обмен раковых клеток представляет собой сочетаниеокислительных и гликолитического метаболизма (дыхание/аэробный гликолиз).

Доброкачественные опухоли согласно такому соотношению за-нимают промежуточное положение. Далее было показано, что об-мен эмбриона является практически гликолитическим, что хоро-шо укладывается в эту закономерность. Становление раковыхклеток из нормальных, по Варбургу, проходит в два этапа. Впервой фазе вследствие различных причин происходит необрати-мое повреждение дыхания, после чего наступает длительный пе-риод борьбы за существование. Выживают те клетки, которыеоказались способны восполнить возникший дефицит энергии засчет механизма гликолиза.

Из работ Варбурга известно, что гликолиз тела максимален внаиболее ранних стадиях эмбрионального развития, но постепен-но, по мере дифференциации эмбриона, он падает. Гликолитиче-скую активность эмбриональных тканей Варбург рассматривалкак наследие недифференцированных предков, в свете законо-мерности, согласно которой онтогенез повторяет филогенез.

Попытаемся объяснить обнаруженные закономерности с пози-ции тканевой модели. Переход одного типа энергетического обме-на (дыхания) на другой — гликолиз, который более примити-вен, — можно объяснить на основе данных, которые получилсам Варбург. Дело в том, что ферменты, обеспечивающие дыха-ние в дифференцированной клетке, синтезируются по мере диф-ференцировки клетки. Стволовые же и коммитированные клетки,т.е. низкодифференцированные клетки, на ранних стадиях име-ют другой состав ферментов и соответственно иной тип энергети-ки — гликолиз. Поэтому в процессе дифференцировки клетокэмбриона гликолиз постепенно снижается. Процесс канцерогене-за, как известно, связан с прогрессирующим омоложением кле-ток — это приводит к появлению клеток с иным ферментным со-ставом, что меняет тип дыхания. Более детально и последова-тельно этот вопрос рассматривается в VII главе, где анализиру-ются современные концепции, объясняющие изменение энергети-ки в раковых клетках.

Г Л Α ΒΑ II

ОСНОВАНИЕ СОВРЕМЕННОЙ ПАРАДИГМЫОПУХОЛЕОБРАЗОВАНИЯ

1. Альтернативные парадигмы

Накопление фактов, противоречащих теории онкогена, ставитвопрос о пересмотре принципов, лежащих в основе представле-ний о механизме трансформации. Что же следует сохранить в но-вой теории, а что откинуть как неподтвердившееся? Теоретиче-ская конструкция — это своего рода некоторая «упаковка», илиорганизация фактов. При хорошей упаковке каждый факт нахо-дит свое место, при плохой — многие факты не получают объяс-нения.

Причины выживания старых теорий различны. Если стараятеория плохо объясняет данные, но отсутствует альтернативная,то она будет сохраняться, несмотря на противоречия с фактами.

Более рациональное, конструктивное отношение к старой тео-рии состоит не в отбрасывании ее, а в сохранении рациональногозерна в новой теории. В этом состоит историческая и логическаяпреемственность: рациональная идея старой теории не умирает, аразвивается, но в другой теории, приобретая более совершеннуюструктуру, при этом новая основа может значительно отличаться отстарой теории. Метод, согласно которому в новую теорию вбирают-ся все рациональные идеи предыдущих концепций, можно назватьсинтетическим, конструктивным подходом при построении общейтеории рака. В этом случае общая модель будет соответствовать тре-бованию исторической преемственности, она будет вбирать в себявсе ценное, созданное в предшествующих концепциях.

Теория онкогена основывается на принципе трансформации,который был выдвинут еще мутационной концепцией. Общепри-нятая традиционная схема трансформации состоит в том, чтоканцерогены при контакте с клеткой, проникая в нее, вызываютнеобратимые, наследственные изменения генома в 3 — 4 онкоге-

нах (либо иные повреждения генома), что приводит к патологи-ческой активизации онкогенов, т.е. активизация онкогенов рас-сматривается как результат нарушения структурной основы на-следственности в результате мутаций.

В основе такого подхода лежит идея о необратимом поврежде-нии генома клетки при раке. Канцерогены, согласно постулиро-ванному механизму трансформации, являются генотоксическимифакторами, поэтому негенотоксические канцерогены в эту схемуне вписываются. Схематично эту идею можно изобразить так:

Эту схему и принцип трансформации, основанный на ней,можно назвать прямолинейным принципом трансформации. Та-ким образом, в основе механизма трансформации в теории онко-гена лежит мутационная концепция. Поэтому все возраженияпротив мутационной концепции в равной мере относятся и к тео-рии онкогена. Новое, что вносит теория онкогена, — это выявле-ние онкогенов и установление связи между активизацией онкоге-нов и злокачественными свойствами опухолевой клетки, сам жемеханизм трансформации остался старым, основанным на пред-ставлении о роли мутаций как причине необратимости трансфор-мации.

Как же повреждения ДНК могут вызвать злокачественныйрост? Попытки ответить на этот вопрос так, чтобы объяснить всеформы рака, породили концепцию -«раковых генов». Раковые ге-ны — это компоненты нормального клеточного генома, деятель-ность которых выходит из-под контроля или усиливается поддействием различных канцерогенов и, таким образом, ответствен-на за аномальное поведение раковых клеток. Теория считает ра-ковые гены не чужеродными, а нормальными генами, но вышед-шими из-под контроля; канцероген повреждает либо раковыйген, либо ген, который в нормальных условиях регулирует ак-тивность раковых генов (Бишоп, 1983)

Однако в теории онкогена имеется много подводных камнейи противоречий с экспериментальными данными. Одна из ос-новных трудностей практического и методологического порядкасостоит в объяснении феномена обратимости трансформации,т.е. способности раковых клеток нормализоваться при днффе-ренцировке, теряя злокачественность. Другим аргументом про-тив теории онкогена является наличие в тканях стволовых кле-

ток, обладающих активизированными онкогенами и раковымфенотипом. Все то, что описывает теория онкогена как меха-низм трансформации, разрушается тем обстоятельством, чтополный набор злокачественных свойств, который должен былбы появиться у клетки в результате 3 — 4 мутаций, уже наличе-ствует в стволовых клоногенных клетках, они клоногенны, ми-нимально дифференцированы, иммортализованы, обладают ав-тономным делением (аутокринная стимуляция митоза) и акти-визированными онкогенами. Последнее обстоятельство, т.е. на-личие активизированных онкогенов, делает понятным, почемуони идентичны раковым клеткам. Отсюда следует, что раковыеклетки могут возникать не «окружным путем», через мутации,а прямым. Если стволовые клетки по своим имманентным свой-ствам идентичны раковым клеткам, то механизм трансформацииосуществлен не за счет генетических повреждений, а за счет на-рушения тканевого контроля и неконтролируемого деления кло-ногенных клеток.

Что касается мутаций, выступающих, как предполагается, вкачестве механизма трансформации, то получены многочислен-ные данные, которые противоречат мутационной концепции.Трансформация клеток, культивируемых вне организма, — какспонтанная, так и индуцированная действием химических канце-рогенов — протекает с частотами в 10—100 раз более высокими,чем частоты генных мутаций в этих же клетках. Несовпадениечастот трансформации и частот генных мутаций, по мнению рядаученых, не позволяет считать, что генные мутации являются не-посредственной причиной злокачественной трансформации кле-ток (Бахтин и др., 1987).

Признается, что теория онкогена вобрала в себя предшествую-щие концепции, поэтому, чтобы выдвинуть теорию, основаннуюна ином принципе трансформации, нужна принципиально новаяидея механизма трансформации. Такой идеей и выступает прин-цип нарушения тканевого контроля (гомеостаза) пролиферации инеконтролируемого злокачественного роста клоногенных, низко-дифференцированных клеток.

Ряд авторов считает, что теория онкогена уже представляетсобой общую теорию либо близка к этому. Однако такую оценкумолекулярно-генетической теории разделяют не все авторы. «Об-щая теория канцерогенеза, — пишет Л.Л.Киселев (1986,с.242), — еще не построена, а обилие достоверных и существен-но новых наблюдений еще не переросло в теоретическое обобще-ние, приемлемое для большинства специалистов».

Такую же характеристику дают И.Ф.Сейц и П.Г.Князев(1986, с.151—219), они пишут: «При несомненных конкретных,частных успехах точный молекулярный механизм действия кан-

церогенных веществ еще не раскрыт... Открытие онкогенов далопрямые доказательства роли изменений ДНК в инициации онко-генеза. Однако установление этого факта еще не прояснило, какименно исходные канцерогены осуществляют свое негативноедействие. Онкогены, выявленные трансфекцией, по-видимому,представляют последнюю ступень в цепи событий... в то времякак первые ступени остаются столь же таинственными, как ираньше». Как видим по этим высказываниям, ведущие специали-сты — молекулярные онкологи пока признают непознанностьтайны механизма рака.

Давая оценку теории онкогена, Ю.Д.Иващенко и А.И.Быко-рез (1990, с.157) пишут: «По-прежнему остается неясным, в чемсуть первого этапа трансформации-инициации; какого типа нару-шения в геноме происходят при этом, насколько они специфичны(для клеток, для канцерогена, для возраста и т.д.) и обратимы.Второй этап — промоция — также пока малоизученное явление:либо это достижение количественного порога каких-то измене-ний, начавшихся после инициации и требующих для своего раз-вития действия промоторов, либо это независимые от инициациисобытия, но проявляющиеся только в клетках, прошедших ини-циацию и некоторым образом «коммитированных» к экспрессиитрансформированного фенотипа и генотипа. Это же относится ик прогрессии». Складывается впечатление, что при всех своихдостоинствах и лидерстве теория онкогена не объясняет главно-го — как же осуществляется трансформация клетки, т.е. она вы-явила результат трансформации в виде активизации онкогенов,но не способна объяснить, каков механизм достижения такого ре-зультата, т.е. как осуществляется трансформация. СогласноР.Марри (1993, с.356), «...механизмы, с помощью которых про-моторы превращают «инициированные» клетки в опухолевые, ос-таются пока невыясненными».

Методологический просчет и неполнота теории онкогена про-является в том, что она не учитывает роли предраковых ткане-вых изменений, связанных с избыточной длительной пролифера-цией, таких, как гиперплазия, дисплазия, эрозия и т.д. Эти про-цессы, согласно клиническим наблюдениям, непосредственнопредшествуют и причинно связаны с опухолеобразованием, одна-ко проблема роли предрака в теоретическом плане осталась нере-шенной, роль и механизмы предрака остались нераскрытыми.Объяснение, состоящее в том, что в предраке увеличивается ко-личество молодых клеток и поэтому увеличивается вероятностьмутаций, не затрагивает сам механизм трансформации. Это озна-чает, что тканевые изменения выносятся за скобки, посколькусводятся к фону, на котором осуществляется трансформация ввиде мутации онкогенов.

Очевидно, для построения общей теории необходимо связатьповышенный режим пролиферации с нарушением регуляции тка-невого гомеостаза, омоложением клеток, выходом из-под контро-ля стволовых клеток, в целостную непротиворечивую картину,т.е. необходимо выявить последовательность событий, разрушаю-щих тканевый контроль.

Становится ясно, что с позиции тканевого подхода к идее свя-зи трансформации с активизацией онкогенов можно прийтипринципиально иным путем, минуя прямолинейную схему канце-рогенеза, т.е. согласно тканевой теории (Черезов, 1987, 1990,1993) трансформация обусловлена не деструктивными поврежде-ниями ДНК, а выходом из-под контроля стволовых клеток, обла-дающих активизированными онкогенами при нарушении тканево-го гомеостаза. Это означает, что канцерогенность связана не с ге-нотоксическим эффектом, а с промоторным действием канцероге-нов. Обосновать это можно тем, что промоторным эффектом об-ладают все канцерогены, а генетоксическим — лишь некоторыеиз них. В пользу такой точки зрения говорят данные по норма-лизации опухолевых клеток при дифференцировке, что опровер-гает мутационный механизм и соответственно генотоксическийэффект как причину трансформации.

На основе большого экспериментального материала группа ле-нинградских авторов пришла к следующему выводу, они пишут:«Нет никаких бесспорных доказательств того, что структурно-хи-мические изменения в ДНК, вызванные введением канцерогена,действительно являются единственной, необходимой и достаточ-ной причиной малигнизации, а не относятся к разряду сопутству-ющих явлений... Поэтому мутационный механизм является оченьсомнительным» (Цитологические аспекты первичного действияхимических канцерогенов. Л., 1982, с. 176).

Такой же вывод делает американский автор (Topal, 1988): поего мнению, в целом нет достаточно данных для вывода о том,что активация онкогенов возникает вследствие индуцированныхмутаций в определенной последовательности ДНК.

В работе японских авторов (Sugio et al., 1988) показано, чтоструктура 19 онкогенов не модифицировалась при аденоме илираке, за исключением амплификации гена с-тус, выявленного водном образце рака, но не в материале аденомы, полученной оттого же больного.

К.М.Кроче и Дж.Клейн (1985) установили, что, хотя в клет-ках лимфомы Беркитта человека происходит несколько различ-ных хромосомных перестроек, белок, кодируемый геном с-тус,во всех случаях качественно один и тот же. Авторы обнаружили,что первый экзон с-тус не участвует в кодировании белка, а ко-дирующая белок область гена начинается со второго экзона. Из

этого следует, согласно авторам, что активация онкогенныхсвойств гена с-тус не является результатом перестроек притранслокации, следовательно, злокачественный эффект трансло-кации не связан с каким-либо изменением внутри гена. С нашейточки зрения, это означает, что транслокация и трансформацияпричинно не связаны между собой.

В исследованиях по нормализации опухолевых клеток былопоказано (Сакс, 1986), что нарушение хромосом не определяеттрансформацию. Авторы задались вопросом: восстанавливаетсяли нормальное состояние хромосом в лейкемических клетках, вкоторых искусственно вызваны дифференцировка и прекращениеделения? Происходит ли коррекция генетических дефектов илиже развитие клетки переключается со злокачественного на нор-мальное «в обход» этих нарушений? Авторы обнаружили, что влейкемических миелоидных клетках, принужденных к диффе-ренцировке, аномалии хромосом сохраняются. Следовательно, спомощью индукции дифференцировки остановка злокачественно-го роста достигается «в обход» тех генетических дефектов, кото-рые нарушили нормальный ход событий дифференцировки иразмножения. Вывод, сделанный Л.Саксом, подтверждает нашуточку зрения о том, что генетические повреждения ДНК не явля-ются причиной трансформации. Отличие нашей точки зрения со-стоит в том, что поскольку нормализация идет «в обход», то нетоснования считать, что генетические дефекты являются причинойтрансформации.

Возникает вопрос, из какой группы клеток происходят опу-холевые клетки: из группы дифференцированных клеток, кото-рые подвергаются генетическим нарушениям при канцерогенномвоздействии на ткань, или из группы молодых, появившихся врезультате деления стволовых клеток? Если бы опухолевыеклетки происходили из пула деструктивных старых клеток, тотрансформация носила бы необратимый характер, обратимостьже трансформации указывает на происхождение опухолевыхклеток из пула стволовых делящихся клеток. Об этом такжеговорят данные потери способности к пролиферации зрелыхклеток. Это означает, что трансформация носит не прямой ха-рактер, т.е. осуществляется не путем контакта канцерогена склеткой и генами, а в результате длительной хронической про-лиферации. Иначе говоря, пул поврежденных канцерогенамиклеток и пул клеток, выходящих из-под контроля, могут несовпадать. Идея «непрямого» механизма трансформации позво-ляет объяснить многие факты, не имевшие рационального объ-яснения, в частности почему в ряде случаев наблюдается отсут-ствие вирусного генома в раковых клетках при вирусном кан-церогенезе.

2. Вирусный канцерогенезс позиции тканевой модели рака

Одним из парадоксов вирусной теории рака является отсутст-вие в ряде случаев вируса в опухолевой клетке при вирусномканцерогенезе, что противоречит постулированному механизмувирусного канцерогенеза. Исчезновение вируса из клетки приопухолеобразовании вступало в противоречие с вирусно-генетиче-ской концепцией канцерогенеза, развиваемой известным онколо-гом Л.А.Зильбером.

Концепция вирусного канцерогенеза предполагала встраива-ние генома вируса в ДНК клетки, поэтому для выхода из проти-воречия была предложена гипотеза, согласно которой вирус не-обходим лишь на начальном этапе, а затем процесс канцерогене-за развивается на собственной основе. Однако в рамках теориионкогена этот феномен не получил объяснения. Явление исчезно-вения вируса осталось необъясненным.

Секрет этого явления раскрывается в тканевой модели, по-скольку она основана на опосредованном «непрямом» механизметрансформации, за счет длительной хронической пролиферации.Как известно, вирус вызывает цитопролиферативный эффект:размножаясь и разрушая клетки или иным образом он влияетна пролиферативный режим тканевого гомеостаза. В свою оче-редь повышение пролиферативного режима вызывает омоложе-ние ткани, что в конечном итоге разрушает тканевый гомеостаз.В результате клоногенные клетки, имеющиеся в ткани, перехо-дят к неконтролируемому росту. Поскольку степень иницииро-вания пролиферации в результате гибели клеток различна, томожно ожидать несколько различных форм опухолеобразованияпри вирусном канцерогенезе, т.е. опухолеродный вирус не вовсех случаях будет вызывать злокачественные опухоли.

3. Спонтанная малигнизацияIn vitro

Прямым подтверждением роли тканевого гомеостаза в меха-низме трансформации является спонтанная малигнизация invitro. Это явление так и не получило рационального объясне-ния, поскольку трансформация осуществляется без какого-либоканцерогенного воздействия. Анализируя вопрос о природеспонтанной малигнизации in vitro, С.В.Кузьмина (1983, с.25-26) пишет: «На основании накопленных... данных нельзя субежденностью утверждать, с чем именно связано появлениезлокачественных свойств у клеток нормального происхождения

при выращивании их вне организма... Вопрос о причинах«спонтанной малигнизации» не может считаться выясненным».Чтобы преодолеть противоречие с существующей теорией рака,высказывались различные предположения о существовании не-известного, необнаруженного канцерогена той или иной приро-ды, но поиски его ни к чему не привели. Эта ситуация анало-гична той, когда при объяснении гормонального рака предпола-гается действие невыявленного «истинного» генотоксическогоканцерогена. Введение представления о неизвестном «истинном»канцерогене свидетельствует о непознанности механизма канце-рогенеза. Такое искусственное допущение спасает теорию отпротиворечия с фактами, которые ее разрушают, однако пред-положение остается без каких-либо доказательств.

В рамках тканевого подхода явление спонтанной малигниза-ции in vitro получает объяснение. Поскольку в норме тканевыйгомеостаз контролирует деление стволовых клеток, то при нару-шении тканевой системы клоногенные клетки выходят из-подконтроля. Чем можно объяснить временную задержку трансфор-мации in vitro? Очевидно, в культуре in vitro нарушаются какотрицательная обратная связь, так и положительная.

Другая группа фактов также доказывает определяющую рольтканевого гомеостаза в механизме канцерогенеза: экспериментыпоказали, что при трансплантации в другой организм изолиро-ванных стволовых клеток они проявляют злокачественные свой-ства, т.е. инвазивный рост в окружающие ткани без канцероген-ного воздействия. Об этом свидетельствуют известные классиче-ские опыты Шпемана (Speman, 1942), который продемонстри-ровал злокачественность стволовых клеток, в свое время этиэксперименты воспроизводились многими учеными. Шпемантрансплантировал зародышевые недетерминированные клеткибластулы в полость взрослой лягушки и наблюдал, как они де-лятся без дифференцировки и прорастают в окружающие ткани.Такой же результат описывает Уоддингтон: он трансплантиро-вал в полость тела взрослой саламандры клетки ранней регене-рационной бластемы и наблюдал деление без дифференцировкии инфильтрацию ими окружающих тканей (Уоддингтон, 1947).Таким образом, в результате нарушения тканевого контролястволовые клетки проявляют злокачественные свойства, что ука-зывает на механизм трансформации, не связанный с генетиче-скими повреждениями.

Если бы трансформация была обусловлена мутациями онкоге-нов, то все злокачественные клетки одной опухоли несли бы в се-бе это наследственное изменение в ДНК, а их способность к ме-тастазированию, опухолевый фенотип были бы одинаковы. Ноданные не подтверждают этого: раковые клетки имеют различ-

ную способность к метастазированию и различный фенотип, иони способны дифференцироваться. Данный факт работает натканевую теорию и опровергает теорию онкогена.

4. Временной аспект опухолеобразования

Анализ временных закономерностей развития опухоли даетценную информацию относительно механизма онкогенеза. Длябольшинства видов лейкоза и других злокачественных опухолейнеобходим очень длительный период накопления изменений,многократно превышающий продолжительность жизни клетокпролиферирующей ткани. Необходимо учесть, что процессы де-градации тканевого и клеточного уровня имеют разные времен-ные параметры. Конечный результат трансформации связан с по-степенным накоплением патологических изменений. Об этом сви-детельствует, в частности, возможность остановки процесса опу-холеобразования на одном из промежуточных состояний и дажевозвращение к нормальному состоянию при прекращении канце-рогенного воздействия. Обратимость опухолеобразования свиде-тельствует о необходимости на первом этапе развития рака посто-янно действующего источника, инициирующего пролиферацию.Пройдя фазу предрака, инициируемую источником пролифера-ции, процесс опухолеобразования приобретает новое качество —неконтролируемость опухолевого роста, спонтанность, связанныес нарушением тканевого гомеостаза и выходом из-под контролястволовых клоногенных клеток.

Теоретически накопление патологических изменений канцеро-генного эффекта может происходить либо на тканевом уровне,либо в клетке в виде нескольких мутаций, но поскольку времянакопления изменений в клетке должно быть сопоставимо с вре-менем развития опухолеобразования, то возникает несоответст·-вие, оно не может реализоваться в отдельной клетке, время жиз-ни которой непродолжительно и несопоставимо с временем раз-вития опухоли, исчисляемым иногда годами. Аккумуляция де-структивных изменений, следовательно, проходит на тканевомуровне, а именно в виде изменений структуры тканевого гоме-остаза (изменяется соотношение между дифференцированными иклоногенными клетками), что обусловлено прогрессирующей эм-брионализацией ткани. Учитывая, что первая фаза опухолеобра-зования сохраняет способность к обратимости, принципиальноезначение для развития опухоли имеет режим повышенной проли-ферации, определяемый параметрами канцерогенного воздейст-вия: его силой, дозой, длительностью воздействия, промежутка-ми между нанесением канцерогена, что входит в понятие «канце-

рогенного профиля». Гибель и нарушения клеток имеют онколо-гическое значение как интегративный результат, вызывающийкомпенсаторную пролиферацию и определяющий высокий режимпролиферации, инициирующий омоложение ткани, что в конеч-ном итоге разрушает структуру тканевого гомеостаза.

Тканевая теория описывает механизм нарушения контроля де-ления клеток, который связан со структурой и функционирова-нием тканевого гомеостаза. Она дает принципиально новый меха-низм канцерогенеза, в рамках которого удается рационально раз-решить проблемы, не получившие ответа в молекулярно-генети-ческой теории.

ГЛАВА I I I

ТКАНЕВАЯ ТЕОРИЯ КАНЦЕРОГЕНЕЗА.ВВЕДЕНИЕ К НОВОЙ ПАРАДИГМЕ

1. Проблема переходана тканевый уровень контроля пролиферации

Необходимо очертить круг основных проблем, которые долж-на решать общая теория опухолеобразования. Очевидно, общаямодель должна отвечать следующим критериям:

— объяснять основные группы фактов, исходя из единого осно-вания (принципа), т.е. должна быть монистичной, универ-сальной теорией;

— раскрыть механизм «общего знаменателя», который нивелиру-ет, унифицирует разнообразие канцерогенов;

— выяснить роль омоложения, эмбрионализации в предраке;

— выявить роль клоногенных низкодифференцированных кле-ток;

— установить взаимосвязь между начальным этапом, тканевымипроцессами в предраке и конечным результатом — активиза-цией онкогенов в стволовых клетках;

— объединить в одной теории рациональные идеи основных кон-цепций канцерогенеза.

Теоретически право на существование имеют две альтернатив-ные версии нарушения контроля пролиферации. В старых теори-ях канцерогенеза причину трансформации связывали с необрати-мыми генетическими повреждениями. О существовании принци-пиально иной причины, связанной с нарушением тканевого конт-

роля, вопрос не поднимался, но ряд концепций близко подходи-ли к этой идее.

Альтернатива в подходе к механизму трансформации состоитв том, что либо клетка становится «эгоистичной», автономной,что связывается с генетическими нарушениями; либо нарушаетсятканевая система контроля пролиферации клоногенных клеток,обладающих активизированными онкогенами. Доказать, какая изтеорий соответствует реальности, можно на основании подтверж-дения следствий, вытекающих из моделей. Основным фактом,подтверждающим механизм, основанный на нарушении тканевогогомеостаза, является способность опухолевых клеток нормализо-ваться при дифференцировке. Рассмотрим ряд таких данных.Впечатляющие результаты были получены в работах по изуче-нию морфобластических потенций клеток разных линий терато-карциномы мыши (Mintz,1978). Было продемонстрировано, чтоклетки тератокарцином, сохраняющие омни- или полипотент-ность, способны к полной утрате признаков злокачественности ивключению в гистогенез. Такими же свойствами обладали клеткинеэмбриональных опухолей — аденокарциномы молочной желе-зы, плоскоклеточного ороговевающего рака, хондросаркомы(Pierce, Speers, 1988).

Выше мы приводили сведения (Сакс, 1986) о том, что дажеклетки с хромосомными нарушениями при дифференцировке нор-мализуются, теряя злокачественность. Сходные данные приводят-ся в работах Ю.М.Васильева, в которых обратимость трансформа-ции исследуется на молекулярно-генетическом уровне.

Делая заключение, Ю.М.Васильев (1986) пишет: «Таким об-разом, между нормальным и трансформированным фенотипомклетки возможны обратимые переходы, вызываемые внешнимифакторами. Достижения последних лет привели к появлениюпринципиально новых взглядов на механизм автономии опухоле-вых клеток. Теперь известно, что такая независимость возникаетне как следствие необратимой утраты клеткой способности реаги-ровать на воздействие внешней среды, но как результат чрезмер-ной стимуляции клетки эндогенными онкобелками, имитирующи-ми один из нормальных типов клеточной реакции, а именно ре-акции мембраны на молекулы-лиганды, не связанной с субстра-том»·. С нашей точки зрения, принципиально важно выделить то,что онкобелки, согласно Ю.М.Васильеву, имитируют один изнормальных типов клеточной реакции. Это говорит о том, чтоэту роль может играть избыточное количество нормальных фак-торов роста (ФР). Акцент Ю.М.Васильев делает на ненормаль-ной стимуляции митогенными сигналами. Состояние стимуляциивозникает при нарушении тканевого гомеостаза в результате на-рушения обратной связи. Данные по обратимости трансформации

разрушают идею о необратимых мутациях и онкобелках как ре-зультате мутаций. С нашей точки зрения, результаты исследова-ний, полученные Ю.М.Васильевым, и выводы из них подтверж-дают не теорию онкогена, а тканевую модель. С другой стороны,они коррелируют с данными по обратимости трансформации врезультате дифференцировки. Установление факта обратимоститрансформации на молекулярном уровне является еще одним до-казательством тканевой теории. Общую картину можно предста-вить таким образом: при повышенном режиме пролиферации на-рушение структуры тканевого гомеостаза определяет сдвиг в сто-рону эмбрионализации, что меняет соотношение между стимуля-торами и ингибиторами митоза, в результате возникает «сверх-стимуляция». Таким образом в тканевой модели связываютсяканцерогенный профиль, режим пролиферации, степень омоло-жения, искажение структуры и функции гомеостаза, неконтроли-руемый рост клоногенных клеток.

Насколько обоснованно положение о необратимости транс-формаций за счет мутаций в 3 — 4 онкогенах? Мы уже говорили,что многие данные опровергают это представление. В частности,при делении раковых клеток в опухоли злокачественность необязательно наследуется дочерними клетками, как это принятосчитать. Рассмотрим данные, подтверждающие этот вывод. Изу-чение перевивной ороговевающей карциномы крысы методом ав-тографического анализа показало (Pierce, Wallace, 1971), что че-рез 2 часа после введения 3Н-тимидина мечеными были тольконедифференцированные участки опухоли, а уже через 96 часовклетки, связавшие 3Н-тимидин, обнаружились в дифференциро-ванных участках опухолей. Выделенные из дифференцирован-ных участков клетки не прививались животным, в то время какиз недифференцированных участков давали высокую частотупрививаемости. С нашей точки зрения, эти данные однозначнодоказывают, что раковые клетки при делении могут давать нор-мальное потомство, то есть злокачественность генетически не за-креплена и не наследуется дочерними клетками, как это предпо-лагалось мутационной гипотезой и молекулярно-генетической те-орией.

Полученные результаты имеют большое клиническое и теоре-тическое значение, поскольку коррелируют с данными по норма-лизации опухолевых клеток при стимуляции к дифференциров-ке. С нашей точки зрения, данные Pierce и Wallace (1971) мож-но интерпретировать так. Поскольку клетки недифференцирован-ных областей опухоли, где осуществляется деление, включаютметку, а дифференцированные, прекратив деление, не включаютее, то появление метки через 96 часов в дифференцированныхклетках свидетельствует о том, что в опухоли молодые раковые

клетки способны дифференцироваться, в результате чего онинормализуются, теряя злокачественность. Об этом также свиде-тельствует неспособность дифференцированных опухолевых кле-ток прививаться. Данные хорошо вписываются в контекст про-блемы нормализации опухолевых клеток. В этом плане представ-ляет интерес известное положение Дж.Пирса о том, что «опу-холь — это карикатура: если тератокарцинома — это карикатурана эмбриогенез, то опухоли детерминированных тканей — этокарикатура на гистогенез» (Pierce, 1974). Однако эта карикатурана уровне отдельной клетки теряет смысл и может никак не об-наруживаться.

Приведенные данные позволяют сделать вывод, что трансфор-мация не является событием клеточного масштаба. Идея о том,что рак не связан с отдельной клеткой, высказывается известнымитальянским ученым М.Терци (1977, с.170—179), он пишет:4...рак можно описать только в терминах клеточных популя-ций... Онкогенность представляет собой своего рода дифферен-цировку; она не является необратимой... и ее следует определитьна популяционном уровне, а не на уровне единичной клетки».Выводы итальянского ученого имеют принципиальное значение,они доказывают верность тканевого подхода к механизму транс-формации.

Существенным недостатком теории онкогена является то, чтов ней отсутствует различие между стволовой и дифференциро-ванной клеткой. Она исходит из понятия -«нормальная» клетка,что стирает различие между популяциями клеток, обладающимиразличной клоногенностью. Но в условиях изоляции, трансплан-тации стволовые клетки проявляют типичные опухолевые свойст-ва, инвазивный рост без какого-либо канцерогенного воздейст-вия. Согласно теории онкогена, в нормальных клетках имеютсянеактивные протоонкогены, которые в процессе трансформациипатологически активизируются. В полной мере такое представле-ние применимо лишь к дифференцированным клеткам, у кото-рых онкогены неактивны, и неприменимо к стволовым клоноген-ным клеткам, у которых имеются активизированные онкогены.С другой стороны, применительно к дифференцированным клет-кам это представление не работает, поскольку они не способныделиться и трансформироваться. Данные показывают, что малиг-низируются сугубо стволовые и коммитированные клетки, с дру-гой стороны, они не нуждаются в генетических изменениях, по-скольку уже обладают набором «злокачественных» свойств. Ана-лиз привел к парадоксу: дифференцированные клетки неспособ-ны трансформироваться, а стволовые практически «трансформи-рованы». Парадокс указывает на иные условия и иной механизм

трансформации, нежели это представляется в теории онкогена ипредшествующих концепциях рака.

В тканевой модели увеличение степени злокачественностиклеток связывается не с мутациями онкогенов, а с нарушениемтканевого контроля и снижением степени дифференциации впроцессе опухолевой прогрессии, где стволовые клетки обладаютмаксимальной потенциальной злокачественностью, а дифферен-цированные клетки минимальной или нулевой.

Однако снижение степени дифференцировки клетки не объяс-няет еще механизм канцерогенеза. Существуют концепции, кото-рые непосредственно выводят из омоложения клетки механизмтрансформации. При таком подходе механизм опухолеобразова-ния остается нераскрытым. Можно указать на то, что такие клет-ки уже имеются в нормальной ткани. Что же нового добавляетучет прогрессирующего омоложения в тканевой теории?

Значение эмбрионализации ткани на уровне отдельной клеткиостается непонятным и не имеет смысла. Онкологический смыслэмбрионализации ткани раскрывается на уровне тканевого гоме-остаза. Это означает, что факт эмбрионализации надо рассматри-вать в двух проекциях: с точки зрения клетки и с точки зрениятканевого гомеостаза, его структуры, которая связана с функ-цией контроля пролиферации. В данном случае структура ткане-вого гомеостаза определяет функцию контроля пролиферации.При изоляции клоногенных клеток либо трансплантации злока-чественность определяется степенью эмбрионализации. Однаковыход из-под контроля клоногенных клеток при трансформацииопределяется количественным накоплением таких клеток в струк-туре тканевого гомеостаза, т.е. степенью эмбрионализации ткани.Не все события канцерогенеза можно оценить с позиции отдель-ной клетки, что обусловлено участием надклеточной тканевойструктуры гомеостаза.

Таким образом, раковые клетки — это стволовые клоноген-ные клетки, которые при разрушении тканевого гомеостаза выхо-дят из-под контроля. Если в прежней трактовке переход от ство-ловой клетки к раковой связывался с мутациями, то в новой тео-рии трансформация связывается с разрушением тканевого гоме-остаза.

Какие факты говорят в пользу описанной картины?Данное представление подтверждается тем, что стволовые

клетки и клетки, находящиеся на ранней стадии коммитирова-ния, так же как и раковые клетки, синтезируют раково-эмбрио-нальный белок. В небольших количествах белки, свойственныеэмбрионализированным клеткам, обнаруживаются в нормальнойткани, что соответствует доле функционирующих стволовых кле-ток при физиологической регенерации ткани. В процессе опухо-

левой прогрессии и увеличения степени омоложения количествораково-эмбрионального белка увеличивается, что соответствуетдоле стволовых клеток. Именно такая картина динамики измене-ния в сторону эмбрионализации ферментативного спектра наблю-дается в опухолеобразовании (Колосова, 1988).

Характерно, что попытки обнаружить принципиальные разли-чия между нормальной и опухолевой клетками на протяжениивсего периода экспериментальной онкологии не увенчались успе-хом. Независимо друг от друга исследователи приходили к обще-му выводу: если сравнивать опухолевые клетки не с дифферен-цированными клетками, а с незрелыми стволовыми и коммитиро-ванными, то принципиальных отличий обнаружить не удается.Данный факт рассматривался как неудача, в новой же теории онрассматривается как доказательство тканевого подхода. Откры-тие онкогенов вселило новую надежду на возможность найти спе-цифическое отличие раковых клеток. Но эта надежда также ужепрактически разрушена — как выяснилось, в стволовых клеткахобнаруживаются активизированные онкогены, активизация (в ре-зультате блока дифференцировки) которых обеспечивает харак-терный, раковый фенотип стволовых клеток, который идентиченвсем признакам опухолевых клеток. Отсутствие отличий опухо-левых клеток от молодых недифференцированных клеток впрежней теории воспринимается как парадокс. Однако с позициитканевой теории этот факт вполне закономерен и служит под-тверждением положения о нарушении тканевой регуляции какнеобходимом и достаточном условии опухолеобразования.

Таким образом, если саморегулирующаяся система (гоме-остаз) контролирует постоянство качественного и количественно-го состава клеток ткани, а ее элементы (клетки) обладают потен-цией к независимому размножению, то нарушение тканевого ме-ханизма контроля должно привести к неконтролируемому деле-нию клоногенных стволовых и коммитированных клеток.

2. Данные молекулярно-генетических исследованийв свете тканевой модели

Канцерогенное воздействие на ткань вызывает различные па-раллельно протекающие процессы, поэтому трудно отделить па-раллельно развивающиеся процессы от причинно обусловленных.Чтобы разделить явления, которые в представлении сцеплены водно, необходимо обнаружить факты, говорящие о раздельностиэтих явлений.

Если исходить из представления, что мутации — это универ-сальная причина трансформации, то трансформация без участия

мутаций будет опровергать первоначальное представление. Суще-ствует точка зрения, что нормализация опухолевых клеток не-истинна, поскольку затрагивает сугубо фенотип клетки, не затра-гивая генетические дефекты. Но генетические дефекты, якобыприведшие к трансформации, проявляются функционально, поэ-тому данные о включении опухолевых клеток в нормальный эмб-риогенез и формировании из них нормального организма свиде-тельствуют о «генетической реабилитации* опухолевых клеток врезультате дифференцировки. Это означает, что трансформацияне связана с мутациями. Выше мы приводили данные Л.Сакса(1986) о нормализации опухолевых клеток при дифференциров-ке, независимо от хромосомных аномалий. Из этого можно сде-лать вывод, что хромосомные аномалии не являются непосредст-венной причиной трансформации. Согласно предполагаемому ме-ханизму вирусного канцерогенеза, вирус должен содержать онко-ген или его аналог, однако часть опухолеродных вирусов не со-держат онкогены. С нашей точки зрения, это опровергает пред-ставление о механизме вирусного канцерогенеза.

Выше мы приводили данные (Васильев, 1986) относительнообратимости трансформации и выделили такой момент, как иска-жение информационного окружения клетки (соотношения: фак-торы роста/кейлоны). Далее сделали предположение, что изме-ненное информационное окружение, гиперстимуляция воспроиз-водят искажения в структуре гомеостаза — увеличивается коли-чество клоногенных клеток, которые происходят на тканевомуровне. Подтверждением этой закономерности являются данныео корреляции между нормализацией опухолевых клеток, увели-чением степени дифференцировки и снижением, репрессией ак-тивности онкогенов. Так, экспрессия протоонкогенов туе и туруменьшается в ходе дифференцировки некоторых гемопоэтиче-ских клеток, индуцированных фарболовым эфиром или диметил-сульфоксидом (Craig, Bloch, 1984; Gonda, Metcalf, 1984). Присозревании Т-клеток экспрессия гена myb также уменьшается(Sheiness, Gardier, 1984). В клетках нейробластомы экспрессиру-ется ген N-myc, однако если в этих клетках вызвать морфологи-ческую дифференцировку с помощью ретиноевой кислоты, тоуровень м-РНК N-myc падает в 4 раза (Amatruda et, al., 1985).Лейкозные клетки человека (линии HL-60) под воздействием ви-тамина D дифференцируются, что сопровождается падением экс-прессии гена myc (Campisi et al., 1984).

Индукция дифференцировки клеток тератокарциномы мыши(линия F-9) сопровождается падением экспрессии гена туе(Campisi et al., 1984).

Приведенные факты свидетельствуют о нормализации рако-вых клеток, что коррелирует с репрессией активности онкогенов

в результате дифференцировки. Данные разрушают представле-ние о необратимых мутациях в качестве предполагаемого меха-низма трансформации.

3. Проблема предрака

Как свидетельствуют многочисленные клинические и экспери-ментальные данные, злокачественной трансформации предшеству-ет длительный период тканевых изменений, связанных с повышен-ной хронической пролиферацией, которая вызывает эмбрионализа-цию ткани. Это относится к таким фоновым и предраковым состоя-ниям, как дисплазия, гиперплазия, эрозия, и другим заболеваниям,влияющим на усиление пролиферативного режима ткани. Можносказать, тайна рака скрыта в предраке, а именно в нарушении вос-производства тканевого гомеостаза. Однако, пока не расшифрова-ны, с позиции теории онкогена, основные закономерности предракаи роль в механизме трансформации, семантика отдельных стадийразвития опухолевого процесса остается неизвестной. Многие онко-логи обращают внимание на характерный признак предраковых со-стояний — ускоренную длительную пролиферацию, которая пред-шествует опухолеобразованию. Причины ускоренной длительнойпролиферации известны — это либо воздействия, вызывающие по-вышенную гибель клеток, либо митогенные воздействия, повышен-ная функциональная нагрузка, стимулирующие пролиферацию.Например, у больных дисплазией и раком шейки матки (Бохман,1989) в качестве внешних патогенных факторов отмечается пато-генное воздействие спирохет, гонококков, трихомонад, микоплазм,хламидий, цитомегаловирусов, которые вызывают хроническиевоспалительные процессы.

Для гормональнозависимых опухолей прослеживается рольэндокринно-обменных нарушений, обусловливающих возникнове-ние гиперпластических изменений, а в дальнейшем неопластиче-ской трансформации. Клинический аспект проблемы состоит ввозможности профилактики гормонозависимых опухолей путемнормализации нарушенных функций и компенсации матаболиче-ских нарушений (лечение ожирения, компенсация гиперлипиде-мии и гипергликемии).

Многие авторы обращают внимание на зависимость способно-сти к развитию спонтанных и индуцированных опухолей от про-лиферативного статуса ткани и интенсивности клеточного раз-множения (Jeney, Lapis, 1984; Oehlert, 1973).

Характерно, что ускоренная пролиферация при различныхрегенерационных процессах вызывает омоложение, эмбрионали-зацию ткани. Таким образом, просматривается закономерность:

поражение клеток либо митогенное воздействие стимулируюткомпенсаторную пролиферацию, которая вызывает в результатеобратимой блокировки дифференцировки омоложение, эмбриона-лизацию ткани. Первые три звена процессов, ведущих к транс-формации, найдены.

Омоложение ткани — характерная черта всех регенерацион-ных процессов. В этом плане проявляется отличительная чертатканевой теории: на нее работают те факты, которые не имелизначения в теории онкогена, т.е. она полнее охватывает клиниче-ские и экспериментальные факты.

Тканевая модель исходит из факта отсутствия специфики опу-холеобразования, особенно начальных стадий, т.е. она основыва-ется на закономерности «перехода» количественных накопленийв качественные, что связано с канцерогенным профилем,

В молекулярно-генетической теории тканевые изменения впредраке и процессы на уровне генома клетки не связаны междусобой. Отсутствие связи между тканевым и клеточным уровнемобъясняет, почему теория онкогена в клиническом плане (по мне-нию ряда авторов) не работает.

Изменения, которые наблюдаются при канцерогенном воздей-ствии, можно разделить на два направления. Первое связано спроцессами, развивающимися на уровне клетки. Сюда относятсяформы клеточной атипии, хромосомные, генетические аномалии,нарушения митоза и т.д. Второе направление изменений связанос ускоренной пролиферацией, которая вызывает омоложение тка-ни и постепенно разрушает в результате эмбрионализащш клетокструктуру тканевого гомеостаза, т.е. искажается соотношениемежду стволовыми, коммитированными и дифференцированнымиклетками. Возникает вопрос, развитие какого их этих двух на-правлений приводит к неконтролируемой пролиферации? Ответна этот вопрос определяет выбор между теориями. Традиционноиз двух направлений выделялось только одно, связанное с кле-точной патологией, нарушением генома. Второе же оставалосьнеизвестным и не обсуждалось как возможная альтернатива. Од-нако именно развитие второго направления приводит к наруше-нию структуры и функции тканевого гомеостаза, Первое направ-ление исходит из необратимых мутаций онкогенов и соответст-венно предполагает необратимость трансформации — теория он-когена основывается на необратимости результата трансформа-ции клетки.

Второе направление предполагает нарушение тканевого конт-роля и исходит из факта нормализации опухолевых клеток придифференцировке, т.е. блокировка дифференцнровки обратима иснимается при стимуляции созревания клетки.

Опровергая очевидный факт нормализации опухолевых кле-ток в процессе дифференцировки, сторонники теории онкогенааргументируют это тем, что якобы имеет место только фенотипи-ческая нормализация, не затрагивающая генотипические наруше-ния. Однако данные, полученные Лео Саксом, свидетельствуют отом, что нормализация опухолевых клеток происходила в «об-ход» генетических повреждений, отсюда следует, с нашей точкизрения, что генетические нарушения не являются непосредствен-ной причиной трансформации, т.е. трансформация клетки не оп-ределяется генетическими нарушениями.

Исходя из положения о существовании нескольких направле-ний развития патологии при канцерогенном воздействии следует,что генетические хромосомные нарушения являются параллельноразвивающимся процессом, связанным с многоплановостью реак-ции клетки на канцерогенное воздействие. Данный вывод под-тверждает тот факт, что частоты генных мутаций и частотытрансформации различаются на несколько порядков. Эти фактыразрушают представление о необратимости трансформации, дела-ют его несостоятельным и недостаточно аргументированным. Хо-рошо известны эксперименты по пересадке ядер опухолевых кле-ток в предварительно энуклеированные зародышевые клетки: вэтом случае развивается здоровый мозаичный организм. Такимобразом, вопреки представлению о якобы сохранении трансфор-мированных онкогенов в нормализованных опухолевых клеткахпри дифференцировке, есть основание поставить под сомнениесвязь генетических нарушений с механизмом трансформации вкачестве непосредственной причины. Факты говорят об обрат-ном: представление о механизме малигнизации, основанное намутационной гипотезе, неоправданно с точки зрения данных,свидетельствующих о нормализации опухолевых клеток при диф-ференцировке.

4. Роль длительной повышенной пролиферациив механизме опухолеобразования

У человека более 80 — 90% опухолей возникает в органах итканях с обновляющимся клеточным составом и высоким уров-нем пролиферации. Это органы кроветворной системы, покров-ные эпителии кожи, желудочно-кишечного тракта, трахеобронхн-альной и урогенитальнон систем В органах с низким числомпролиферирующих клеток развитию опухолей способствуютпредшествующие гиперплазии ткани при регенераторных и вос-палительных процессах. К последней группе можно отнести под-желудочную железу, печень, щитовидную железу, мочевой пу-

зырь. На эти ткани приходится остальные 10 — 20% из общегочисла тканей.

Однако каким образом пролиферация включена в механизмрака, осталось неразгаданной тайной канцерогенеза. Анализируяэтот вопрос, И.В.Урываева (1990, с.98) пишет: «Роль пролифе-ративного цикла в акте инициации все же не всегда ясна, хотяэмпирически твердо установлена зависимость эффективностиканцерогенеза от размножения клеток, во всяком случае для ми-тотически стабильных и медленно обновляющихся тканей... Однаиз точек зрения заключается в том, что митотическое деление иособенно репликация ДНК необходимы для фиксации индуциро-ванных канцерогеном локальных повреждений ДНК до того, какрепаративные механизмы устранят эти повреждения». Принци-пиально новое рациональное решение этого вопроса дается в тка-невой теории рака.

Если кратко сформулировать принцип тканевой теории, то онсостоит в нарушении механизма тканевого контроля пролифера-ции как надклеточной системы в результате прогрессирующейэмбрионализации и носит негенетический характер, в результатеиз-под контроля выходят клоногенные клетки, обладающие акти-визированными онкогенами.

Выявить причину нарушения тканевой системы регуляцииможно исходя из представления о природе и механизме устойчи-вости гомеостатических систем и тех условиях и факторах, прикоторых происходит их нарушение. Для того чтобы выяснитьпринцип и механизм нарушения контроля пролиферации, не тре-буется привлечения представлений о генетических мутациях, по-скольку речь идет о структуре надклеточной системы — тканево-го гомеостаза.

Повреждение и нарушение ткани, независимо от природыканцерогена, вызывает повышенную гибель клеток и, как ответ-ное действие, защитную реакцию в виде компенсаторной проли-ферации.

Механизм неспецифической пролиферации в качестве компен-сации повышенной гибели клеток позволяет объединить, унифи-цировать действие различных канцерогенов с точки зрения еди-ного тканевого ответа как вторичной реакции на патогенное воз-действие. При этом хроническая гибель клеток выступает в каче-стве стимулятора повышенной, длительной пролиферации. Такимобразом, стимулировать пролиферацию можно либо путем мито-тического воздействия, по типу физиологических регуляторовмитотической активности (с этим связаны различные функцио-нальные нагрузки в организме, действие факторов роста, гормо-нальные дисбалансы), либо путем увеличения смертности клетоки ответной реакции компенсации

Неспецифическая защитная реакция ткани, компенсаторнаяпролиферация, подобна неспецифической физиологической за-щитной реакции организма — стрессу, открытому лауреатом Но-белевской премии Г.Селье (1982). Биологический смысл неспе-цифической защитной реакции ткани заключается в стереотип-ном ответе на различные внешние патогенные факторы. По свое-му механизму и проявлению стресс на физиологическом уровнеорганизма отличается от тканевой пролиферативной защитнойреакции, но биологический смысл у них один и тот же. Наруше-ние механизма гомеостаза также имеет общую основу — превы-шение предела нагрузки, на которую они рассчитаны, приводит кнарушению саморегуляции, т.е. отрицательной обратной связи.При сильном физиологическом стрессе это заканчивается ги-белью организма, а нарушение тканевого гомеостаза приводит копухолеобразованию. Особенностью тканевого гомеостаза являет-ся высокая способность выдерживать большие нагрузки, но и унего есть ахиллесова пята: тканевый гомеостаз боится длитель-ных повышенных нагрузок. При повышенных нагрузках систематканевого гомеостаза долго может сохранять стабильность, т.е.необратимые изменения в структуре постепенно накапливаютсядо момента выхода из строя отрицательной обратной связи (кей-лонный механизм регуляции). Прогрессирующее омоложениеткани приводит к искажению тканевой структуры, которая опре-деляет функционирование тканевой системы, удерживающей подконтролем стволовые клетки.

Из неспецифического характера защитной реакции ткани ста-новится ясно, почему столь различные по природе канцерогеныспособны вызывать одну и ту же компенсаторную реакцию, при-водящую в конечном счете при нарушении гомеостаза к неконт-ролируемой пролиферации. Следовательно, компенсаторная про-лиферация, вызывающая эмбрионализацию ткани как ответнуюреакцию на канцерогенное воздействие, выступает в роли меха-низма общего знаменателя, который осуществляет нивелировку,унификацию канцерогенных факторов.

При таком подходе удается рационально объяснить механизмгормонального рака. Гормоны не относятся к генотоксическимфакторам, поэтому в теории онкогена гормональный рак не полу-чил объяснения. С этой точки зрения гормональный рак, а такжедействие трансформирующих факторов роста, вызывающихтрансформацию, является убедительным аргументов противпредставления о генотоксичности как обязательном факторе кан-церогенного действия. Иначе говоря, в прежних теориях геоток-сичность отождествлялась с канцерогенностью, в тканевой теорииканцерогенность определяется промоторной функцией.

Таким образом, интенсивная, длительная пролиферация, вы-зывающая эмбрионализацию, выступает общей мерой, или онко-логическим эквивалентом, канцерогенного воздействия. В этомпроявляется онкологический унифицированный эффект канцеро-генов. С клинической точки зрения возникает вопрос о конкрети-зации канцерогенного фактора в каждом конкретном случае,инициирующего повышенную хроническую пролиферацию. Од-ним из таких факторов является длительная функциональная на-грузка на ткань. Канцерогенность таких воздействий определяет-ся зависимостью между функцией органа и количеством функци-онально полноценных клеток.

Длительные пролиферативные нагрузки, превышающие функ-циональные возможности ткани, стимулируют избыточную проли-ферацию. На этой зависимости основано канцерогенное действиеразличных гормональных дисбалансов в организме, вызывающихрак. Однако не каждый канцероген вызывает рак, поскольку разви-тие опухолеобразования зависит от канцерогенного профиля.

5. Клиническое значениеновой концепции механизма

общего знаменателя

Концепция общего знаменателя, вытекающая из тканевой тео-рии, имеет непосредственное клиническое значение для леченияопухолевых заболеваний. Исходя из тканевой концепции ракаследует, что канцерогенность не определяется генотоксичностыо,но канцерогенный фактор обязательно должен влиять на проли-феративный режим ткани. Это означает, что онкологическимсмыслом обладает промоторный эффект определенного канцеро-генного профиля, а не генотоксический. Такой подход к канцеро-генному срактору решает проблему эндогенных канцерогенов, ко-торая оставалась нерешенной в теории онкогена. Появляется ра-циональное объяснение многих ранее необъяснимых фактов, на-пример гормонального рака и рака, связанного со старением ит.д. Корреляция между дисбалансами в организме и усилениемпролиферации клеток органа-мишени хорошо изучена и обосно-вана, однако онкологический смысл хронической пролиферациивпервые рационально объясним в тканевой модели. В новой тео-рии изменено представление о природе канцерогенности, что яв-ляется теоретической основой для разработки новых стратегийлечения и профилактики опухолевых заболеваний. В частности,нам хотелось обратить внимание на проблему эндогенного источ-ника инициации хронической пролиферации в рамках нового

подхода. Становится понятным, что лечить опухоль можно путемнейтрализации источника, вызывающего пролиферацию.

Снижение функциональной нагрузки на орган нормализуетпролиферативный режим ткани, что прекращает развитие опухо-леобразования и вызывает регрессию. На этом основан эффектгормонотерапии и немедикаментозных методов лечения. Отме-тим, что положительный эффект гормонотерапии, приводящийпорой к полному излечению опухоли, необъясним с позиции тео-рии онкогена, исходящей из необратимых изменений генома.

Тканевая теория опухолеобразования, основанная на наруше-нии тканевого гомеостаза, органично вписывается в фундамен-тальные положения медицины и биологии. Роль механизмов го-меостаза в различных системах организма хорошо известна и ин-тенсивно изучается. Нарушение гомеостатических механизмов ле-жит в основе многих функциональных заболеваний. Однако извсех уровней регуляции в новой теории выделяется тканевый го-меостаз, поскольку именно на этом уровне осуществляется конт-роль пролиферации, при этом учитываются и влияния со сторо-ны организма. Органическая встроенность, или вписанность, тка-невого гомеостаза в систему связей организма позволяет конкрет-но, шаг за шагом проследить цепь событий, приводящих к опухо-леобразованию. Большинство из этих связей уже изучены, неиз-вестным оставалось лишь последнее звено — онкологическое зна-чение длительной хронической пролиферации. Значение и смыслэтого звена в общей цепи процессов, ведущих к опухолеобразова-нию, описано в тканевой теории.

6. Рак на почве старения

Множество человеческих жизней уносит рак, частота которогос возрастом нарастает. От злокачественных образований в возра-сте 20 — 29 лет умирает 11,9 мужчин на 100 тыс. человек, а в воз-расте 60 лет — 963,4. По некоторым данным, среди лиц старше60 лет распространенность всех новообразований превышает со-ответствующий показатель у людей младше 40 лет в 16,5 раза умужчин и в 6,7 раза у женщин (Гарин, 1980).

Каков механизм развития рака, обусловленного старением ор-ганизма? Нельзя ли избежать его либо уменьшить риск онколо-гических заболеваний? По мнению многих ученых, в раковойклетке прекращается деятельность механизма, ограничивающегоактивность биосинтеза белка, возникает новый тип регуляции ге-нома, связанный с действием вирусов, канцерогенов. Согласнолауреату Нобелевской премии Ф.Бернету, рак возникает в ре-зультате мутаций в соматических клетках, но иммунная система

постоянно уничтожает их. В старости иммунологическая защитаослабевает, и в результате развивается опухоль. В свое время этаконцепция была очень популярной, но и сейчас она разделяетсямногими ведущими онкологами. Ряд ученых считают, что возра-стное нарастание частоты рака является результатом суммациивнешних влияний (эффекты химических канцерогенов). На этомосновании Р.Допл и Р.Пито (1984) отвергают роль в канцероге-незе возрастных изменений, происходящих в организме.

С данной точкой зрения не согласуется концепция канкрофи-лии В.М.Дильмана (Дильман, 1983). Оценивая точку зрения, со-гласно которой возрастные изменения занижаются и отвергаются,М.В.Дильман и соавт. (1989, с. 126) пишут: «Но химические кан-церогены вызывают повреждение генома, тогда как возрастныематаболические сдвиги формируют канкрофилию... нет никакихоснований ни противопоставлять инициацию канкрофилии... ниобъединять эти различные по сути явления».

Таким образом, существует определенное противопоставлениесиндрома канкрофилии как интегрального фактора нейрофизио-логических сдвигов при старении организма фактору суммациигенетических изменений в клетках организма. Это противопо-ставление сводится к выяснению природы канцерогенных факто-ров, проявляющихся при старении организма, а именно возника-ет альтернатива идентификации их либо с промоторами, либо сгенотоксическими канцерогенами.

Анализируя проблему рака, связанного со старением,В.В.Фролькис (1988, с.187) пишет: «Механизм ракового пере-рождения клетки связан... с изменениями взаимоотношений меж-ду генетической активностью и уровнем поляризации клеточноймембраны... В старости изменяются соотношения между биосин-тезом белка и уровнем поляризации клеточной мембраны, что со-здает предпосылки для нарушения регуляторного механизма идеятельности генетического аппарата, перерождения клетки».

Чтобы понять механизм рака, обусловленного старением, не-обходимо выяснить, какие из отклонений, происходящих в орга-низме, вызывают трансформацию Одной из наиболее разрабо-танных в отечественной геронтологии является концепцияВ.М.Дильмана. В основу концепции положено явление снижениячувствительности гипоталамуса к тормозным влияниям обратныхсвязей, повышение гипоталамического порога к тормозящемудействию ряда гормонов — эстрогенов и кортикостероидов, кото-рое развивается с возрастом. Любое стойкое отклонение гоме-остаза, согласно автору, теоретически следует рассматривать какболезнь.

Адаптация к различным повреждающим факторам осуществ-ляется на всех уровнях организма, включая клеточный и субкле-

точный, но главным образом механизм адаптации реализуется засчет изменений в гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой сис-теме. Согласно концепции В.М.Дильмана, нарушения стабильно-сти в системах энергетического, репродуктивного и адаптацион-ного гомеостаза генетически запрограммированы, так как эти на-рушения необходимы для реализации программы развития. Зако-номерное отклонение гомеостаза постепенно приводит к форми-рованию специфической возрастной патологии, включая синдромканкрофилии и спектр гормональных изменений, определяющихпатогенез гормонального рака.

Согласно В.М.Дильману, вероятность возникновения ракатем выше, чем больше пул пролиферирующих клеток, чем нижеактивность иммунитета и функции макрофагов и чем ниже спо-собность систем репарации восстанавливать структуру ДНК.Проанализируем значение каждого из этих факторов. Очевидно,что в результате снижения способности к репарации ДНК увели-чится гибель клеток, в результате чего усилится компенсаторнаяпролиферация. Поэтому этот фактор представляет собой инуюформу первого фактора, т.е. усиления пролиферации. Это озна-чает, что, по существу, три фактора сводятся к двум — повы-шенной пролиферации и недостаточности иммунитета. Но онидалеко не равнозначны. Как будет рассмотрено в другом месте,роль иммунитета при раке не является определяющей. Постули-руемая чужеродность трансформированных клеток на самом делеотсутствует, поскольку из-под контроля выходят низкодиффе-ренцированные, клоногенные клетки с активизированными онко-генами (стволовые и коммитированные). Однако их выход из-под контроля обусловлен не генетическими нарушениями, а вы-ходом из строя тканевого гомеостаза. Таким образом, из трехфакторов сохранил свое онкологическое значение лишь один —избыточная хроническая пролиферация.

Совокупность возрастных изменений, способствующих канце-рогенезу, В.М.Дильман определил в качестве синдрома канкро-филии. Сочетание избытка глюкозы и инсулина в крови и умень-шение потребления глюкозы мышечной тканью приводит к уси-лению синтеза жира, что проявляется в развитии возрастногоожирения и ведет к возникновению гормонально-метаболическихсдвигов. В конечном итоге наблюдается снижение толерантностик глюкозе, реактивная гиперинсулинемия, повышение в кровиконцентрации свободных жирных кислот, холестерина (липопро-теинов низкой плотности), триглицеринов, кортизола.

Совокупность этих сдвигов и создает синдром канкрофилии,что обозначают как предиспозицию к раку, вызываемую наруше-нием жироуглеводного обмена. Синдром развивается в процессенормального старения, но его возникновение может быть ускоре-

но в результате ожирения, сахарного диабета тучных, острогохронического стресса, психической депрессии, атеросклероза, бе-ременности, акселерации, избыточного питания, синдрома канце-рогенного старения.

Освещая вопрос о механизме трансформации, В.М. Дильманпишет: * Применительно к раковой клетке основным признакомявляется... свойство потенциального бессмертия. Это свойствоопределяется изменениями в генетическом аппарате клетки...Под влиянием неканцерогенных раздражителей... данный типклеток превращается в раковые клетки. Эта вторая фаза обозна-чается как стадия промоции... Вместе с тем синдром канкрофи-лии может оказывать выраженное промоторное влияние» (1983,с.149-164).

'С позиции тканевой теории механизм рака на почве старенияможно объяснить теми же причинами, что и гормональный рак.Физиологические сдвиги, обусловленные нарушением гомеостазатой или иной системы организма, компенсируются за счет функ-циональной нагрузки на орган, что инициирует хроническуюпролиферацию.

Повышенный хронический режим пролиферации, как былопоказано при рассмотрении гормонального рака, разрушает тка-невый гомеостаз, что обусловлено прогрессирующей эмбрионали-зацией клеток, в результате клоногенные стволовые клетки, об-ладающие активизированными онкогенами, выходят из-под конт-роля. Например, усиление функции яичников, которое возникаетв процессе старения, — это компенсация, которая не позволяетвыключиться репродуктивной функции. Эта компенсация создаетпролиферативные изменения в органах репродуктивной системы(Дильман, 1983). Данные показывают, что длительное повыше-ние уровня гонадотропинов вызывает опухоли яичников. Харак-терно, что увеличение с возрастом частоты рака яичников у жен-щин также связано с возрастным увеличением продукции гона-дотропинов.

По мнению Я.В.Бохмана, эндокринные нарушения явно кор-релируют с развитием рака органов репродуктивной системы, онпишет: «В проблеме рака яичников сложилась трудная ситуация:отсутствие четких представлений о патогенезе препятствует ран-нему обнаружению этих опухолей... накапливается все более све-дений, указывающих на несомненную принадлежность рака яич-ников к гормонозависимым опухолям. Эксперименты на живо-тных выявили, что у домашних старых кур-несушек рак левогояичника — самая частая спонтанная опухоль. Гиперстимуляциягонадотропной функции (повышенное освещение) приводит кувеличению продукции яиц и одновременно частоты рака яични-ка (Gilbert, 1971, цит. по: Бохман, 1989, с.47).

Таким образом, в процессе нормального старения, как пока-зал В.М. Дильман, нарушается гомеостаз в системах, контроли-руемых репродуктивным, адаптационным и энергетическим гоме-остазами Климакс также представляет собой и нормальный фи-зиологический процесс и болезнь, з его основе лежит нарушениегомеостаза (Дильман, 1983).

Современным концепциям старения предшествовали систем-ные теории старения, которые берут свое начало от исследова-ний, связавших старение с нарушением эндокринной регуляции,например с истощением функции эпифиза или половых желез.Однако необходимо выяснить, почему развиваются эти наруше-ния Согласно излагаемой концепции В.М.Дильмана, регулиро-вание гомеостаза подчиняется закону отклонения гомеостаза, гдеключевое значение имеют гипоталамические изменения.

Первоначальные представления о механизме старения как по-вышения активности гипоталамуса постепенно расширялись. Вдальнейшем механизм старения был связан с более общим явле-нием - феноменом повышения порога чувствительности гипота-ламуса к регулирующим сигналам. При этом не имеет значения,что порог чувствительности гипоталамуса к регулирующим сигна-лам в одних системах снижается, а в других повышается. Длямеханизмов старения общими являются два ключевых патогене-тических механизма нормальных болезней: 1) изменение порогачувствительности гипоталамуса к гомеопатическому сигналу и 2)компенсаторное повышение функции периферической эндокрин-ной железы. Болезни, основанные на этих элементах, называют-ся болезнями компенсации (Дильман, 1968).

Общий вывод теории старения о том, что с возрастом проис-ходит разбалансировка основных гомеопатических систем орга-низма в результате чего возникают компенсаторные явления,имеет принципиальное значение для состыковки (на основе взаи-модополняющих моделей) с тканевой теорией рака.

Компенсация функциональной недостаточности осуществляет-ся при высоких нагрузках за счет пшерстнмуляцин пролифера-ции, которая принимает хронический характер. Именно такойрежим пролиферации определяет канцерогенный профиль, кото-рый вызывает прогрессирующую эмбрионализацию, в результатечего разрушается структура и функция тканевого контроля мито-тической активности клоногенных клеток. Таким образом, меха-низм рака, связанного с возрастными изменениями, аналогиченраку, вызванному гормональными нарушениями:

1) на первом этапе происходит искажение систем гомеостаза науровне организма;

2) ткань гормонозависимого органа попадает в режим повышен-ной функциональной компенсации либо стимуляции;

3) результатом усиленного режима является хроническая гипер-стимуляция пролиферации;

4) ускоренная хроническая пролиферация вызывает обратимуюблокировку дифференцировки;

5) нарушение дифференцировки приводит к прогрессирующейэмбрионализации ткани;

6) постепенное увеличение доли низкодифференцированных кле-ток в ткани разрушает соотношение между дифференцирован-ными и стволовыми (клоногенными) клетками и, соответст-венно, соотношение между факторами роста/кейлонами;

7) нарушается отрицательная обратная связь, контролирующаяделение клоногенных клеток, обладающих активизированны-ми онкогенами;

8) неконтролируемый злокачественный рост низкодифференци-рованных, клоногенных клеток определяет инвазию и мета-стазирование опухоли.

7. Концепция канцерогенного профиля

Положение о канцерогенности повышенного режима пролифе-рации раскрывается в концепции канцерогенного профиля. Сутьконцепции состоит в том, что канцерогенное воздействие для ин-дуцирования опухолеобразования должно соответствовать опре-деленному временному режиму воздействия и определенномууровню дозы канцерогена. Данный режим пролиферации отража-ет характеристики тканевого гомеостаза, а именно способность квосстановлению при повреждениях (способности амортизировать,«буферные» свойства). Концепция канцерогенного профилявпервые конкретизировала понятие канцерогенности, объединивгенотоксические канцерогены и негенотоксические. Любое воз-действие канцерогенных факторов на ткань, если оно способноповышать уровень пролиферации и вызывать прогрессирующуюэмбрионализацию клеток ткани, способно при определенномуровне воздействия и времени действия вызвать опухолеобразо-вание. Таким образом, понятие канцерогенного фактора учитыва-ет не только статичное качество, но также учитывает динамиче-ские свойства гомеостаза ткани, что подтверждается многочис-ленными экспериментальными и клиническими данными.

Концепция канцерогенного профиля решает проблему соотно-шения и различия между канцерогенами и коканцерогенами (илипромоторами).

С позиции концепции канцерогенного профиля различие меж-ду «чистыми» канцерогенами и коканцерогенами (промоторами)является чисто количественным. Это означает, что коканцероге-ны не способны вызвать канцерогенный профиль и соответствен-но рак при режимах воздействия, свойственных канцерогенам, ноэто не означает, что они не могут вызвать опухолеобразованиепри других режимах, более интенсивных и продолжительных.Новая трактовка природы коканцерогенных факторов в рамкахконцепции канцерогенного профиля поддается эксперименталь-ной проверке. Если концепция верна, то подтвердить ее можнопутем проверки вывода о том, что при изменении режима проли-ферации коканцерогены (промоторы) способны превращаться вистинные канцерогены, вызывая опухолеобразование. Этот вы-вод имеет экспериментальное подтверждение. Данные показали,что классический коканцероген кретоновое масло при увеличе-нии времени воздействия на ткань вызывает канцерогенез. Этотже результат подтверждается тем, что гормоны, вызывающиепролиферацию в ткани, при одних дозах и времени действия яв-ляются нормальными регуляторами физиологических функций, апри повышенных дозах и увеличении времени действия вызыва-ют гормональный рак, т.е. неканцерогенный, негенотоксическийфактор при изменении канцерогенного профиля превращается вканцероген. Следовательно, концепция канцерогенного профиляимеет хорошее экспериментальное и клиническое подтверждениеи в свою очередь объясняет многочисленные данные, не имевшиеранее рационального объяснения.

То обстоятельство, что коканцерогены способны превращатьсяв истинные канцерогены при изменении канцерогенного профи-ля, опровергает распространенную концепцию двухфазности про-цесса трансформации, где первая фаза — инициация — обуслов-лена действием генотоксического канцерогена, в вторая фаза —промоции — обусловлена действием коканцерогенов (промото-ров). Рак можно вызвать за счет увеличения дозировки и време-ни действия промоторов, т.е. промоторное действие канцерогеновв новой теории оказывается канцерогенным.

Концепция канцерогенного профиля выступает в качествеальтернативной модели и опровергает,распространенную концеп-цию двухфазного механизма канцерогенеза, которая основывает-ся на мутационной модели рака.

Следует отметить, что тканевая теория канцерогенеза хорошостыкуется с концепцией старения В.M Дильмана. Отличие состо-ит в различной трактовке онкологического смысла синдрома кан-

крофилии и гормональных дисбалансов. Согласно В.М.Дильма-ну, что также соответствует общепринятой точке зрения, возраст-ные нарушения, обозначаемые синдромом канкрофилии, играютпромоторную функцию, т.е. создают лишь условия, истинный жеканцероген по своей природе должен быть генотоксическим.

Ошибочность данного взгляда раскрывается с позиции кон-цепции канцерогенного профиля, которая объединяет генотокси-ческие и негенотоксические факторы. Общим у них являетсяпромоторное действие, которое и является канцерогенным приопределенном уровне воздействия.

Таким образом, если предыдущие концепции рака, связанногосо старением, более полно описали механизм возрастных откло-нений, то оставалась нерешенной проблема, как состыковать этивозрастные изменения с механизмом трансформации, т.е. какиеиз обнаруженного спектра изменений обладают канцерогенно-стью.

Концепция рака, связанного со старением, так же как теориягормонального рака, состоит из двух связанных блоков, где пер-вый описывает логику (принцип) процессов отклонения основ-ных гомеостатических систем организма, в результате чего разви-вается гиперстимуляция пролиферации, а второй блок описываетмеханизм трансформации. Эту часть в прежних концепциях неудалось логично связать с промоторным действием гомеостатиче-ских отклонений в организме. Таким образом, выявленный меха-низм рака на почве старения показал, что тканевая теория явля-ется универсальной моделью и позволяет с единых позиций объ-яснять разные виды опухолеобразования.

ГЛ Α ΒΑ IV

РЕЦЕПТОРЫ И ФАКТОРЫ РОСТАВ МЕХАНИЗМЕ КАНЦЕРОГЕНЕЗА

1. Пути передачи информации в ядро

Большие усилия были направлены на выявление биохимиче-ских механизмов, с помощью которых внеклеточные пептиды вы-зывают биологический ответ в клетках мишени. Успехи были до-стигнуты в изучении влияния факторов роста на пролиферациюклеток. Были прослежены новые внутриклеточные пути комплек-сов гормон-рецептор. Удалось показать, что ряд рецепторов гор-монов представляет собой бифункциональные трансмембранныемолекулы с каталитической функцией (тирозин-протеинкиназнойактивностью), которая возрастает, когда с этими молекуламисвязывается гормон. До середины 70-х годов ученые не предпо-лагали, что пептидные гормоны могут попадать внутрь клетки.Теперь известно, что вслед за связыванием очень многих пептид-ных гормонов с поверхностными рецепторами происходит их бы-строе перемещение в клетку в составе пузырьков и разрушение спомощью лизосом.

Существует два возможных пути действия факторов роста.Первый реализуется в случае таких факторов роста, как инсулини эпидермальный фактор роста (EGF — от англ, epidermalgrowth factor), возможно, он начинается на рецепторах, активи-зирующих фермент тирозинкиназу (т.е. протеинкиназу, фосфо-рилирующую белки по остатку аминокислоты тирозина). Онпредставляет собой каскад последовательного фосфорилированиянескольких белков. Другой путь связан с такими факторами, какфактор роста из тромбоцидов (сокращенно PDGF — от англ,platelet-derived growth factor), видимо, он идентичен тому пути,который начинается гормонами и нейромедиаторами (Карпентер,Коэн, 1987). Попадая на поверхность клетки, PDGF стимулиру-ет гидролиз фосфатидилинозитол-4,5-дифосфата с образованием

вторичных мессенджеров инозитолтрифосфата и диацилглицеро-ла, которые затем участвуют в процессах фазы GI, подготавлива-ющих клетку к синтезу ДНК. Инозитолтрифосфат, вероятно,вызывает мобилизацию внутриклеточного кальция, а диацилгли-церол активизирует С-киназу, которая в свою очередь приводитв действие связанный с мембраной механизм обмена ионов. Этотмеханизм выкачивает ионы водорода из клетки, повышая внутри-клеточный pH. Полагают, что мобилизация кальция и повыше-ние pH вызывают синтез РНК и белков, необходимых для подго-товки клетки к репликации ДНК.

Становится понятным, что продукты онкогенов образуют что-то вроде сложной сети, которая обеспечивает передачу информа-ции от поверхности клетки к ядру. Одни онкогены (например,sis) кодируют факторы роста. Факторы роста активизируют дру-гие онкогены (например, туе и fos), продукты которых функци-онируют в ядре клетки (Берридж, 1985)

Интересная концепция относительно гормонального контроляядерной активности появилась в результате наблюдений, соглас-но которым очищенный ФРЭ-рецептор и очищенная src-киназаосуществляют АТР-зависимое взаимодействие с ДНК (Карпен-тер, Коэн, 1987). В присутствии АТР эти белки способны надре-зать суперспирализованную ДНК, переводя ее в релаксирован-ную форму. Эта способность фермента к надрезанию и сшива-нию в чем-то аналогична свойствам ДНК-топоизомераз

2. Роль факторов ростав механизме канцерогенеза

Факторы роста и рецепторы являвляются непосредственнымиучастниками механизма контроля пролиферации клеток По-скольку нарушение этого механизма является причиной опухоле-образования, то круг подозреваемых факторов сужается. Иденти-фикация причины рака конкретизируется. С другой стороны,факторы роста и рецепторы являются продуктами онкогенов, ко-торые, согласно теории онкогена, выходят из-под контроля в ре-зультате необратимых нарушений. Теперь обратимся к фактам ипроанализируем их

Факторы роста и рецепторы (ФРТР и ЭФР) при длительномдобавлении в среду культивирования некоторых клеток способнывызывать признаки опухолевого фенотипа, которые исчезают по-сле прекращения добавок этих митогенов (Иващенко, Быкорез,1990) Данный феномен получил название «фенотипическойтрансформации». Факторы роста стимулируют экспрессию p-fosи р-тус на нескольких типах клеток Протоонкоген с-тус, коди-

рующий ядерный белок, способный связываться с ДНК, нахо-дится под контролем факторов роста, поскольку в покоящихсяклетках он практически не экспрессируется. На трансгенных мы-шах — носителях мышиного с-тус, соединенного с LT MMTV,было показано, что высокий уровень экспрессии myc-трансгена вэпителии молочных желез сочетается с высокой частотой (90%)развития аденокарцином молочных желез.

Факторы роста и их рецепторы имеют высокую степень гомо-логии с белками, кодируемыми вирусными онкогенами, следова-тельно, их гены являются клеточными протоонкогенами.

Одна из первых концепций определяла опухолевый рост какизвращение нормальных процессов воспаления и регенерации.Теория «раздражения» Вирхова также исходила из этой основы.Это сходство получило подтверждение на молекулярно-генетиче-ском уровне: выявилось участие в этих процессах полипептид-ных факторов роста, которые играют ключевую роль в стимуля-ции роста как нормальных клеток, так и трансформированных.Однозначная интерпретация роли факторов роста в трансформа-ции с позиции теории онкогена пока затруднена

Одна из основных идей молекулярно-генетической теории омеханизме трансформации состоит в том, что опухолевые клеткив отличие от нормальных характеризуются автономией, т.еаутокринной секрецией факторов роста (Sporn, Roberts, 1986) иналичием рецепторов к ним. Однако было выявлено, что ауто-кринная секреция факторов роста наблюдается также в клеткахзародышей, эмбрионов и в некоторых регенерирующих клетках(артериальные гладкомышечные клетки из трансформированныхартерий синтезируют полипептид, сходный с ФРТр, и реагируютна него) (Bowen-Pope, Sifer,1985). Эти данные коррелируют стем, что в клоногенных стволовых клетках обнаружены активи-зированные онкогены, которые репрессируются по мере созрева-ния и дифференцировки. Известно, что аутокринная стимуляциямитоза — одно из основных свойств стволовых клеток.

Определение нуклеотидной последовательности м-РНК, коди-рующих рецепторы различных полипептидных факторов роста,позволило установить гомологию между ними и белками, кодиру-емыми вирусными онкогенами (Waterfield et al., 1984, цит. по:Тараховский, Винницкий, 1990). В этих работах была установле-на гомология между белком, кодируемым v-erb В, и рецепторомэпидермального фактора роста. Аналогичная гомология установ-лена для онкогена v-kit и рецептора фактора роста из тромбоци-тов, v-fms и рецептора фактора, стимулирующего рост колониймакрофагов. Таким образом, клеточные аналоги вирусных онко-генов являются генами, кодирующими рецепторы факторов рос-та. На этом основании было сделано предположение, что их

структурно-функциональные изменения могут приводить к не-контролируемому делению и появлению преходящего и стабиль-ного трансформированного фенотипа.

Существует несколько гипотез относительно участия факторовроста и рецепторов в механизме трансформации. Так, ряд авто-ров считает, что извращение системы регуляции деления, выра-жающееся в приобретении клеткой способности к аутокриннойрегуляции пролиферации, является одним из характерныхсвойств опухолевой клетки. Возможно, считают другие авторы,утрата клетками способности к старению (иммортализация) явля-ется этапом, предшествующим трансформации. С другой сторо-ны, возможно, структурные изменения белков-рецепторов делаютклетки нечувствительными к внешним воздействиям регуляции,что и приводит к стабилизации трансформированного фенотипа.Таким образом, рак определяют на молекулярном уровне как па-тологию механизма регуляции пролиферации, связанного с нару-шением рецепторов либо факторов роста, являющихся продукта-ми патологически измененных онкогенов.

3. Биология рецепторов и их участиев контроле пролиферации

Согласно современному воззрению, рецептором является ком-понент, который помимо специфического связывания с лигандомобеспечивает передачу сигнала, т.е. запускает рецепторный про-цесс, завершающийся биологическим эффектом.

Большинство поверхностных рецепторов, активизируемыхвнеклеточными сигналами-лигандами, создают внутриклеточныесигналы. Они либо изменяют активность связанного с мембранойфермента, который изменяет концентрацию внутриклеточного ме-диатора, либо влияют на проницаемость ионных каналов, чтоприводит к изменению мембранного потенциала, внутриклеточ-ной концентрации того или иного иона (Кац, Лаврецкая, 1986).

Многие поверхностные рецепторы связаны с аденилатцикла-зой. Присоединение лиганда запускает цепь реакций, приводя-щих к увеличению (иногда к уменьшению) синтеза с АМФ аде-нилатциклазой.

Когда специфическое связывание лиганда не сопровождаетсятрансдукцией сигнала, говорят о связывающих лиганд белках,внерецепторном связывании, акцепторах. В ряде случаев показа-но, что акцепторы по своей первичной структуре могут быть илиполностью идентичны рецепторам, или представлять обломки по-следних, т.е. иметь структуру, идентичную структуре одного из

участков рецептора. Представляет интерес происхождение акцеп-торов за счет частичной деградации рецепторных белков.

Уже давно известно сопряжение многих рецепторов с протеа-зами. Функциональное значение протеолиза рецепторных моле-кул разнообразно. Таким путем могут регулироваться взаимоот-ношения с белками — участниками рецепторного процесса, числорецепторов, сродство к лиганду (Aroustam, Grunbaum, 1986).Кроме протеолиза рецепторов, установлена и возможность проте-олитической деградации лигандов. Эти данные получены для ин-сулина, глюкагона и других лигандов. Этот процесс рассматрива-ется как один из возможных механизмов, обусловливающихокончание действия стимула, или как способ регуляции биологи-ческого эффекта, осуществляемого на уровне взаимодействия ре-цептора с лигандом (Duckoworth et al., 1988).

Для большинства рецепторов, помимо обычных путей переда-чи сигнала, имеются альтернативные механизмы. Многообразныпути трансдукции сигналов у рецепторов, изменяющих активно-сти ферментов, что воздействует на степень фосфорилированиябелков (рецепторы инсулина, эпидермальный фактор роста, со-матостагин и др.).

Имеются данные (Garbers, 1989) о том, что один из типоврецепторов натрийуретического фактора сам обладает фермента-тивной активностью гуанилатциклазы. Такое совмещение функ-ций рецептора и фермента обнаружено еще у ряда рецепторов.

При взаимодействии факторов роста (лигандов) с рецептора-ми на поверхности клеток-мишеней рецепторы претерпеваютконформационные изменения, генерирующие внутриклеточныйсигнал. Структурно видоизмененная молекула называется вто-ричным мессенджером. К первичным мессенджерам относятсятри группы факторов: местные химические медиаторы, действу-ющие непосредственно на окружающие клетки; гормоны, секре-тируемые эндокринными клетками и взаимодействующие с клет-ками-мишенями; нейротрансмитеры, продуцируемые нервнымиклетками и служащие химическими медиаторами, которые дей-ствуют только на соседние клетки-мишени. Главными вторичны-ми мессенджерами являются цАМФ и Са2+. Большая группапротеаз активизируются ионом Са2+, который является участни-ком рецепторных процессов. Внутриклеточным рецептором дляСа2+ служит белок кальмодулин, играющий важную роль в ми-тогенетическом цикле клеток. В покоящихся клетках главныерезервы Са2+ заключены в эндоплазматической сети и митохон-дриях. Концентрация Са2+ вне клетки в 104 раз больше, чем вклетке. Увеличение в клетках концентрации Са2+ происходитпри клеточной активации, осуществляемой внешними стимула-ми. Активность многих цитоплазматических белков (например,

кальмодулина) регулируется внутриклеточным Са2* и коррели-рует с повышенным содержанием этого компонента в клетках.

Связывание Са2+ с кальмодулином приводит к его конформаци-онному изменению, связанному с регулированием большого коли-чества ферментов, включая фосфолиплазу Aj (Stobo, 1988). Откомплекса кальмодулин-Са24 зависят такие ферменты, как цикли-ческая нуклеотид-фосфодиэстераза, аденилатциклаза, АТФаза,фосфолипазная киназа и др.

Функциональная активность многих белков регулируется фос-форилированием. Состояние активности этих белков осуществля-ется совместным действием белковой киназы и белковой фосфо-тазы, катализирующих соответственно фосфорилирование и де-фосфорилирование.

Активность белковой киназы С ассоциируется с мембраннымрецептором (например, рецептором инсулина) или вторичнымимессенджерами (цАМФ, диаглицерином, ИФз, Са2* и др.). Бел-ковое фосфорилирование и дефосфорилирование играют важнуюроль в регуляции клеточной активности, являясь основными ме-ханизмами контроля клеточной функции.

Для глюкокортикоидов характерно непосредственное взаимо-действие с ДНК (Moore, 1985, цит. по: Кульберг, 1987). Данныепоказали, что глкжокортикоидный рецептор взаимодействует стем участком полного гена гормона роста, который выполняетфункцию регулятора транскрипции этого гена. Модель комплек-са ДНК-глюкокортикоидный рецептор напоминает структурупрокариотических репрессоров lac, Xcl, Xcro с центрами бактери-альной ДНК. Таким образом, механизм реализации эффектор-ных функций глюкокортикоидного рецептора, очевидно, имеетдревнее филогенетическое происхождение.

Данные, полученные при изучении мутантов млекопитающих,у которых изменен рецептор стероидного гормона, показывают,что дефект в рецепторе мужского полового гормона тестостеронаприводит к тому, что особи с мужским генотипом выглядят каксамки. Все млекопитающие, не 'подвергшиеся в эмбриональныйпериод воздействию тестостерона, развиваются по женскому пу-ти. Мутанты-самцы имеют нормальные семенники, но ткани этихсамцов не реагируют на гормоны из-за дефектности рецепторов.В результате у таких самцов развиваются все вторичные половыепризнаки самок и их семенники не опускаются в мошонку, а ос-таются в брюшной полости. Этот синдром тестпкулярной феми-низации встречается у мышей, крыс, крупного рогатого скота и учеловека (Альберте и др., 1987).

В настоящее время бурно развивается направление практиче-ского приложения исследования рецепторов. Например, установ-лено, что 50 — 65% женщин, больных раком молочной железы и

имеющих рецепторы эстрогена, поддаются эндокринной терапии;женщины, лишенные таких рецепторов, излечиваются только в10% случаев. Еще лучшими индикаторами эффективности гормо-нальной терапии служат рецепторы прогестерона — конечногопродукта действия эстрогена: корреляция между наличием рецеп-торов прогестерона в опухолевых клетках и эффектом эстрогенаблизка к 80% (Manni, 1983).

4. Связь факторов ростас регуляцией митотического цикла

В последнее время получены новые данные, которые конкрети-зируют представление о связи факторов роста с регуляцией митоти-ческого цикла клеток. Было показано, что у эукариот клеточныйцикл в значительной степени определяется изменениями активно-сти одного белка, обозначаемого cdc2 (Мюррей, Киршнер, 1991).

Для клеточного цикла характерна весьма совершенная регуля-ция: контролируются размеры и время — клетка приступает кделению в тот момент, когда масса ее удвоилась; клетка должнатакже координировать различные стадии цикла.

В 1971 г. И.Масуи (Йельский университет, США) и Л.Смит(Аргоннская национальная лаборатория, США) независимо другот друга сделали открытие. Они идентифицировали в яйцеклеткахлягушки вещество, от которого зависит начало митоза и мейоза икоторое они назвали фактором созревания (сокращенно MPF — отангл, maturation promoting factor). Позже этот фактор был обнару-жен во всех митотических клетках. MPF, который выделили в1988 г., является главным регулятором митоза и мейоза. Оказа-лось, что клеточный цикл в яйцеклетке не зависит от событий, про-исходящих в ядре, а управляется автономным осциллятором — на-бором химических реакций в цитоплазме. Этот осциллятор, напо-добие часового механизма, определяет активность MPF. Актив-ность MPF флуктуирует: постоянно обнаруживается во время ми-тоза и отсутствует в интерфазе (Мюррей, Киршнер, 1991).

Началом генетических исследований клеточного цикла считают-ся работы Л.Хартуэлла (Вашингтонский университет). В конце 60-х — начале 70-х годов им были идентифицированы мутации генов,при которых наблюдается задержка той или иной стадии клеточно-го цикла. Эти гены известны под общим названием cdc (от англ,cell-division cycle). Белок cdc2 играет ключевую роль в митозе всехэукариот. Он относится к протеинкиназам, т.е. ферментам, перено-сящим фосфатные группы от АТР на молекулы белков. Присоеди-нение или удаление фосфора является основным средством регуля-ции активности клеточных белков. Дальнейшие исследования по-

казали, что циклин является вторым компонентом MPF и участвуетв активизации белка cdc2 и, следовательно, MPF. Деградация цик-лина важна для прохождения митоза, и каждый раз этот белок дол-жен синтезироваться заново во время активизации MPF, т.е. он ин-дуцирует митоз, определяя общий ритм цикла. Самого по себе при-соединения циклина к белку cdc2 недостаточно для активизацииэтого комплекса. Для функционирования MPF необходимо, чтобыcdc2 и циклин подверглись определенным модификациям. Этуфункцию выполняют другие белки, один из которых обозначаютcdc25, и именно он, а не циклин, определяет начало митоза в неко-торых клетках.

В одних случаях активизация комплекса cdc2-un^HH осуще-ствляется белком cdc25, а в других — самим циклином, в треть-их — каким-то еще неизвестным модулятором.

В соматических клетках эмбриона на поздних стадиях егоразвития начало репликации ДНК в интерфазе строго регулиру-ется. Этот важнейший контрольный момент установил Хартуэлл,назвав его стартовым переходом. На стартовый переход влияютпитательные вещества, гормоны и факторы роста, участвующие врегуляции накопления циклина в период до стартового перехода.Таким образом, регуляторы клеточного цикла — белок cdc2,циклин и модуляторы вроде cdc25, как выяснилось, являются ос-новными регуляторами клеточного цикла у всех эукариотическихорганизмов. Новые данные о механизме регуляции митотическо-го цикла показали, что факторы роста определяют стартовый пе-реход в интерфазе, инициируя начало репликации ДНК. Этотпроцесс является дозозависимым.

5. Пороговый характер биологического эффекта ФР.Тригерный механизм

Следующий вопрос связан с количественным аспектом регуля-ции пролиферации посредством факторов роста. В работеС.Д.Казьмина (1991) было показано, что механизм регуляциивнутриклеточной концентрации белка, фосфорилируемого намембранах, имеет тригерный характер. Чувствительность клетокк факторам роста определяется не только аффинностью или чис-лом рецепторов на мембранах, но и параметрами тех реакций,которые индуцируются в клетках после лиганд-рецепторного вза-имодействия. Эти данные коррелируются с данными о дозозави-симом эффекте кейлонного воздействия, осуществляющего обрат-ную связь между дифференцированными клетками и стволовымиклоногенными клетками.

Активизация протеинкиназы приводит к фосфорилированиювнутриклеточных белков — мишеней. Стационарная концентрация

этих фосфорилированных сигнальных белков определяет уровеньи значимость сигнала. Анализ позволил выявить пороговый харак-тер зависимости пролиферации от концентрации факторов роста.Как показал С.Д.Казьмин (1991), такая система регуляции облада-ет многими необычными свойствами, она может неограниченно дол-го поддерживать один из альтернативных режимов: либо режим сминимальной концентрацией фосфорилированных белков, либо —с максимальной. Переход с первого режима на второй может про-изойти тогда, когда концентрация факторов роста, а следовательно,и скорость фосфорилирования на мембранах превысят некотороепороговое значение (V). Возврат клеток со второго режима снована первый возможен тогда, когда концентрация факторов роста исоответственно скорость фосфорилирования на мембранах снизят-ся настолько, что станут ниже пороговой величины (V"). При этомV>V". Выявление количественных кинетических закономерностей(на уровне тканевого гомеостаза) действия ФР, а также белков, не-посредственно регулирующих митотический цикл клетки, подтвер-ждает тканевую теорию опухолеобразования, в частности показы-вает, что различие между «фенотипической» трансформацией и«устойчивой» трансформацией не связано с генетическими повреж-дениями онкогенов, а носит характер тканевой разбалансировки го-меостаза, что происходит при длительных повышенных режимахпролиферации, разрушающих структуру гомеостаза. Именно о та-ком характере природы трансформации свидетельствуют данные,показывающие способность раковых клеток нормализоваться приинициации дифференцировки, что было бы невозможным при не-обратимых повреждениях генома.

С другой стороны, данные о трансформирующем воздействиифакторов роста доказывают существование специализированногомеханизма, т.е. трансформация не определяется неспецифиче-ским генотоксическим фактором, следовательно, представление омутациях онкогенов как о причине трансформации разрушается.Новые данные подтверждают, что трансформация обусловленанарушением тканевого контроля.

6. Последнее звено в цепи трансформации

а) Опровержение представлений о дефектности ФРкак причине трансформации

Новое направление, связанное с изучением роли рецепторови факторов роста в канцерогенезе, можно назвать последнимрубежом на пути построения общей теории рака. Данные, каса-ющиеся молекулярного механизма контроля пролиферации, вы-

ступают в качестве своеобразного критерия для теории онкогенаи тканевой теории. Одна из них получит подтверждение, другаябудет разбита. Определяющее значение этого направления со-стоит в том, что, по существу, к настоящему моменту выявленывсе звенья цепи механизма рака: 1) обнаружены онкогены, на-рушение которых, как считают, определяет трансформацию;2) изучены онкобелки — продукты онкогенов; 3) выявленытрансформирующие ФР продукты онкогенов, вызывающиетрансформацию; 4) исследованы молекулы — рецепторы, при-нимающие трансформирующий сигнал. Можно сказать, круг по-дозреваемых лиц — потенциальных виновников драмы — зам-кнулся. Однако механизм рака в теории онкогена по-прежнемуостается загадкой. Молекулярно-генетическая теория неспособнаобъяснить многие факты, что говорит об ошибочности ее осно-вания. Теория онкогена прошла путь развития от открытия он-когенов до выявления молекулярного механизма контроля про-лиферации — факторов роста и рецепторов, являющихся про-дуктами онкогенов. Однако то, что трансформация клетки осу-ществляется в результате воздействия трансформирующих фак-торов роста на рецепторы, не подкрепляет теорию онкогена, аопровергает ее. Установление того, что злокачественное пере-рождение клетки осуществляется с помощью специализирован-ного, эволюционно выработанного механизма — факторов ростаи рецепторов, опровергает основу теории онкогена, в частностипредставление о генотоксичности как необходимом условии кан-церогенного эффекта.

В теории онкогена генотоксичность канцерогена отождествля-ется с трансформирующими свойствами. Однако факторы роста,как и гормоны, в силу регулирующей, митотической функции неотносятся к генотоксическим факторам. Таким образом, удаетсяотделить «трансформирующие свойства» от «генотокспчности»,которые в теории онкогена и предшествующих концепциях отож-дествлялись. Заметим, что это не единственные факты, позволя-ющие опровергнуть общепринятую точку зрения, отождествляю-щую канцерогенность и генотоксичность: такая же трудная ситуа-ция возникла по поводу гормонального рака, где также отсутст-вует генотоксический фактор. Гормоны не являются генотоксиче-скими факторами, и то обстоятельство, что они вызывают приповышенных дозах и длительном введении опухолеобразование,не объясняется генотоксичностью гормона. По существу, меха-низм гормонального рака противоречит представлению о геноток-сичности канцерогенов как условии трансформации, является оп-ровержением теории онкогена. Чтобы сохранить теорию и пред-ставление о мутациях как причине рака, была выдвинута гипоте-за о «непрямом действии» гормонов в механизме канцерогенеза,

т.е. им отводится роль промоторов и предполагается действие«истинного» канцерогена, действующего параллельно с гормона-ми. Наличие такого невыявляемого «истинного канцерогена» до-пускается в тех случаях, когда не удается объяснить механизмтрансформации на основе традиционного подхода. В случае спон-танной малигнизации in vitro также допускается существованиеканцерогена, который пока не выявлен.

Установление того факта, что факторы роста способны вызы-вать истинную трансформацию клетки, позволяет отказаться отпредставления, что канцероген должен обладать генотоксично-стью. Следовательно, в случае гормонального рака необязатель-но, чтобы гормоны были генотоксичны; при этом потребность в«истинном» канцерогене отпадает. Открытие трансформирующихфакторов роста разрушило гипотезу, которая защищала теориюонкогена от противоречия по поводу объяснения гормональногорака. Таким образом, при анализе роли факторов роста, рецепто-ров и данных по гормональному раку появляются новые доказа-тельства, опровергающие теорию онкогена, а именно ее основу —представление о механизме трансформации, которое базируетсяна мутационной концепции рака

Можно сказать, открытие онкогенов не изменило принципи-ально понимания природы трансформации; с этой точки зрениятеория онкогена не является принципиально новой по сравнениюс мутационной концепцией канцерогенеза. Конкретизированы ге-ны, нарушение регуляции которых, как предполагается, опреде-ляет трансформацию. В новой теории, основанной на нарушениитканевого гомеостаза, разбивается ядро теорий рака — идея, чторак является результатом необратимых повреждений геномаклетки.

Нормализация опухолевых клеток при дифференцировке оп-ровергает представление о трансформации в результате генетиче-ских мутаций.

Опровержение основного положения, что канцерогенность оп-ределяется генотоксичностью, вместе с тем опровергает и связан-ное с ним положение о том, что раковые клетки приобретают врезультате трансформации чужеродные свойства, которые опоз-наются иммунной системой и уничтожаются ею. Таким образом,разрушается концепция «иммунологического надзора», выдвину-тая Ф.Бернеттом. Хотя критика этой концепции ведется с техпор, как она появилась, поскольку имеется много противореча-щих фактов, однако окончательно она не разбита и вошла в со-временное представление о раке как базисная концепция.

Разрушение представления о генотоксичности канцерогена какнеобходимом условии канцерогенеза уничтожает основу концеп-ции «иммунологического надзора» — представление о трансфер-

мации как процессе, в результате которого появляются генетиче-ские изменения клетки.

Таким образом, канцерогенное воздействие вызывает двойнойэффект — промоторный и генотоксический. Пролиферативный(промоторный) эффект канцерогенного воздействия известендавно, однако его онкологическое значение оставалось загадкой ибыло скрыто, поэтому оценивалось лишь как фоновое условие. Вновой теории впервые меняется смысл и значение этих эффектовна прямо противоположное: онкологический смысл, как оказа-лось, связан с пролиферативным эффектом, который разрушаеттканевый гомеостаз в результате прогрессирующей эмбрионали-зации ткани.

Парадоксальность значения открытия трансформирующихфакторов роста становится более очевидной, если учесть, что ог-ромное число канцерогенов действует неспецифически и в клет-ках отсутствуют рецепторы к ним. Установление трансформиру-ющей роли факторов роста означает, что в клетке имеются спе-циализированные, эволюционно выработанные механизмы«трансформации», или что «трансформация» не является чуже-родным процессом.

Данный вывод, полученный в результате развития теории он-когена, означает, что в ходе развития теория пришла к отрица-нию своего основания, т.е. теория сама себя разрушила.

Что же такое трансформация, которой, как показывают новыеданные, не существует для отдельной клетки? Мы пришли к сво-еобразному нулю, поскольку трансформация клетки не являетсядля нее чужеродной — для этого имеются специализированныемеханизмы. Парадокс указывает на необходимость принципиаль-ного изменения представления о механизме трансформации. Вы-ход из тупика позволяет сделать тканевая теория, которая пока-зывает, что клетки с активизированными онкогенами и злокаче-ственными свойствами уже имеются в тканях — это стволовые,клоногенные клетки. Онкологическую опасность они представля-ют только при нарушении тканевого гомеостаза. Однако даже вопухолях не все раковые клетки являются трансформированны-ми и клоногенными. Это означает, что дело не только в клоно-генности раковых клеток, более важное значение имеет наруше-ние тканевого механизма регуляции пролиферации и дифферен-цировки.

Существует представление, что трансформация клетки обус-ловлена наличием дефекта в факторах роста или рецепторах. По-скольку факторы роста определяют трансформацию клетки припосредстве рецепторов, то либо факторы роста, либо рецепторыв чем-то дефектны. Тогда можно считать, что нормальные факто-

ры роста вызывают «фенотипическую» трансформацию, а дефек-тные определяют «истинную»· трансформацию.

Однако эта точка зрения не подтверждается фактами. Так,обнаружена практически полная идентичность действия ЭФР итрансформирующего фактора роста типа α (или типа I) — а-ТФР. Их биологическое действие практически одинаково; это по-зволило сделать вывод, что ТФР осуществляет биологическоедействие через рецепторы ЭФР (Никольский и др., 1987). Син-тез α-ΤΦΡ увеличен как в трансформированных клетках, так и вэмбриональных нормальных клетках (Massaque, 1985).

Обсуждая этот вопрос, Г.Карпентер и С.Коэн (1987, с.117)пишут: 4Трансформирующие факторы роста можно выделитькак из нормальных, так и из злокачественных клеток или тка-ней; они способны индуцировать неконтролируемый рост клеток,до этого не трансформированных и подчиняющихся контактномуторможению».

К такому же выводу приходят А.Д.Алыитейн и Е.А.Черепан-цева (1986, с.264). Они пишут: «Критического отношения за-служивает термин «трансформирующий фактор роста». Этоттермин подразумевает деление ФР на трансформирующие и не-трансформирующие. Для такого деления сегодня нет серьезныхоснований. По-видимому, все ФР, образуемые трансформиро-ванными клетками, принципиально не отличаются от соответст-вующих факторов, выявленных в нормальных тканях... Имеют-ся данные, что феномен аутокринной стимуляции характерен нетолько для клеток с выраженным трансформированным феноти-пом»·.

Таким образом, гипотеза о том, что факторы роста, вызываю-щие истинную трансформацию, являются дефектными по сравне-нию с нормальными ФР, отпадает. Отсюда следует, что онкоге-ны, которые их кодируют, также нормальны. Это положениекоррелирует с ранее сделанным выводом о том, что трансформа-ция не связана с мутациями онкогенов.

Вывод о подобии опухолевых и стволовых клеток при нару-шении тканевого контроля подтверждается данными о гомоло-гии между факторами роста трансформированных клеток, про-дуктами вирусных онкогенов и факторами роста нормальныхклеток. Версия, что ФР несут какой-то дефект, поскольку яв-ляются продуктами мутировавших онкогенов, не подтвердилась.Ни ФР, ни рецепторы не несут какого-либо дефекта, которыйбы являлся причиной трансформации. Следовательно, теорияонкогена опровергается с двух сторон. Во-первых, разрушаетсяпредставление, что трансформация вызвана мутациями в 3 — 4онкогенах; во-вторых, поскольку ФР способны вызывать истин-ную трансформацию, не будучи дефектными, то оказывается,

что в клетке имеется специализированный механизм для еетрансформации. Данный вывод разрушает представление о ме-ханизме трансформации, сформированное в теории онкогена ипредыдущих концепциях рака. Еще один аспект состоит в том,что ФР не относятся к генотоксическим факторам, что усили-вает критику теории онкогена и реабилитирует представление оканцерогенности повышенных доз гормонов.

б) Опровержение представленияо дефектности рецепторов

Остается вторая часть версии, согласно которой не ФР, а ре-цепторы опухолевых клеток являются патологически измененны-ми, в связи с чем происходит искажение реакции на ФР. Чтобыразрушить эту версию, надо проанализировать и сопоставитьданные по рецепторам в механизме гормонального рака. Вышемы рассмотрели данные о гормональном раке и трансформирую-щих факторах роста. Они имеют общее свойство: и те и другиене являются генотоксическими факторами. Поскольку в случаефакторов роста доказана их трансформирующая способность, тоотсюда был сделан вывод относительно гормонов. На основанииустановления общности между двумя группами фактов делаетсявывод о роли гормонов — выявленная закономерность перено-сится на вторую группу данных.

В случае установления возможной дефектности рецепторовделается обратный перенос выявленной закономерности от гор-монального рака к механизму трансформации с участием ФР ирецепторов. При гормональном раке механизм трансформациине обусловлен какой-либо дефектностью молекул рецепторов.Это подтверждается возможностью излечения с помощью гормо-нотерапии. Этот же вывод подтверждается возможностью вызы-вать гормональный рак у здоровых животных путем экзогенноговведения повышенных доз гормона на протяжении длительноговремени. И в первом, и во втором случае рецепторы не несуткакого-либо дефекта в молекуле. И соответственно снимаетсяподозрение с онкогенов, которые кодируют рецепторы.

Как сам гормон, так и рецептор к нему не несут каких-либодефектов, что говорит об отсутствии необходимости в генотокси-ческом факторе и необоснованности такого предположения дляразвития опухолеобразования. Понятно, что эти выводы принци-пиально разрушают основу теории онкогена, а именно представ-ление о механизме трансформации. В ходе развития молекуляр-но-генетическая теория приходит к собственному отрицанию. Этосвидетельствует об ошибках, заложенных в ее основании, т.е.

ошибочности постулируемого принципа трансформации. В новойтеории, основанной на нарушении тканевой регуляции пролифе-рации, идея патологической активизации онкогенов сохраняется,но не как результат деструктивных повреждений онкогенов, акак выход из-под контроля в результате его нарушения клоно-генных стволовых клеток, обладающих активизированными он-когенами и «злокачественным» фенотипом. Это означает, чтоблокировка дифференцировки определяет активизацию онкоге-нов и соответственно определяет злокачественный фенотип, одна-ко она является обратимой — при индукции дифференцировкизлокачественность клетки исчезает.

в) Роль ФР и рецепторовβ механизме трансформации

Какова же роль ФР и рецепторов в механизме опухолеобразо-вания, если они, как показывают данные, непосредственно участ-вуют в механизме контроля пролиферации? В предыдущих гла-вах была обоснована новая теория, согласно которой непосредст-венной причиной трансформации является нарушение тканевогогомеостаза в результате омоложения клеток при длительных по-вышенных режимах пролиферации.

Таким образом, если теория верна, то данные должны конкре-тизировать механизм нарушения тканевого контроля на молеку-лярном уровне, что подтвердит тканевую модель. Иначе говоря,дефект, который связывается с нарушением тканевого контроля,должен быть обнаружен на уровне факторов роста и рецепторов.Следовательно, с одной стороны, мы обосновали, что ФР и ре-цепторы не содержат никакого дефекта, как и онкогены, которыеих кодируют, с другой стороны, мы все же утверждаем, что де-фект должен быть обнаружен.

Уточнение состоит в том, что не само омоложение клетки при-водит к опухолеобразованию, а количественное накопление не-дифференцированных клеток в ткани. Соответственно, речь идетне о повреждении молекул рецепторов или факторов роста, какпредполагает теория онкогена, а о резком количественном иска-жении их у большой группы клеток и искажении соотношениямежу ФР и кейлонами.

Анализируя причину исчезновения рецепторов на поверхно-сти мембран, я пришел к идее нового механизма, отличающего-ся от известного механизма down regulation. Известно, чтоклетки-мишени, подвергшиеся действию сигнального лиганда втечение длительного времени, часто теряют способность реаги-ровать на этот лиганд. Такая адаптация, или десенсибилизация,

обратима и делает многие клетки особенно чувствительными нек абсолютной величине концентрации химического сигнала, а кизменению этой концентрации. Существует три гипотезы меха-низма десенсибилизации (Албертс, Брей и др., 1987). В однихслучаях десенсибилизация происходит в результате уменьшениячисла поверхностных рецепторов или же их инактивации; вдругих случаях это следствие изменения белков, участвующихв передаче сигнала после активации рецептора. Таким образом,связывание лиганда может приводить к эндоцитозу лиганд-ре-цепторных комплексов и их разрушению в лнзосомах. Второймеханизм связан с обратимой инактивацией рецептора путемконформационной модификации. Третий механизм связан с тем,что продолжительное связывание лиганда так изменяет рецеп-тор, что он уже не может активизировать мембранный ферментили ионный канал, хотя продолжает сохранять сродство к ли-ганду.

Механизм уменьшения числа рецепторов с позиции тканевойконцепции не похож ни на один из известных механизмов. Ис-чезновение рецепторов согласно этому механизму носит болеестойкий, длительный характер. Механизм основан на существую-щей разнице в числе и составе рецепторов между дифференциро-ванными клетками и недифференцированными (стволовыми икоммитированными). Это различие сохраняется во всех тканях,поскольку обновление связано с делением молодых клеток, непрошедших дифференцировку, как правило, за счет деления низ-кодифференцированных стволовых клеток. Следовательно, втканях с ускоренной пролиферацией будет наблюдаться процессомоложения клеток, в связи с чем число рецепторов на клеточ-ной мембране будет уменьшаться вплоть до полного исчезнове-ния некоторых рецепторов в результате эмбрионализации ткани,и, наоборот, будут появляться рецепторы, свойственные низко-дифференцированным клеткам.

Так, используя различные способы, Wasilenko и соавт. (1987)убедительно доказали, что утрата клетками ЭФР-Р при транс-формации v-src — не результат down regulation ЭФР-Р, так какобразование ЭФР-подобных факторов полностью отсутствовало.Они заключили, что наличие у клеток ЭФР-Р не обязательнодля трансформации, а их исчезновение — по-видимому, некийпобочный эффект трансформации.

Динамика исчезновения рецепторов наглядно прослеживаетсяна примере гормональных рецепторов в процессе опухолеобразо-вания. Такая картина наблюдается как при вирусном канцероге-незе, так и при других видах опухолеобразования. Известно, чтоопределенный процент опухолей теряет чувствительность к гор-монотерапии. Этот эффект, с нашей точки зрения, непосредст-

венно зависит от наличия рецепторов на поверхности клеток икоррелирует со степенью дифференцировки. Так, приблизитель-но 40% РЭ+-опухолей оказываются резистентными к гормоноте-рапии. Это можно связать с тем, что в результате химиотерапииколичество рецептотрицательных опухолей значительно увеличи-вается. Известно, что первичные и метастатические опухоли у од-ной и той же больной могут существенно различаться по соотно-шению в них эпителиальных и соединительнотканных элементов,по степени дифференцировки, в также по чувствительности кгормонотерапии (Кузьмина, 1987). Первые данные об обратнойкорреляции между содержанием Ρ Π и степенью дифференциров-ки опухолей получены F.May-Levin и соавт. (1977) (цит. по:Кузьмина, 1987).

R.Hanselman и С.Genton (1983) показали обратную зависи-мость между степенью злокачественности опухолей и содержани-ем в них РП. В рецепторном статусе дифференцированных раковI и II степени злокачественности обнаруживается тенденция куменьшению концентрации РП и четкое снижение доли РП* -опухолей, обусловленное уменьшением клеточной дифференци-ровки. Больные с опухолями III степени злокачественности порецепторному статусу составляют особую группу, резко отличаю-щуюся от первых двух, — в большинстве опухолей отсутствуютРП (Кузьмина, 1987).

Таким образом, в процессе эмбрионализации ткани уменьша-ется степень дифференцировки клеток, что отражается в сниже-нии количества рецепторных белков. Это находит объяснение втом, что в процессе омоложения спектр синтезируемых белковрезко уменьшается как в качественном, так и в количественномотношении. Следовательно, те факторы, которые усиливаютпролиферативный режим ткани, будут вызывать омоложение исоответственно уменьшение числа рецепторов на поверхностиклеток.

Наличие в тканях полярности между дифференцированнымии недифференцированными клетками является условием функци-онирования обратной связи, удерживающей деление стволовыхклеток под контролем. Нарушение этой поляризации в процессеомоложения ткани приводит к автономности пролиферации, сни-жению адгезии клеток этого участка ткани, т.е. неконтролируе-мому росту клоногенных клеток. На молекулярном уровне меха-низм нарушения обратной связи выражается в снижении количе-ства рецепторов на поверхности клеток и нарушении пропорциимежду концентрацией факторов роста и (ингибирующих митоз)кейлонов, что приводит к хронической стимуляции пролифера-ции. Увеличение доли стволовых клето^, обладающих аутокрин-

ной стимуляцией митоза, приводит к автономизации митотиче-ской активности.

Мы привели некоторые данные относительно рецепторов кстероидным гормонам, такая же картина наблюдается в случаерецепторов к эпидермальному фактору роста (ЭФР). По даннымGallo-Payet и Hugon (1985), наибольшее количество рецепторовимеют энтероциты из глубоких слоев крипт (в 2 — 3 раза больше,чем энтероциты поверхностных отделов крипт и ворсинок). Инаоборот, для рецепторов инсулина наблюдается иной характерраспределения: наибольшее их количество имеют зрелые энтеро-циты крипт и ворсинок. Эти особенности в распределении рецеп-торов между зрелыми дифференцированными и незрелыми клет-ками объясняются тем, что наличие рецепторов к ЭФР определя-ет способность к делению, однако в процессе дифференцировкиклетки теряют эту способность, что обусловлено исчезновениемрецепторов к ЭФР. Для рецепторов инсулина картина другая,наличие рецепторов в зрелых клетках определяет возможностьрегуляции поступления глюкозы, служащей основным источни-ком энергии в клетках организма. Рецепторы выполняют функ-цию приемной антенны и передающего устройства, с помощьюкоторых можно управлять клеткой путем экзогенных сигналов.Эти данные позволяют сделать предположение, имеющее клини-ческое значение: принцип гормонотерапии можно использоватьне только для гормональных опухолей, но и для других опухо-лей, разница в конкретном экзогенном сигнале, на который реа-гирует клетка, ее рецептор. Это означает, что лечить рак можноне только путем уничтожения раковых клеток по принципу «зо-лотой пули» — этот принцип не абсолютен, а для ряда опухолейошибочен.

Абсолютным принципом является нормализация раковых кле-ток путем их дифференцировки и исправление нарушений регу-ляции гомеостаза как на уровне ткани, так и на уровне организ-ма путем нивелировки источника повышенной пролиферации,т.е. исправления дисбаланса, создающего напряжение, повышен-ную пролиферацию в ткани. Речь идет о принципе, который ней-трализует источник повышенной пролиферации либо компенси-рует его действие на уровне тканевого гомеостаза. К настоящемувремени накоплено много данных, свидетельствующих об эффек-тивности нового направления в клинике опухолей Сюда относят-ся все виды гормонотерапии, методы, использующие стимуляциюдифференцировки клеток, введение дополнительных доз кейло-на, лечение дисбалансов на уровне организма Однако развитиеэтого направления потребует всестороннего изучения механизмаконтроля тканевого гомеостаза. И конечно, в первую очередьречь идет о тех видах опухолей, где традиционные методы лече-

ния неэффективны либо сопряжены с большими повреждениямиорганизма.

Имеющиеся данные относительно распределения рецепторовмежду дифференцированными и недиференцированными клетка-ми свидетельствуют в пользу новой концепции. Согласно Nanneyet al. (1984), в верхних слоях кератиноцитов рецепторы ЭФРвыявляются авторадиографией меньше, чем в нижних. Аналогич-ный характер распределения ЭФР-рецепторов выявлен и дляуротелия, где ЭФР-Р обнаруживается на клетках базальных сло-ев и отсутствует в поверхностных слоях клеток (Messing,Reznikoff, 1987).

Приведенные данные коррелируют с результатами, получен-ными при исследовании молекулярных основ процесса метаста-зирования. Изучая молекулярные особенности метастатическихсвойств клеток, Фельдман М. и Эйзенбах Л. (1989) выявили,что степень метастазирования зависит от активности онкогенаfms, который кодирует на поверхности клеток рецептор факторароста, что определяет высокие пролиферативные свойства такихклеток, причем у дифференцированных клеток он исчезает.

7. Двустадийный характеропухолеобразования

Тканевая теория опухолеобразования также предполагает дву-стадийность механизма трансформации, но это иные по своейприроде и механизму стадии, нежели в молекулярно-генетиче-ской теории. Первая фаза опухолеобразования связана с инициа-цией пролиферации — внешним для ткани источником пролифе-рации, эндогенным или экзогенным. Устранение причины повы-шенной пролиферации в этой стадии приводит к нормализацииткани и регрессии опухоли.

Если процесс опухолеобразования доходит до второй фазы,то нарушается тканевый гомеостаз, а процесс опухолеобразова-ния приобретает спонтанность развития на собственной основе.Различие в характере инициации пролиферации имеет клиниче-ское значение, поскольку в первой фазе процесс опухолеобразо-вания сохраняет способность к обратимости. С другой стороны,лечение может быть неэффективным, если не учесть, что в рядеслучаев опухолевая ткань находится под воздействием стимули-рующего пролиферацию фактора, который может проявиться по-сле окончания лечения, что лежит в основе механизма вторично-го рака. Наиболее рельефно эти закономерности обнаруживаютсяв динамике гормональных опухолей, когда гормональный про-филь определяет динамику развития опухолеобразования. В ряде

случаев опухоль проявляет колебания — то появляется, то вновьисчезает, регрессирует.

Определение понятия «биологического эквивалента» канцеро-генного воздействия, в качестве которого выступает повышеннаядлительная пролиферация, вызывающая омоложение, позволяетпо-новому подойти к проблеме эндогенного канцерогена. В каче-стве эндогенного канцерогена выступают факторы, влияющие намитотическую активность, способные инициировать повышеннуюхроническую пролиферацию.

8. Пролиферативный режимкак фактор канцерогенеза

В теории онкогена под канцерогеном понимается фактор ге-нотоксического действия. Трансформация представляется в видедеструктивного механизма: согласно этому представлению, кан-цероген должен попасть в клетку и произвести необратимые из-менения в ДНК. Такое представление имеет много слабых, уяз-вимых сторон: оно не объясняет динамики опухолеобразования,временные параметры развития опухолей, природу и различиедоброкачественных и злокачественных опухолей, опухолевуюрегрессию. Так, например, ряд авторов связывают регрессиюопухоли не с действием иммунитета, а с нормализацией опухо-левых клеток в результате дифференцировки (Швембергер,1987).

В истории онкологии известны ряд концепций, которые осно-вывались на инициации повышенной пролиферации в результатехронического травмирования ткани. Наибольшую известностьполучила «концепция раздражения» Вирхова, которая связывалапоявление опухолей с воспалительной гиперплазией на фоне хро-нического повреждения тканей. В ходе развития этого направле-ния менялся предполагаемый раздражитель, но не идея о патоге-незе рака. Вскоре после открытия вирусов было высказано пред-положение (Bosk, 1903; Borrel, 1909), что опухолевая пролифе-рация возникает вследствие неспецифического повреждения кле-ток вирусами. Отметим, что к этой идее, но на более широкойоснове мы придем в ходе анализа механизма вирусного канцеро-генеза с позиции тканевой теории, в рамках которой эта идеяполучила обоснование.

Уже в доэкспериментальный период было обращено вниманиена длительный период развития опухолеобразования. Если про-анализировать факты, то часть из них подтверждает возможностьвызвать рак неспецифическим раздражителем. Другие же данныедавали отрицательные результаты. Таким образом, разделение

онкологов на тех, кто согласен с неспецифическим характеромопухолеобразования, и тех, кто против этой идеи, возникло впол-не объективно. Решение этого противоречия раскрывает концеп-ция канцерогенного профиля. Тканевый подход к канцерогеннымфакторам рационализирует представление о канцерогенах раз-личной природы. Канцерогенные воздействия объединяются,включаются в понятие «канцерогенного профиля», которое ха-рактеризует динамику воздействия в виде измененного пролифе-ративного режима: интенсивности, доз канцерогена, длительностьвоздействия и промежутков между воздействием на ткань. Такимобразом, независимо от того, специфичен канцероген или нет,для индуцирования опухоли он должен вызывать определенныйуровень повышенной пролиферации и омоложения ткани, Идеюнарушения онкогенов заменяет идея разрушения тканевого гоме-остаза за счет высокого пролиферативного режима. Это означает,что канцерогенность фактора определяется промоторным эффек-том канцерогенного воздействия, а не генотоксическим.

Способность длительное время сохранять устойчивость приразличных патогенных воздействиях является основным свойст-вом гомеостатических систем. Устойчивость тканевого гомеоста-за обусловлена механизмом саморегуляции на основе принципаобратной связи. Подход к механизму рака с позиции нарушениятканевого гомеостаза позволяет объяснить, почему различные поприроде канцерогены вызывают общий результат. Учитываяканцерогенный профиль, который должен воспроизводить пара-метры тканевого гомеостаза, становится ясно, почему при при-менении слабого канцерогена не удается вызвать рак либо этотребует больших усилий. Например, кротоновое масло вначалепричисляли к промоторам, однако в дальнейшем было показа-но, что длительное применение кротонового масла вызываетопухолеобразование.

В рамках тканевого подхода удается объяснить механизм ра-ка, вызванного имплантацией сплошной пластинки в ткань. Объ-ясняется это тем, что в результате длительного травмированиявозникает хронический очаг пролиферации и омоложения ткани,что, согласно тканевой модели, приводит к нарушению тканевогоконтроля и развитию опухолеобразования.

Для трансформации необходимы два условия: длительнаяхроническая пролиферация, вызывающая эмбрионализацию кле-ток, и нарушение тканевого контроля, поскольку он удерживаетпод контролем деление клоногенных клеток в ткани. Еслиучесть, что в ткани имеются клоногенные низкодифференциро-ванные клетки с активизированными онкогенами, число которыхвозрастает в предраке, становится понятным определяющее зна-чение нарушения тканевой регуляции.

9. Злокачественность —норма или патология клетки?

Если учитывать, что злокачественность определяется клоно-генностью клетки, которая в норме контролируется в ткани науровне тканевого гомеостаза, то потенциал злокачественности бу-дет определяться потенциалом клоногенности. Максимальнаяклоногенность наблюдается у стволовых клеток, однако реализа-ция этого потенциала может осуществиться при нарушении тка-невого контроля. Отсюда следует, что злокачественность — этообратная сторона нормальных характеристик стволовых клеток:клоногенности, иммортализации, автономности деления (ауто-кринной стимуляции митоза) и наличия активизированных онко-генов. Что могут добавить предполагаемые мутации 3 — 4 онкоге-нов к перечисленным свойствам?

С позиции теории онкогена возникает противоречие, посколь-ку перечисленные свойства, определяемые как злокачественные,должны появиться в результате последовательных 3 — 4 мутацийв онкогенах и закрепления их в процессе промоции, однако эти-ми свойствами обладают изначально стволовые клетки, но не врезультате мутаций.

Очевидно, что злокачественность стволовой клетки как потен-циальная возможность трансформации присуща каждой низко-дифференцированной клетке какое-то время, пока она не вступи-ла на путь дифференцировки и не потеряла клоногенные свойст-ва Каждая стволовая клетка, образно говоря, в раннем возрастепереживает состояние потенциальной «преступности», в планевозможности превратиться в раковую при создании необходимыхусловий: изоляции, пересадки либо нарушения тканевого гоме-остаза. Данные выводы имеют экспериментальное обоснова-ние — имеются данные, демонстрирующие злокачественностьстволовых клеток при их пересадке в другой организм (Уоддинг-тон, 1947; Speman, 1942; Дыбан, 1988). С нашей точки зрения, кэтой группе данных можно отнести также данные по спонтанноймалигнизации in vitro.

В перечисленных случаях трансформация происходит при на-рушении тканевого гомеостаза, без канцерогенного воздействия.В этих экспериментах отсутствует генотоксический фактор. По-скольку при отсутствии фактора генетических поврежденийтрансформация все же происходит, то единственной причинойканцерогенеза выступает нарушение тканевого контроля. Такимобразом, если использовать принцип исключения при поиске по-дозреваемого фактора, то становится понятным, кто истинныйвиновник злокачественной трансформации. Что касается предпо-лагаемой неполноценности генома опухолевых клеток, то этот ар-

гумент можно снять, если учесть, что в многочисленных экспери-ментах по пересадке ядер опухолевых клеток в предварительноэнуклеированные зародышевые клетки из них развивались пол-ноценные организмы.

10. Критикаклонально-селекционной концепции рака

Существует распространенное представление, что опухолеваяпрогрессия является процессом селекционного отбора клеток, на-поминающим образование видов в эволюции, т.е. за счет мутацийсоздаются различные виды раковых клеток, которые продуциру-ют отличные друг от друга клоны. Последние путем селекцион-ного отбора создают новую породу клеток, резко отличающихсяот обычных, в том числе стволовых. Представление о новой по-роде клеток развивалось еще Н.Н.Петровым. Эта модель удобнадля объяснения, поскольку покоится на фундаменте эволюцион-ной теории. В качестве подтверждения приводят такой довод,что клоны в опухоли различаются степенью злокачественности(Бахтин и др., 1987).

Имеются, однако, данные, позволяющие опровергнуть основ-ную идею клонально-селекционной концепции. Дело в том, чтопоявление клонов с различной степенью злокачественности пред-полагается как конечный результат длительного процесса канце-рогенеза, что сопряжено с мутациями.

Например, для экспериментального рака необходимо 7 — 11месяцев, в течение которых должны появиться новые видытрансформированных клеток, однако фактически клоны, облада-ющие различной степенью злокачественности, уже имеются изна-чально, т.е. предшествуют мутационному процессу Существуютмногочисленные данные, подтверждающие злокачественностьнормальных стволовых клеток без канцерогенного воздействия.Как, учитывая эти факты, объяснить увеличение степени злока-чественности в процессе опухолевой прогрессии? В силу того,что канцерогены индуцируют хроническую пролиферацию, вы-зывающую прогрессирующую эмбрионализацию ткани, очевидно,что степень клоногенности будет зависеть от снижения диффе-ренцированности клона, т.е. злокачественность клеток будет уве-личиваться в процессе опухолевой прогрессии. Однако выход из-под контроля определяется на уровне тканевой системы контро-ля. Истинно стволовых клеток в нормальной ткани содержитсянемного, и именно они обладают максимальной злокачественно-стью, при этом имеет значение степень дифференцировки клона,а не отдельной клетки. Можно поставить такой вопрос: каковы

условия, при которых стволовые клетки переходят к неконтроли-руемому размножению без дифференцировки? Очевидно, что та-кие условия создаются в ходе опухолевой прогрессии в силу то-го, что увеличение степени омоложения ведет к увеличению ФРи снижению концентрации кейлонов, контролирующих делениестволовых клеток. Об этом, в частности, свидетельствуют данныепо снижению концентрации кейлонов в тканях при регенерациии опухолеобразовании. С другой стороны, имеются данные, сви-детельствующие об увеличении в опухоли активности факторовроста. Следовательно, сдвиг соотношения между кейлонами ФРприобретает устойчивый прогрессирующий характер в ходе эмб-рионализации ткани.

Тканевая модель является альтернативой мутационной кон-цепции и теории онкогена, она решает трудности и проблемы, вкоторых увязла мутационная концепция и базирующаяся на нейтеория онкогена. В частности, необъяснимой с позиции теориионкогена оказалась проблема обратимости трансформированногосостояния клеток. Механизм мутационных изменений онкогеновпредполагает наследственно закрепленные необратимые измене-ния. В противоположность этому явление обратимости трансфор-мации следует из тканевой модели, поскольку она не основана нагенетических нарушениях. Вместе с тем в тканевой модели пре-одолевается представление, что сама дедифференцировка клеткии является процессом трансформации. Это необходимое условие,но не достаточное, поскольку речь идет о разрушении тканевойсистемы контроля пролиферации.

ГЛАВА V

МЕХАНИЗМ НАРУШЕНИЯТКАНЕВОГО ГОМЕОСТАЗА

1. Структура и динамикав нарушении тканевого гомеостаза

Мы подошли к проблеме механизма нарушения тканевого го-меостаза. Общей реакцией на канцерогены является интенсив-ная компенсаторная пролиферация, вызывающая омоложениеткани. Процесс омоложения неспецифичен и сопровождает так-же различные регенерационные процессы. При таком режимепролиферации клетки, появившиеся в результате деления ство-ловых клеток, не успевают пройти дифференцировку, поэтомуускоренная пролиферация приводит к обратимой блокировкедифференциации и ее результату — эмбрионализации ткани засчет репопуляции, т.е. замещению зрелых клеток низкодиффе-ренцированными .

В структуре обновляющейся ткани можно выделить три ос-новных пула клеток: стволовые, коммитированные, дифференци-рованные. Численность состава каждого пула регулируется засчет прямых и обратных связей. Механизм тканевой регуляциимитотической активности, обусловливающей воспроизводствоткани, связан с системой кейлонов и факторов роста, а также ре-гуляцией дифференцировки.

Согласно концепции тканевых ингибиторов-кейлонов(Bullough, 1975), малодифференцированные клетки способнынепрерывно размножаться, но процесс сдерживается ингибито-рами, выделяемыми дифференцированными клетками. Убыльколичества дифференцированных клеток ведет к снижению кон-центрации ингибиторов, следовательно, к увеличению клеточ-ных делений. Ускорение же клеточных делений приводит комоложению клеточного состава, появляется слишком много

стволовых клеток. Детерминирующий механизм дифференци-ровки связан с выбором пути после деления стволовой клетки.Например, в коже на глубине каждой пролиферативной едини-цы (дифферона) лежит стволовая клетка, которая порождаетвсе клетки этой единицы. Линия потомков ее не прерывается,в этом смысле она является бессмертной. Когда стволовая клет-ка делится, одна из дочерних становится бессмертной, а другаядифференцируется и в конце своего пути отмирает. После ка-ких-то шагов дифференцировки клетка уже не может вернутьсяк первоначальному состоянию.

Если бы деление стволовой клетки было всегда асимметрич-ным, то число стволовых клеток не увеличивалось бы. Но в про-цессе повреждения эпидермиса образуются новые пролифератив-ные единицы (Албертс и соавт.,1987).

Элементарную единицу тканевого воспроизводства называютдиффероном. В процессе опухолеобразования происходит посте-пенный сдвиг в сторону увеличения числа дифферонов и искаже-ния структуры дифферона, т.е. искажается соотношение междудифференцированными и недифференцированными клетками.Увеличение количества дифферонов и искажение структурыдифферона — это два направления, по которым идет развитиеопухолеобразования. При этом возможны различные сочетанияпреобладания той или иной тенденции. Доброкачественная опу-холь отличается от злокачественной преобладанием первого на-правления, т.е. увеличением количества дифферонов без сущест-венного искажения тканевой структуры. Злокачественная опу-холь характеризуется преобладанием второго пути развития —искажением структуры дифферона, что определяет потерю конт-роля над стволовыми клетками и соответственно инвазивныйрост и метастазирование.

Таким образом, трансформация совершается в результате на-рушения механизма тканевой регуляции пролиферации, что обус-ловлено сдвигом равновесия между стволовыми и дифференци-рованными клетками. Эти типы клеток (клоногенные и диффе-ренцированные) составляют два полярных полюса тканевого го-меостаза, замкнутые друг на друга контуром обратной связи. Ес-ли увеличивается количество пролиферирующих стволовых кле-ток, но процесс дифференцировки не нарушен, то увеличиваетсямасса клеток без искажения тканевой структуры. Такое состоя-ние характеризует доброкачественную опухоль При искаженииструктуры тканевого гомеостаза, соответственно структуры диф-ферона, происходит потеря контроля над клоногенными клетка-ми. Схематично принцип трансформации, т.е. нарушения ткане-вого гомеостаза и нарушения контроля пролиферации, можноизобразить так:

Данная схема иллюстрирует искажение процесса воспроизвод-ства, репопуляции, при повышенной хронической пролиферации,в результате которого происходит замещение дифференцирован-ных клеток на клоногенные низкодифференцированные. Такимобразом, процесс прогрессирующей эмбрионализации в результа-те интенсивных канцерогенных либо митогенных нагрузок наткань, вызывающих повышенную хроническую пролиферацию,приводит к потере устойчивости системы тканевого гомеостаза.Неспособность выдерживать длительные интенсивные воздейст-вия и является ахиллесовой пятой тканевого гомеостаза. Такимобразом, несмотря на большую устойчивость, которая основанана воспроизводстве тканевой системы, существуют предельные повремени и интенсивности канцерогенные нагрузки, при которыхнарушается воспроизводство системы гомеостаза, что приводит кнеконтролируемому опухолевому росту.

Тканевый гомеостаз характеризуется устойчивостью, основан-ной на воспроизводимом динамическом равновесии, т.е. структур-но-функциональная стабильность системы зависит от воспроизвод-ства качественного и количественного состава ткани. Отсюда непос-редственно следует, что можно подобрать такой режим пролифера-ции, при котором структура гомеостаза теряет устойчивость в ре-зультате нарушения воспроизводства, т.е. начинает, образно гово-ря, «течь», или «плавиться». Этот подход и принцип позволяет од-нозначно конкретизировать причину и механизм канцерогенеза.

Механизм общего знаменателя, в качестве которого выступаеттканевый гомеостаз, его пролиферативная реакция, переводитразнообразие канцерогенных факторов на «единый язык» транс-

I Структура тканевогогомеостаза в норме

II Структура тканевогогомеостаза в процессеопухолеобразования

Стволовая клетка Коммитиро ваннаяклетка

Дифференцированнаяклетка

формирующего фактора эмбрионализации, разрушающей гоме-остаз. Поэтому общим вторичным канцерогенным фактором яв-ляется динамический параметр воздействия и реакции на него —режим пролиферации, что определяет канцерогенный профиль.

Канцерогенность того или иного фактора проявляется в способ-ности инициировать повышенный режим пролиферации и прогрес-сирующую эмбрионализацию, при которой нарушается воспроизвод-ство гомеостаза. Таким образом, нарушение воспроизводства тканево-го гомеостаза лежит в основе неконтролируемой пролиферации.

Будет ли опухоль прогрессировать до злокачественной стадии,стабилизируется или регрессирует — зависит от динамики проли-ферации. В рамках тканевой модели удается объяснить, почему невсе опухоли, а лишь часть из них прогрессирует до злокачественнойформы, а предраковые состояния не всегда переходят к опухолеоб-разованию. Эта закономерность определяется способностью гоме-остатических систем выдерживать большие нагрузки без потери ус-тойчивости, а при прекращении патогенного воздействия восста-навливаться. В пользу такого представления говорит существова-ние наряду со злокачественными опухолями доброкачественныхопухолей. Если канцероген слабый, то для инициации опухолеоб-разования необходим очень длительный период воздействия. Раз-личное возможное сочетание силы канцерогена и времени воздейст-вия дает различную картину опухолеобразования, что обусловленотем или иным режимом пролиферации.

Воздействие канцерогена может быть сильным и коротким, дли-тельным и слабым, сильным и постоянным, что определяет канцеро-генный профиль. Концепция канцерогенного профиля рациональнообъясняет, почему не всегда удается вызвать рак в эксперименте, чтоявилось в свое время причиной критики идеи неспецифическоговоздействия как канцерогенного фактора. Суть концепции канце-рогенного профиля состоит в том, что между параметрами канцеро-генного профиля и параметрами устойчивости тканевого гомеостазадолжна существовать корреляция, т.е. профиль воздействия дол-жен соответствовать свойствам гомеостаза либо превосходить его.

Тканевую модель можно представить наглядно в виде моделишара с двумя оболочками, внутри которого находится ядро, облада-ющее большим запасом энергии пролиферации, удерживаемое эти-ми двумя оболочками. Энергия ядра соответствует тому огромномупролиферативному потенциалу, которым обладают стволовыеклетки. Вся система, поддерживающая стабильность, находится вравновесии при условии постоянного нормального воспроизводствакаждого слоя ядра. Прочность или устойчивость двух оболочек, ко-торые соответствуют пулу коммитированных и дифференцирован-ных клеток, определяется правильной структурой (пропорцио-нальным соотношением) всех составляющих элементов системы.

При нарушении воспроизводства ткани в каком-то локальномместе, а это происходит при канцерогенном воздействии, силыядра перестают уравновешиваться, в результате происходит свое-образный медленный взрыв, «осколки» которого, образно гово-ря, разлетаются в виде метастазов по всему телу. Это образноепредставление тканевой модели рака акцентирует внимание наосновных моментах теории опухолеобразования — механизмеудержания контроля пролиферации в тканевой системе и услови-ях, при которых происходит потеря устойчивости саморегулиру-ющейся системы. Тканевую теорию можно также назвать динами-ческой моделью канцерогенеза, поскольку в качестве канцероген-ного фактора выступает режим пролиферации и разрушение, пе-рерождение тканевой структуры.

Общую схему процесса канцерогенеза, развивающегося со-гласно тканевой модели, можно представить в виде такой логиче-ской последовательности событий:

2. Клиническая картина опухолеобразованияс позиции тканевой теории

Каковы возможности тканевой теории в плане объясненияклинической картины опухолеобразования?

Канцеро-гены(воздействие,соответст-вующееканцерогенномупрофилю

Гибельиповреждениеклеток либомитогенноевоздействие

Усиленная,хроническаякомпен-саторнаяпролифера-ция

Обратимоенарушениедифферен-цировкиклеток

Выход из-подконтроляклопогонных клеток(стволовых икоммитированных)с активизиро-ваннымионкогенами,злокачественныйрост: инвазия,метастазирование

Нарушениеструктуры ифункциитканевого гомеостаза,нарушениеотрицательнойобратной связи,контролирующейделениеклоногенных клеток.Сдвиг равновесия —факторыроста/кейлоны

Эмбрио-нализацияткани.Исчезновениемолекуладгезии ирядарецепторов наклеточноймембране

Тканевая модель выгодно отличается от молекулярно-генети-ческой теории тем, что она обходит ряд трудностей, в которыхувязла теория онкогена. Предметом ее анализа является разру-шение тканевого гомеостаза, поэтому тканевые изменения, харак-теризующие состояние предрака, попадают в поле ее внимания вкачестве центральных проблем, поскольку в период предракапроисходит искажение и разрушение тканевой структуры гоме-остаза, контролирующего пролиферацию клоногенных клеток.

В рамках такого подхода удается рационально объяснить отли-чие доброкачественных опухолей от злокачественных. Прогрессияопухолеобразования в первой фазе, когда процесс определяетсявнешним источником стимуляции пролиферации, зависит от канце-рогенного профиля, уровня которого может не хватать, т.е. он мо-жет быть ниже того, при котором процесс опухолеобразования до-ходит до злокачественного состояния. Темп, динамика развитияопухолевой прогрессии является, как показывают данные, отобра-жением канцерогенного профиля. С точки зрения структуры ткани,согласно клиническим наблюдениям, для доброкачественных опу-холей характерна структура клеточных популяций, приближающа-яся к нормальному состоянию, и наоборот — злокачественные опухо-ли характеризуются полной деградацией тканевой структуры, соот-ветственно меняется соотношение «факторы роста/кейлоны». Следо-вательно, клиническая картина подтверждает тканевую теорию, обна-руживается хорошая согласованность. Тканевый гомеостаз как сис-тема динамического равновесия, удерживающая баланс между по-люсами дифференцированных и клоногенных низкодифференци-рованных клеток, обладает свойством выдерживать большие на-грузки, поэтому для опухолеобразования характерны промежуточ-ные стабильные переходные формы между доброкачественным со-стоянием и злокачественным. С этой точки зрения доброкачествен-ные и злокачественные опухоли — это не разные виды или формыопухолей, а разные стадии, фазы развития, общей опухолевой про-грессии. Такая точка зрения известна в литературе, но она былаполучена как эмпирический вывод, основанный на фактах, но ниодна теория не могла этого подтвердить. В рамках тканевой моделиона впервые получает теоретическое обоснование и описание меха-низма развития доброкачественных и злокачественных опухолей.

Большинство современных исследователей стоят на классиче-ских позициях, что «рак никогда не возникает в здоровом органе».Как утверждал Л.М.Шабад, «всякий рак имеет свой предрак».

Клиническое значение предраковых состояний, которые могутбыть выявлены и вылечены, не требует доказательств. Признаваяналичие предраковых состояний, необходимо учитывать трудностив оценке степени риска. Не существует признаков опухолеобразова-ния, которые, будучи оценены изолированно, могут быть истолко-

ваны как безусловно указывающие на повышенный риск развитиярака. Например, такие изменения слизистой оболочки и паренхи-мы, как метаплазия, гиперплазия и атрофия, легко распознаются ив определенной ситуации сочетаются с риском развития рака. Од-нако даже в тех случаях, когда эти изменения происходят в опреде-ленной клинической ситуации, риск развития рака, по мнению рядаученых, может быть выражен лишь в общих чертах (Carter, 1984).Некоторые морфологические изменения остаются на уровне атипиимногие годы, другие могут регрессировать. Многие авторы в составпредраковых поражений включают доброкачественные опухоли.Последние часто представляют явную, определяемую стадию эво-люции злокачественного новообразования.

Установлено, что предраковые заболевания могут длительносуществовать, не подвергаясь озлокачествлению, или до их ма-лигнизации проходит значительный промежуток времени; однипредраковые заболевания озлокачествляются с большим постоян-ством, другие — довольно редко. При анализе предраковых за-болеваний гортани было выявлено, что с высокой степенью озло-качествляются лейкоплакия и лейкокератоз (Ольшанский, 1988).При микроскопическом исследовании лейкоплакия представляетсобой неравномерное утолщение покровного многослойного эпи-телия с ороговением различной степени.

Наблюдения показали, что развитию рака на фоне лейкоплакиипредшествуют изменения в покровном эпителии в виде пролифера-ции и атипии базальных клеток. Развитие рака на фоне лейкопла-кии может идти двумя путями: либо через стадию внутриэпители-ального рака, либо непосредственно путем инвазии базальных кле-ток, находящихся в состоянии пролиферации и атипии. При гисто-логическом исследовании лейкоплакий обнаруживается кератоз,гиперплазия и дисплазия различной степени тяжести.

Морфологическая картина пахидермии характеризуется зна-чительной пролиферацией покровного эпителия, которая выра-жается в увеличении числа слоев клеток. Поверхность·· эпителиянеровная, образует складки и сосочки, покрытые роговым слоем.

Морфологическое исследование часто рецидивирующих па-пиллом обнаруживает усиление процесса пролиферации эпите-лия, сопровождающееся появлением глубоких акантотических тя-жей. Увеличивается число слоев базальных клеток, отмечаетсянечеткость межклеточных границ. Ядра клеток во всех слояхэпителия становятся более гиперхромными, видны частые мито-зы, особенно в базальном слое.

Несмотря на небольшие отличия предраковых состояний в раз-личных органах и тканях, общая картина опухолеобразования ти-пична и закономерна. Общей закономерностью является наличиенекоторого предсуществующего состояния патологии, определен-

ного фона, который создает повышенный уровень пролиферации вткани. Вторым моментом является уровень инициирования проли-ферации и соответственно омоложения ткани. Например, риск раз-вития рака толстой кишки повышен у больных с длительно теку-щим язвенным колитом. Накопленные клинические данные указы-вают, что рак развивается в пред существующих аденоматозныхполипах. Независимо от размера и локализации аденомы, главнымпризнаком является изменение клеточной кинетики в виде утратыстрогого порядка деления и созревания клеток в основании криптыи миграции клеток к поверхности, где они слущиваются в просветпосле завершения полного жизненного цикла. При аденоматозномхарактере пролиферации клетки сохраняют способность к деле-нию, утрачивая частично или полностью способность дифференци-роваться и созревать. Митотическая активность отмечается во всехучастках железистых структур как следствие нарушения клеточнойкинетики (Whitehead, Cosgrove, 1979). Клетки-предшественники,находящиеся в основании измененной крипты, сохраняют способ-ность дифференцироваться и имеют тенденцию к созреванию в бо-каловидные или адсорбирующие клетки, но всегда имеют степеньотклонения от нормы, обладают признаками, характерными длядисплазии. Так, отмечается увеличение ядра, гипохроматоз, по-ли-морфизм, «палисадное» расположение и увеличение митотическойактивности наряду с изменением цитоплазмы. При исследованииаденоматозных полипов обнаруживаются отклонения, подобныенаблюдаемым в клетках опухолей; могут быть изменены число иконфигурация хромосом, и в результате дерепрессии генов и эмб-рионализации клетки могут приобретать способность синтезиро-вать карциноэмбриональный антиген или гормоны (Isseson, LeVann, 1976; Skinner, Whitehead, 1981).

Одновременно было показано, что между полипами и ракомтолстой кишки отмечается выраженное сходство в связи с тем,что они содержат следующие антигены: карциоэмбриональный,хорионический, лактосоматотропный гормон (плацентарный лак-тоген), α-фетопротеин, специфический для толстой кишки анти-ген, специфический для беременности ß-липопротеин I, ß-хорио-нический гонадотропин, плацентарную щелочную фосфатазу,изоферритин и трансферрин,

Deschner и Lipkin (1975), например, показали, что в предракенормальные клетки вблизи или на поверхности кишечной криптынакапливают 3Н-тимидин, что свидетельствует о недостаточностиконтролирующих механизмов, которые в норме строго обеспечива-ют деление клеток только в нижней части крипты. В нормальномэпителии фибробласты размножаются на том же уровне крипты,что и эпителиальные клетки. Как и эпителиальные клетки, фибро-бласты утрачивают способность делиться по достижении поверхно-

сти слизистой оболочки. В аденоматозных полипах, однако, фиб-робласты вблизи поверхности напоминают измененные эпителиаль-ные клетки, так как сохраняют способность делиться и накапливатьтимидин. В обычных гистологических препаратах эти измененияпроявляются истончением субэпителиальной коллагеновой пла-стинки на поверхности полипа, обусловленным уменьшением син-теза коллагена незрелыми клетками, Таким образом, клиническаякартина опухолеобразования подтверждает, иллюстрирует основ-ные положения тканевой теории, обнаруживается полная состыков-ка теории и клинических данных, которые получают обоснование.

3. Теория гормонального рака

Несмотря на быстрое развитие молекулярно-генетической тео-рии, выяснить механизм гормонального рака в рамках существу-ющей модели так и не удалось. Само явление гормонального ра-ка представляет определенный парадокс для теории онкогена,поскольку она предполагает механизм трансформации за счет ге-нотоксического действия канцерогенов, а гормоны негенотоксич-ны и осуществляют нормальные регуляторные функции в орга-низме. Почему же изменение режима введения гормона и дози-ровки превращает неканцерогенные гормоны в канцерогены?

Хорошо известно, что введение избыточного количества гормо-нов длительное время вызывает рак. Например, эстрогены вызыва-ют рак в органах репродуктивной системы, пролактин — в молоч-ных железах, тиреотропин — в щитовидной железе. По мнениюбольшинства ученых, общим свойством канцерогенного действиягормонов является способность стимулировать деление клеток, нозначение этого факта оценивается по-разному и остается неизвест-ным механизм. Многие авторы считают, что увеличение пула моло-дых делящихся клеток повышает вероятность мутаций, приводя-щих к трансформации. С этой точкой зрения можно не согласитьсяна основании несостоятельности мутационной концепции, котораядавно критикуется с разных сторон, однако сохраняется, посколькуничего другого в качестве объяснения не было предложено.

Механизм гормонального рака условно делится на две части,или структуры. Первая часть касается механизмов нейрогормо-нальной регуляции на уровне организма, нарушение которых вконечном счете приводит к избыточной хронической пролифера-ции и гормонозавнспмой ткани. Эта часть в настоящее время изу-чена достаточно полно. Тайна гормонального рака, которая нераскрыта в теории онкогена, связана со второй подструктурой,т.е. событиями, которые следуют за изменением пролифератив-ного режима ткани и объясняют онкологический смысл гормо-

нальной стимуляции пролиферации. Построить теорию гормо-нального рака с учетом всех современных достижений молеку-лярной онкологии означает выявить универсальный механизмтрансформации, который бы на основе единого принципа объяс-нял как механизм трансформации в результате гормональных на-рушений, так и механизм негормональных опухолей.

Какова логика или принцип нарушения гормональной регуля-ции, вызывающего эффект компенсаторной хронической проли-ферации гормонозависимой ткани? Поддержание постоянствавнутренней среды в организме осуществляется механизмом отри-цательной обратной связи. Для осуществления интеграции дейст-вия гормонов служит такой регулятор, как гипофиз, которыйконтролирует активность группы эндокринных желез. Однакогипофиз воспринимает сигналы преимущественно гормональногохарактера. Вся информация, поступающая через вегетативнуюнервную систему, не улавливается гипофизом. На уровне гипо-физа не могут происходить и контролироваться регуляторные из-менения, нужные для осуществления поведенческих реакций.Эти функции осуществляются в гипоталамусе, в котором проис-ходит координация вегетативной и эндокринной деятельности.

Механизм отрицательной обратной связи проявляется в регу-ляции интегральной нейроэндокринной системы. Увеличениеконцентрации гормона на периферии приводит к соответствую-щему уменьшению секреции тропного гормона гипофиза. Напри-мер, увеличение тироксина ведет к снижению активности щито-видной железы и восстановлению в крови уровня тиреоидныхгормонов. И наоборот, расходование тиреоидных гормонов на пе-риферии уменьшает торможение секреции тиреотропина, что по-вышает его концентрацию в крови, увеличивает стимуляцию щи-товидной железы, и тем самым равновесие восстанавливается.

Такие взаимоотношения осуществляются и на уровне гипофи-за, и на более высоком уровне — гипоталамуса, вырабатывающе-го специфические для гипофизарных клеток рилизинг-факто-ры/либерины, т.е. стимулирующие рилизинг-факторы, и стати-ны — тормозящие рилизинг-факторы.

Гипоталамо-гипофизарный комплекс интерпретирует влияниена организм центральной нервной системы. Нарушение функциигормонозависимого органа вызывает изменение гормональногобаланса многих систем. Как правило, следует стимуляция и вве-дение резервов компенсации, направленных на восстановлениенарушенного равновесия. Возникают компенсаторные, хрониче-ские, пролиферативные процессы в эндокриннозависимом орга-не. Так, компенсаторное повышение секреции тиреотропного гор-мона вызывает гиперплазию ткани щитовидной железы с образо-

ванием узлов пролиферации. Таков механизм стимуляции парен-химы щитовидной железы при первичном гипотиреозе.

Ход событий при развитии гормонального рака происходитследующим образом: нарушение синтеза, или инактивация гормо-на периферической эндокринной железы, приводит к прекраще-нию тормозящего действия на гипофиз, опосредуемому гипотала-мусом; синтез гормона гипофиза активируется, происходит ги-перстимуляция периферической железы. Общая черта различныхтипов эндокринного канцерогенеза - повышение содержания вкрови гормона, стимулирующего пролиферацию в ткани, котораявследствие этого претерпевает опухолевое превращение.

Отмечено, что рак молочной железы часто сочетается с опреде-ленными пролиферативными изменениями ткани молочной желе-зы, в ткани наблюдаются последовательные изменения эпителия отнормального до злокачественного через различные степени типич-ной и атипичной гиперплазии. К усилению пролиферации эпителиямолочных желез приводят истинная и ложная беременность введе-ние половых гормонов (эстрогенов, прогестерона) в дозах превы-шающих физиологические. Эксперименты на животных показали,что «ранние, опухоли возникают или непосредственно из нормаль-ной ткани, или в предшествующих гиперпластических очагах трехтипов - гиперпластических альвеолярных узелках, участках ги-перплазии эпителия протоков и структурах, известных как бляшки(Foulds, 1956). В исследованиях была выявлена связь патологиче-ских изменений и пролиферации эпителия протоков: в группах:зло-качественных опухолей пролиферативные изменения отмечены всемь раз чаще. Атипические пролифераты встречались в 14 раз ча-ще в группе злокачественных опухолей (Karpas et al., 1963).

Атипическая гиперплазия молочной железы составляет боль-шую часть пролиферативных изменении. Было показано чтогормональная аннуляция необходима не только для поддержа-ния атипичной гиперплазии, но и для прогрессировать до ин-фильтративного рака (Page et al.,1978).

Исходя из клинических наблюдении выявлена закономер-ность- нарушение гормонального профиля у больных раком мо-лочной железы оказывает влияние на течение заболевания и даетоснование предполагать взаимосвязь этих нарушении. Вывод,полученный на основе обобщения клинического материала, состо-ит в том, что повышенный или искаженный гормональный проф-иль связан с природой рака молочной железы и других гормоно-зависииых опухолей (Зумофф, 1984). Рассмотрим некоторыефакты, гипотезы по поводу этого распространенного заболева-ния. Большое число данных свидетельствует о дефиците андроге-нов надпочечников у женщин, больных раком молочной железы,в период пременопаузы. Данные позволяют предполагать, что не-

достаточность предшествует клиническим проявлениям заболева-ния. Концепция, связывающая рак молочной железы с дефици-том андрогенов, была выдвинута Allen и соавт. (1957).

Концепция «ановуляторно-лютеальной»· неадекватности быласформулирована Grattarola (1964) на основании данных о морфо-логических изменениях в эндометрии женщин, страдающих ракоммолочной железы. При этом отмечалась высокая частота гиперпла-зии эндометрия в сочетании с гиперплазией протоков молочной же-лезы. Был сделан вывод о том, что почти у £3 женщин, страдающихраком молочной железы, налицо продолжительная эстрогеннаястимуляция, что может быть следствием повторных ановуляторныхциклов в сочетании с воздействием эстрогенов и прогестерона.

Sherman и Korenman (1974) предположили, что в основе всехфакторов риска лежит общий патофизиологический механизм: неа-декватность лютеальной фазы (недостаточная выработка прогестеро-на в ответ на стимуляцию эстрогенами в фоликулярной фазе цикла).

«Эстронная» гипотеза была предложена в отношении рака эн-дометрия и сформулирована Siiteri и соавт. (1974). Согласноэтой гипотезе, длительное воздействие эстрона на эндометрийпричинно связано с развитием предопухолевой атипической ги-перплазии эндометрия или рака эндометрия.

Итак, рассмотренные клинические данные и концепции, ин-терпретирующие их, свидетельствуют о связи между гормональ-ным дисбалансом, компенсаторной гиперстимуляцией пролифера-ции и раком. Иначе говоря, длительный промоторный эффектгормонального воздействия оказывается достаточным условиемдля развития опухоли.

Анализируя роль пролиферативного эффекта гормонов,И.Т.Терещенко и А.П.Кашулина (1983, с.23) пишут: «Все про-лиферативно активные гормоны в определенных условиях и придостаточной настойчивости экспериментатора могут стать причи-ной нарушения регуляторных механизмов клеточного деления идифференцировки, приводящего к малигнизации ткани... Тем неменее некоторые авторы склонны рассматривать гормоны лишькак факторы... способствующие ему (раку. — А.Ч.)... ставитсяпод сомнение зависящая от дозы и продолжительности введениявозможность прямого перехода от физиологического действиягормонального препарата к канцерогенному».

Изучение механизма регуляции размножения клеток с по-мощью метода ауторадиографии позволило сделать заключение,что гормоны являются митотическими регуляторами клетки(Алов, 1964; Епифанова, 1965; Лагучев, 1970).

Влияние гормонов на процессы клеточного деления зависит какот продолжительности действия гормонов, так и от их дозировки.

Это особенно наглядно видно на примере изменения митотическойактивности эпителия матки на протяжении астрального цикла.

Роль пролиферации как фактора канцерогенеза выявляетсяна основе следующих корреляций: 1) дисгормональные опухоливызывают лишь те гормоны, которые стимулируют пролифера-тивные процессы в нормальных тканях; 2) установлена связьмежду развитием рака молочной железы, рака матки и длитель-ной гиперэстрогенизацией, между появлением опухоли яичника исеменников и повышением уровня гонадотропных гормонов гипо-физа, между образованием опухолей надпочечников и щитовид-ной железы и высоким содержанием адренокортикотропного итиреотропного гормонов гипофиза; 3) повышенная гормональнаяактивность надпочечников, особенно секреция ими эстрогенов,вызывает усиленную пролиферацию в ткани молочной железы укастрированных мышей, что создает условие для возникновениярака молочной железы (Самуджян, 1973).

Ряд данных демонстрирует, что гормональная стимуляция про-лиферации высокого уровня и длительности является необходи-мым и достаточным условием для трансформации. Хорошо извест-ны результаты опытов, в которых под капсулу селезенки кастриро-ванной самки крысы пересаживали яичники другого животного.Орган приживлялся и продуцировал эстрогены, но они попадали вv.porta и сразу разрушались в печени, не достигая гипофиза. В ре-зультате нарушалась координация функций обеих желез по меха-низму обратной связи, что приводило к гиперпродукции аденогипо-физом гонадотропных гормонов, т.е. к поддержанию постояннодействующего стимула к пролиферации фолликулярного эпителияяичников. Уже через 157 дней в трансплантате появились неопла-стические клетки желтого тела, превращавшиеся в лютеому на про-тяжении 300 дней. У некоторых животных наряду с лютеомой воз-никали доброкачественные гранулемы (Шапот, 1975).

Сходные данные получены при изучении гиперпластическихузелков молочной железы мышей. Эти узелки возникали в ре-зультате продолжительного стимулирования пролиферации либоэстрогенами и прогестероном, либо имплантированным гипофи-зом. Введение метилхолантрена мышам с гиперпластическимн уз-лами приводило к образованию опухолей в последних, причемвыход опухолей зависел от интенсивности пролиферации в узлах(Adamson et al., 1971).

Длительная стимуляция пролиферации, приводящая к опухо-лям молочных желез, обусловливает усиление секреции гипофи-зарных маммотропинов, что приводит к резкой стимуляции секре-ции в эпителии желез. Развивается кистозное расширение желези-стых структур, образование незрелых долек. И наоборот, если уси-ленная секреция не сопровождается усиленной пролиферацией

эпителия молочных желез, то аномальные структуры в молочныхжелезах не появляются, а образование опухолей тормозится.

Таким образом, накопленные данные позволяют выявить цепьпоследовательных стадий развития гормонального рака. Началь-ное звено связано с нарушением гормональной регуляции науровне организма. Результатом такого нарушения является дли-тельная хроническая стимуляция пролиферации, которая приво-дит к нарушению блокировки дифференцировки клеток. Фазыускоренной пролиферации и нарушения дифференцировки взаи-мосвязаны и являются общими также и для негормональных опу-холей. Следовательно, специфика гормонального рака состоит вего первой фазе, т.е. механизме гормонального дисбаланса, в ре-зультате которого инициируется хроническая пролиферация вткани гормонозависимого органа. Начиная со стадии избыточнойхронической пролиферации, все виды опухолеобразования разви-ваются по общему механизму, описываемому тканевой моделью.

Отметим, что о роли обусловленного гормонами нарушениядифференцировки свидетельствует, в частности, предотвращениеиндукции опухолей препаратами ретинола, способствующего со-хранению дифференцированного состояния эпителиальных кле-ток молочных желез (Moon et al., 1977).

Как оценивается в литературе роль гормональной стимуля-ции пролиферации при раке? Большинство ученых отдают пред-почтение точке зрения, согласно которой гормоны лишь создаютусловия для реализации инициированных клеток, сама инициа-ция при этом осуществляется пока неизвестным «истинным» кан-церогеном генотоксического действия. Анализируя этот вопрос,В.И.Самойлов (1981) пишет: «Ни в одном случае эндокринногоканцерогенеза нельзя исключить возможность того, что роль гор-монов сводится к поддержанию определенного дифференциро-ванного состояния и пролиферации клеток на разных стадиях ихопухолевого превращения под действием какого-то неэндокрин-ного онкогенного агента» (с. 110).

Согласно точке зрения известного французского онкологаЖ.Матэ (1983), чрезмерная стимуляция гормонами размноженияклеток является причиной канцерогенеза в качестве условия наря-ду с мутацией или вирусом, т.е, играет роль промоторов. Причемвначале опухолеобразование обратимо и зависит от гормональнойстимуляции уровня пролиферации. Характеризуя роль гормонов идругих канцерогенов, Ж.Матэ (1983, с.84) пишет: «ДНК клеткидолжна находиться в состоянии удвоения, что может облегчитьвнедрение в нее вирусной ДНК. Этим объясняется не только рольканцерогенных факторов (в частности, гормонов), действие кото-рых основано на стимуляции размножения клеток чувствительнойк ним ткани, но и роль некоторых воздействий, разрушающих клет-

ки (например, излучения), поскольку истощение, которое они вы-зывают, сопровождается компенсаторным размножением».

Обратим внимание, что Матэ объединяет митогенное и канцеро-генное воздействие, вызывающее гибель клеток, поскольку тканьотвечает на эти воздействия однотипной реакцией — компенсатор-ной пролиферацией. Это объединение на основе ответной реакцииткани различных по характеру действия канцерогенов являетсяпервым шагом к выявлению механизма общего знаменателя, аименно реакции тканевого гомеостаза в виде компенсаторной про-лиферации на самые различные канцерогенные воздействия. Такойединый ответ и является механизмом, который унифицирует дейст-вие канцерогенов, нивелирует их различие, что соответствует пред-ставлению о механизме общего знаменателя.

Согласно точке зрения В.М.Дильмана и соавт. (1989, с.119),гормоны не являются канцерогенами, а выступают в роли промо-торов. Они пишут: «Гормоны.., не вызывают необратимых илистойких изменений в генетическом аппарате... Но для возникно-вения злокачественной трансформации клетки необходимо по-вреждение генетического аппарата...»

В процессе опухолевой прогрессии проявляется одно из ха-рактерных свойств опухолеобразования — увеличение степениавтономности опухоли. В гормональных опухолях это явлениесвязывают с постепенной утратой чувствительности опухолей кгормонам в результате исчезновения рецепторов гормонов на кле-точной поверхности. Каков механизм этого явления? Рассмотримвопросы, связанные с механизмом действия рецепторов, на при-мере стероидных гормонов.

Согласно принятой точке зрения, схема действия стероидныхгормонов такова: циркулирующий в кровотоке комплекс белоккрови — стероид диссоциирует на белок и свободный стероид,который является биологически активной формой гормона. Сво-бодный стероид проникает через мембрану клетки, в цитоплазмесвязывается с рецептором, а образующийся комплекс переходитв ядро, что определяет специфический ответ клетки (Бассалык,Дягтярь, 1987). Данный механизм проникновения стероидныхгормонов в клетку является общепринятым.

Анализируя этот вопрос, Альберте Б. и соавт. (1987) пишут:«Такая разница в растворимости обусловливает фундаментальныеразличия в механизмах воздействия этих двух классов молекул наклетки-мишени. Водорастворимые молекулы... связываются со спе-цифическими белковыми рецепторами на клеточной поверхности.Напротив, стероидные и тиреоидные гормоны гидрофобны и, отде-лившись от белка-носителя, могут легко проходить через плазмати-ческую мембрану клетки-мишени. Эти гормоны связываются соспецифическими белковыми рецепторами внутри клетки» (с.257).

Вопрос о местонахождении рецепторов к стероидным гормо-нам еще не решен. С нашей точки зрения, имеются основаниядля выдвижения альтернативной гипотезы, согласно которой ре-цепторы к стероидным гормонам находятся не внутри клетки, ана клеточной поверхности. В качестве обоснования можно приве-сти несколько аргументов и фактов.

Касаясь этого вопроса, Л.С.Бассалык пишет: «Пока нет еди-ного мнения относительно того, происходят ли данные процессыв результате простой диффузии стероидной молекулы в любуюклетку либо в мембранах клеток органов-мишеней существуетспециальная транспортная система» (с.8). Очевидно, если исхо-дить из того, что гормон контактирует с рецептором внутри клет-ки, а не на поверхности мембраны, то нет никакого различиямежду гормоночувствительными клетками и остальными, т.е.гормон может легко проходить в любую другую клетку, а значит,к месту нахождения мишени он может не дойти.

В качестве аргументов можно привести данные о том, что ре-цепторы адреналина и инсулина располагаются на клеточноймембране (Альберте и др., 1987, с.266).

Другой аргумент состоит в том, что, как было показано, черезядерную мембрану стероидные гормоны могут проходить тольков составе с рецептором (Бассалык, Дягтярь, 1987). Если исхо-дить из физико-химических свойств молекул стероидных гормо-нов, то через ядерную мембрану они должны были бы проходитьсвободно без рецептора, однако это не так, поэтому можно отвер-гнуть представление о свободном проходе их через клеточнуюмембрану. Если допустить, что рецепторы к стероидным гормо-нам не находятся на поверхности клеточной мембраны, то такаяклетка лишается возможности специфически вылавливать гормо-ны из потока проходящих молекул, при этом часть молекул мо-жет оседать в других клетках, не являющихся мишенями длягормонов. Возникает ряд трудностей, которые требуют дополни-тельного объяснения и противоречат представлениям о роли ре-цепторов в механизме гормонального воздействия.

Существенным вопросом в понимании механизма гормональ-ного рака является утрата опухолевой клеткой чувствительностик гормонам. Это явление объясняется исчезновением рецепторовк гормонам на клеточной мембране в процессе опухолевой про-грессии. Данное явление было подтверждено в 1975 г. в Бетезде(США) на международном рабочем совещании по раку молочнойжелезы. Оказалось, что больные, опухоли которых содержалирецепторы, в 50 — 55% случаев отвечали на гормональную тера-пию и только 8 — 10% больных с РЭ~ отрицательными (РЭ~)опухолями отвечали на такое лечение. Как показали многочис-ленные исследования, существует корреляция между концентра-

цией РЭ в опухолях молочной железы и ответом на гормональ-ное лечение. Данные показывают, что имеется прямая взаимо-связь между наличием рецепторов и степенью дифференцировки.Так, C.Contesso и соавт. (1977, цит. по: Муравьева, 1987) отме-тили положительную корреляцию РЭ-статуса со степенью диф-ференцировки опухолей молочной железы у мужчин. По этимпараметрам они также сходны с опухолями молочной железыженщин (Муравьева, 1987). Отмечено также, что содержание РЭв первичных и метастазирующих опухолях различно: среди мета-стазирующих чаще встречаются РЭ~-опухоли.

В ряде работ отмечается, что уровень рецепторов прогестерона(РП) также ниже в метастазирующих опухолях, чем в первичныхопухолях. Так, Y.Nomura (1983) определил содержание рецепто-ров стероидных гормонов как в процессе прогрессирования ракамолочной железы, так и после различных видов терапии. При пер-вичном раке 26,3% опухолей содержат РП. В первичных региональ-ных метастазах РП найдены в 24,5% случаев. При дальнейшем про-грессировании заболевания, а также после различных видов тера-пии доля РП-содержащих опухолей снизилась до 19%. В претерми-нальных стадиях в опухолях обнаружены РП только в 3,4% случаев.

Отметим, что в результате химиолучевой терапии количестворецептотрицательных опухолей значительно увеличивается. С по-зиции тканевой теории это явление объясняется увеличением трав-мирования клеток, в результате чего усиливается компенсаторнаяпролиферация, которая вызывает прогрессирующую эмбрионали-зацию и как результат — снижение синтеза рецепторных молекул.Это означает, что в ряде случаев лечение будет давать отрицатель-ный результат — усиление прогрессирования опухолей.

Как связаны между собой содержание РП и степень дифферен-цировки? Первые данные об обратной корреляции между содержа-нием РП и степенью дифференцировки опухолей получены F.May-Levin и соавт. (1977, цит. по: Кузьмина, 1987). Высокодифферен-цированные опухоли содержат большее количество РП. Наблюда-ется четкая корреляция между степенью злокачественности опухо-лей и одновременным присутствием в них двух видов рецепторов: сувеличением клеточной анаплазии уменьшается количество РЭ+

РП+ — опухолей и возрастает количество РЭ~ РП~- опухолей.Как уже говорилось, характерной закономерностью является

то, что в группе леченых больных основная тенденция состоит втом, что большинство опухолей переходит в разряд рецептотри-цательных, что объясняется повышенной гибелью клеток и уси-лением компенсаторной пролиферации, которая способствует эм-брионализации клеток. И наоборот, низкая степень поврежденияопухолей коррелирует с высокой степенью дифференцировкн(Кузьмина, 1987).

Наличие или отсутствие рецепторов на клеточной мембранеимеет клиническое значение и является существенной чертой ме-ханизма опухолеобразования. Что же лежит в основе этого явле-ния? Анализируя этот вопрос, В.И.Самойлов (1981, с.115) пи-шет: «...независимость опухоли от эндокринной системы, так искорость роста опухоли определяются, возможно, какой-то общейхарактеристикой, направлением и степенью дифференцировки...Можно предположить, что такая утрата рецепторов при длитель-ном введении гормона может быть закреплена в потомстве этихклеток благодаря тому же механизму, который делает наследст-венными изменения клеток при неэндокринном бластомогенезе».

Для построения теории гормонального рака необходимо выя-вить корреляцию между такими явлениями, как изменение гормо-нального профиля при гормональном дисбалансе, стимуляции про-лиферации ткани, т.е. изменение пролиферативного режима, изме-нение степени дифференцировки, или эффект прогрессирующейэмбрионализацни, исчезновение рецепторов с клеточной поверхно-сти, автономизацией, разрушением структуры и функции тканево-го гомеостаза и как результат выход из-под контроля стволовыхклоногенных клеток с активизированными онкогенами. Все этипроявления необходимо связать в единую цепь, показав необходи-мость и место каждого из составляющих звеньев канцерогенеза.

В рамках тканевой теории впервые удается связать все основ-ные проявления гормонального рака. Согласно тканевой теории,канцерогенность гормонов определяется способностью усиливатьмитотическую активность в тканях-мишенях. Но не всякое усиле-ние вызывает гормональный рак.

Концепция канцерогенного профиля показывает, что онкологи-ческим значением обладает лишь тот уровень компенсаторной про-лиферации и длительность хронического воздействия, которые вы-зывают прогрессирующую эмбрионализацию клеток. Таким обра-зом, выявляется необходимая, логически связанная последователь-ная цепь событий. Гормональный дисбаланс меняет гормональныйпрофиль, это приводит к хронической пролиферации гормонозави-симой ткани. Ускоренная длительная пролиферация вызывает об-ратимую блокировку дифференцировкп, в результате развиваетсяпрогрессирующая эмбрионализация, которая и разрушает со време-нем структуру и функцию тканевого гомеостаза, контролирующегоделение клоногенных клеток. Клоногенные стволовые клетки, об-ладая всеми признаками опухолевых клеток и активизированнымионкогенами, при нарушении тканевого гомеостаза переходят к не-контролируемому злокачественному росту.

Замещение дифференцированных клеток на малодпфференци-рованные в процессе эмбрионализацин ткани ведет к исчезнове-нию рецепторов с клеточной мембраны, т.е. клетки приобретают

иной состав рецепторов на клеточной мембране, характерный длянизкодифференцированных клеток. Потеря рецепторов и моле-кул адгезии при снижении дифференцировки является вторымударом, который наносит эмбрионализация на пути к полномуразрушению тканевой системы. Таким образом, основные чертыопухолевой прогрессии непосредственно коррелируют со сте-пенью дедифференцировки клеток. Структура тканевого гоме-остаза и контроль пролиферации нормально функционируют приусловии постоянного воспроизводства, поэтому прогрессирующаяэмбрионализации с течением времени, меняя соотношение междудифференцированными и клоногенными клетками, разрушает от-рицательную обратную связь, контролирующую стволовые кло-ногенные клетки. Нарушение обратной связи приводит к неконт-ролируемому опухолевому росту низкодифференцированныхклоногенных клеток. Следствия, вытекающие из тканевой теориигормонального рака, хорошо подтверждаются фактами. Хорошоизвестно, что чем ниже дифференцировка опухолей, тем вышезлокачественность. Это положение доказывается обратным след-ствием из этой закономерности — факторы, которые повышаютдифференцировку, способствуют нормализации ткани и прекра-щению опухолеобразования.

Схематично механизм гормонального рака с позиции тканевойтеории можно изобразить так:

Гормональные нарушения, дисбалансы, повышенное митогенноевоздействие

Изменение гормонального профиля

Ускоренная пролиферация

Обратимая блокировка дифференцировки

Прогрессирующая эмбрионализация ткани, исчезновение ряда ре-цепторов на мембране и молекул адгезии

Нарушение структуры и функции тканевого гомеостаза, наруше-ние контроля пролиферации. Нарушение соотношения факторовоака и кейлонов

Неконтролируемый злокачественный рост низкодифференциро-ванных, клоногенных клеток с активизированными онкогенами,инвазия, метастазирование

Таким образом, в тканевой теории учитывается не только ка-чественная сторона канцерогенного фактора, но также количест-венная — интенсивность и режим воздействия (структура воздей-ствия). Этот аспект описывается концепцией канцерогенного про-филя, суть которой состоит в том, что канцерогенный профильдолжен вызывать такой уровень эмбрионализации, который пре-вышает восстановительную способность тканевого гомеостаза.

Так, в ходе изучения гормонального рака у животных многи-ми авторами было показано, что сильное влияние оказывают та-кие факторы, как доза вводимых эстрогенов, длительность и не-прерывность их воздействия. Латентный период развития опухо-лей был обратно пропорционален дозе вводимых эстрогенов.

Каким образом связан тканевый гомеостаз с целостной систе-мой организма? Принцип взаимодействия тканевого гомеостазагормонозависимых органов с основными системами организмаможно представить схематично в виде двух связанных между со-бой контуров саморегуляции:

А — основные системы гомеостаза организма

В — тканевый гомеостаэ гормонозависимого органа

Контур А символизирует основные гомеостатические системыорганизма, нарушение которых приводит к гормональному дисба-лансу, в результате чего на малый контур падает нагрузка, вызыва-ющая интенсивную хроническую пролиферацию. Контур В симво-лизирует тканевый гомеостаз гормонозависимого органа. В резуль-тате дисбаланса в контуре А, в контуре В возникает гиперстимуля-ция хронической пролиферации. Следующий этап опухолеобразо-вания реализуется в рамках тканевого гомеостаза. Для нормально-го функционирования тканевого гомеостаза необходимо постоянноевоспроизводство структуры гомеостаза, т.е. количественное и каче-ственное пропорциональное соотношение между стволовыми, ком-митированными и дифференцированными клетками должно вос-производиться. Это связано с тем, что синтезируемые дифференци-рованными клетками кейлоны, выполняющие функцию отрица-

—τ,

тельной обратной связи, и выделяемые малодифференцированны-ми клетками факторы роста удерживаются в определенном равно-весии, что определяет стабильный баланс гомеостаза. Поэтому про-грессирующая эмбрионализация, развивающаяся в результате по-вышенной пролиферации, постепенно разрушает структуру, а за-тем и функцию тканевого гомеостаза.

Основные положения новой теории гормонального рака хорошоподтверждаются экспериментальными данными. Очевидно, еслинарушение тканевого контроля является достаточным условием дляразвития неконтролируемого роста стволовых клоногенных кле-ток, то изолированные стволовые клетки при трансплантации будутпроявлять злокачественный рост без какого-либо канцерогенноговоздействия. Первое положение следует из второго, и наоборот, т.е.они взаимообусловлены. Это и будет свидетельствовать в пользуновой теории, основанной на нарушении тканевого контроля.

Эксперименты Шпемана (Speman, 1942), которые воспроизво-дились многими учеными, однозначно подтвердили злокачествен-ность изолированных стволовых клеток. Он трансплантировалнедетерминированные клетки бластулы в полость тела взрослойлягушки — они делились без дифференцировки и прорастали вокружающие ткани.

Согласно данным Н.Топтиклиса (Toptiklis, 1969), нормаль-ные клоногенные клетки могут инвазивно прорастать в чужерод-ные ткани: например, диссоциированные клетки щитовидной же-лезы мышей, интенсивно продуцирующие тиреоглобулин, привведении в легкие животным пролиферировали, подобно метаста-зирующим клеткам.

Американский ученый I.Damjanov (1991) с целью получения те-ратокарцином привил мышиные эмбрионы на стадии прегаструлыпод капсулу почки сингенным взрослым мышам. Организм реципи-ента не регулировал пролиферацию таких клеток, которые приоб-ретали свойства злокачественных опухолей. Автор сделал вывод,что злокачественность может развиваться без участия механизмоввирусного или химического канцерогенеза и не сопровождаться ге-нетической трансформацией, т.е. злокачественность может разви-ваться, минуя необратимые генетические изменения. Рассмотрен-ные данные доказывают, что тканевая теория гормонального ракаимеет достаточно хорошую экспериментальную обоснованность, вчастности это относится к данным о проявлении злокачественностиизолированных стволовых клеток, неподвергаемых канцерогенно-му воздействию. К этой группе примыкает такое явление, как спон-танная малигнизация in vitro, где также отсутствует какой-либоканцероген. Две группы данных коррелируют между собой и под-тверждают положение о достаточности нарушения тканевого конт-роля в качестве условия и причины трансформации.

4. Роль эмбрионализации тканив механизме опухолеобразования

Картина морфологических изменений ткани в процессе канце-рогенного воздействия характеризуется закономерными стадиямитканевой деградации. С. Bruni (1973) дает такое описание реак-ции клеток печени в процессе канцерогенеза, индуцированногодиэтилнитрозамином. Первой реакцией (3 — 5 дней) на канцеро-ген было возникновение некрозов и волны митотической активно-сти. Один тип клеток напоминал нормальные гепатоциты, другойрезко отличался от них небольшим размером, ничтожным содер-жанием гладкой цитоплазматической сети и не имел полигональ-ной формы. На 98-й день они уже почти не имели гладкой и зер-нистой цитоплазматической сети и в них преобладали свободные,не связанные с мембранами рибосомы. Подобные клетки встреча-ются только в эмбриональной печени, и из них впоследствииформируются опухолевые узлы. Автор сделал вывод, что в дан-ном случае имеет место не дедифференцировка, а, наоборот, за-держанная дифференцировка, сохранение состояния морфологи-ческой незрелости.

Точку зрения, согласно которой омоложение ткани связано нес обратным развитием дифференцированных клеток, а с блоки-ровкой нормальной дифференцировки, обосновывает такжеД.С.Саркисов (1977). Хорошо известны ставшие классическимирезультаты Г.И.Абелева (1971). Он показал, что в регенерирую-щей печени мышей возобновляется синтез α-фетопротеина, ха-рактерного для эмбриональной печени. Данный факт подтверж-дает положение тканевой модели о том, что опухолевые клеткипроисходят из клоногенных низкодифференцированных клетокпри нарушении тканевого контроля.

Согласно В.С.Шапоту (1975), химические канцерогены дейст-зуют двояко. На первом этапе они выступают как токсическиеагенты, выводящие из строя большую или меньшую группу высо-кодифференцированных клеток. В ответ возникает волна митозовв соседних зонах, и тут же канцероген или его метаболит пора-жает делящиеся, относительно незрелые клетки, вызывая их нео-пластическую трансформацию.

Сходные данные описывает Iwasaki с соавт. (1972), изучав-ший канцерогенез в печени, вызванный З-метил-4-диметиламино-азобензолом. Вначале отмечались дегенерация и исчезновение ге-патоцитов, замещавшихся пролиферирующими овальными клет-ками уже через 2 недели после введения канцерогена, которыезатем сменялись мелкими гепатоцитами, образующимися в пери-портальной области, но постепенно распространившимися к цент-ральной вене большинства печеночных долей. Эта острая фаза

гепатоканцерогенеза совпадала по времени с обнаружением а-фе-топротеина в сыворотке крови. Описанные мелкие гепатоцитыхарактеризовались редуцированной гладкой цитоплазматическойсетью и преобладанием свободных рибосом.

Таким образом, в процессе хронической пролиферации проис-ходит постепенная репопуляция клеточного состава: дифферен-цированные клетки заменяются на недифференцированные. Нор-мальное функционирование гомеостаза обеспечивается при усло-вии поддержания правильной структуры — т.е. определеннойпропорции между стволовыми, коммитированными и дифферен-цированными клетками. Эта пропорция может колебаться до ка-кого-то предела, превышение которого приводит к нарушениюотрицательной обратной связи, контролирующей деление стволо-вых клеток, поскольку соотношение ФР/ кейлоны зависит отсоотношения стволовых и дифференцированных клеток. Эмбрио-нализация ткани выступает в качестве негативного, деструктив-ного фактора, прогрессия которого в ходе канцерогенного воз-действия и повышенной пролиферации выводит тканевую регу-ляцию из строя. Этот механизм имеет динамическую количест-венную сторону, которая прогрессирует при высокой пролифера-ции, соответствующей канцерогенному профилю. Какие-либоспецифические признаки начальных стадий оказываются размы-тыми, неотличимыми от неопухолевых регенераторных процес-сов, поскольку накопление количественных изменений долгоевремя может не сказываться на функционировании гомеостаза.Это обусловливает незаметность, неспецифичность перехода отодного качественного состояния к другому. В данном случае ка-чественный скачок определяется количественным накоплениемнизкодифференцированных клеток.

5. Концепция иммунологического надзораи ее критика

Насколько оправданно представление о раковой клетке как очужеродном элементе в организме? Очевидно, назрела необходи-мость в связи с накопившимися новыми данными пересмотретьроль иммунитета в механизме канцерогенеза.

Концепция иммунологического надзора, выдвинутая лауреа-том Нобелевской премии Ф.Бернеттом, исходила из того, чтопричина трансформации обусловлена мутациями соматическихклеток (либо раковая клетка возникает за счет внесения чуже-родных генов вирусами). Иначе говоря, раковые клетки — этомутировавшая порода клеток, поэтому возникновение рака зави-сит от состояния иммунной системы, которая в норме постоянноуничтожает эти клетки в организме.

Одно из достижений теории онкогена — выявление того, что ра-ковые гены присущи каждой нормальной клетке, а концепция «до-зы гена» говорит о количественном изменении онкобелка. Этотфакт разрушает основание теории иммунологического надзора Бер-нетта, поскольку изменение дозы гена не делает его чужеродным.Если онкогены, их проявление не являются чужеродными для нор-мальных клеток, то иммунная система и не должна опознавать этиклетки. Исчезает противоопухолевая функция иммунитета, по-скольку отсутствуют чужеродные гены и их продукты.

Многочисленные экспериментальные данные показали: присравнении опухолевых клеток с недифференцированными клоно-генными клетками отличия не обнаруживаются. Если говорить онеобратимых повреждениях онкогенов с позиции концепции «до-зы гена», которая основывается на увеличении активности онко-гена без изменения структуры синтезируемого белка, продуктаэтого онкогена, то, по существу, в ней разбивается старая основа,т.е. представление о чужеродности раковых клеток, на которойбазировалась теория Бернетта. Иначе говоря, если отсутствуетизмененный онкобелок, то иммунитет не срабатывает (предпола-гаемая роль в канцерогенезе аннулируется), в этом смысле кон-цепция «дозы гена» опровергает основание концепции «иммуно-логического надзора» Бернетта.

Аргументы против теории иммунного контроля вносят экспе-риментальные и клинические данные. Ж.Матэ (1983) прямоформулирует вопрос: «Если иммунитет защищает организм отраковых клеток, то почему же все-таки люди болеют раком?»Можно было бы предположить, что болеют лишь те, у кого ос-лабла иммунная система, но в эксперименте рак можно вызвать уорганизма независимо от силы иммунной системы.

Образно выражаясь, на шахматной доске оказалось нескольколишних фигур, не имеющих отношения к игре. Одной из них яв-ляется представление о специфической противоопухолевой ролииммунитета в опухолеобраэовании. Если учесть, что фенотипстволовой клетки идентичен фенотипу опухолевой, то иммунитетдолжен был бы уничтожать стволовые клетки, что парадоксаль-но. Ситуация заключается в следующем: вначале в круг подозре-ваемых факторов вводится лишняя фигура, затем ее никак не из-влечь, хотя аргументов против найдено много.

Основным доводом, подкрепляющим традиционное представ-ление, служит следующий аргумент: если иммунодепрессант сни-жает компетентность иммунной защиты, то закономерно происхо-дит усиление канцерогенного воздействия и увеличение ростаопухоли. Однако, как заметил французский онколог Ж.Матэ(1980), «многие иммунодепрессанты являются канцерогеннымифакторами». Этот факт позволяет по-иному интерпретировать

данные, которые, как предполагалось, подтверждали концепциюиммунологического надзора. А именно: введение иммунодепрес-санта-канцерогена усиливает опухолеобразование прямым обра-зом, усиливая пролиферацию, а не действует опосредованно, че-рез иммунитет.

Затрагивая этот вопрос, Ю.М.Соловьев и др. (1988, с.8) пи-шут: «Еще совсем недавно, казалось бы, достаточно убедительноаргументировалась концепция иммунного надзора. Но уже полу-чены данные, свидетельствующие против важной роли иммуноло-гического надзора в возникновении опухолей». Представление отом, что активизация онкогенов делает опухолевую клетку чуже-родной для иммунитета, опровергается на основе молекулярно-генетических данных. По этому вопросу И.М.Чумак (1986,с.286) пишет: «Онкогенами могут быть только те регуляторныегены, которые при аномальной экспрессии не слишком сильноменяют набор иммунных детерминант на поверхности клетки».Этот довод вполне справедлив, поскольку сильное изменение им-мунных детерминант, которое опознается иммунной системой,приведет к уничтожению опухолевых клеток.

К фактам, свидетельствующим против представлений о защит-ной роли иммунитета в опухолеобразовании, добавляется еще один.Следовало ожидать, что у тех организмов, у которых отсутствуеттимус в связи с наследственной аномалией, чаще должен был быразвиваться рак. Однако у бестимусных мышей отсутствуют спон-танные опухоли, а частота рака не выше, чем у имеющих полнуюсистему иммунитета (Быковская, Грутенко, 1982).

Давая общую оценку роли иммунитета в опухолеобразовании,Т.И.Авдеева и др. (1985, с.4) пишут: «Теория «иммунного над-зора» в том виде, в котором была предложена Бернеттом, под-вергалась справедливой критике и сейчас в значительной мерепересмотрена. По-видимому, господствующим стало представле-ние о весьма слабой иммуногенности (или ее отсутствии) боль-шинства спонтанных опухолей».

Рассмотрим ряд факторов, заставляющих усомниться в верно-сти положений концепции иммунного надзора. По мере развитияпредставлений стало известно, что основной функцией Т-лимфо-цитов является реакция на опухолевые трансплантаты, котораяносит двойственный характер: наряду с цитотоксическим дейст-вием было обнаружено стимулирующее рост опухоли действие(Prehn, Lappe, 1971; Prehn, 1972).

Иммунное распознавание опухолевых клеток, содержащихспецифический трансплантационный опухолевый антиген, воз-можно при введении довольно значительного числа опухолевыхклеток (обычно больше 105 клеток). Однако в литературе описа-но (Old et al., 1962) парадоксальное явление «проскальзывания»

(«sneaking through») опухоли, которое состоит в том, что иногдаменьшие дозы введенных животным опухолевых клеток привива-ются лучше, чем несколько большие дозы тех же клеток. Крити-ки концепции иммунологического надзора считают феномен«проскальзывания» опухоли серьезным аргументом против воз-можности эффективного надзора в отношении небольшого числаили единичных опухолевых клеток (опухоли in situ) (Möller,1976; Prehn, 1976).

Вопреки ожиданию частота спонтанных опухолей у бестимус-ных мышей оказалась такой же низкой, как и у нормальных(Stutman, 1974,1975; Rygaard, Poulsen, 1976).

Если остановиться на точке зрения, что иммунитет — это сис-тема, которая обеспечивает контроль за раковыми клетками, тотакие процессы, как ускоренная длительная пролиферация, омо-ложение ткани, проблема предрака, а вместе с ней клиническаякартина опухолеобразования, не попадают в поле внимания в те-оретическом плане, поскольку это процессы тканевого уровня.Выяснить роль предрака в механизме канцерогенеза с позициииммунного надзора также не удается. И наоборот, если принятьво внимание тканевые изменения, роль хронической пролифера-ции, омоложение клеток, то обращение к особой роли иммуните-та для объяснения механизма рака становится излишним. Пред-полагаемый контроль иммунитета за появлением раковых клетокна самом деле осуществляется механизмом тканевого контроля.Как теоретически обосновать переход от одного механизма к дру-гому? Контролируя качественный аспект постоянства организма,иммунитет не предназначен для контроля количественного соста-ва ткани. Такие изменения для иммунитета незаметны, образноговоря, у него нет датчиков, реагирующих на количественныйпараметр, но, накапливаясь, эти изменения приводят к качест-венным скачкам — нарушению контроля пролиферации.

Тканевая теория делает переориентацию на количественноепостоянство, которое определяет качественное состояние тканей,контролируемое тканевым гомеостаэом. Качественному измене-нию контроля пролиферации предшествует длительный периоднакопления количественных изменений в виде замены дифферен-цированных клеток на недифференцированные. Если вспомнитьо закономерности перехода количественных изменений в качест-венные, то перед нами еще один пример. Здесь уместно ввестипонятие «критической массы», используемое в ядерной физике.При накоплении определенной массы недифференцированныхклоногенных клеток в процессе прогрессирующей эмбрионализа-ции тканевый гомеостаз выходит из строя, что приводит к некон-тролируемому опухолевому росту.

Таким образом, чтобы сохранить иммунологическую концеп-цию, надо сохранить старую схему трансформации, в которой пред-полагаются мутации как причина рака, если же перейти к тканевоймодели, то это приводит к отказу от представлений о противоопухо-левой роли иммунитета в канцерогенезе. Такова альтернатива вы-бора моделей, поскольку существует логическая сцепленность, кор-реляция между фактами и теоретическими положениями.

С позиции тканевой модели эффект «проскальзывания» опу-холи можно объяснить следующим образом. Необходимость вве-дения большого числа клеток обусловлено очень незначительнымчислом стволовых клоногенных клеток, которые определяют ус-пех прививания опухоли, причем часть из этих клеток находитсяв неактивном состоянии. Если же взять фракцию, обогащеннуюстволовыми активизированными клетками, то число клеток, ко-торые необходимо ввести, резко сократится, т.е. пересчет надовести не по отношению к абсолютному числу вводимых опухоле-вых клеток, а по отношению к доле активизированных, клоно-генных стволовых клеток.

6. Неспецифический характервирусного канцерогенеза

В рамках тканевой модели удается по-новому объяснить меха-низм вирусного канцерогенеза, в частности такой не поддающий-ся объяснению феномен, как отсутствие в ряде случаев вирусногогенома в опухолевых клетках. В тканевой модели предполагает-ся, что клетки, подвергающиеся деструкции, и клетки, выходя-щие из-под контроля, — это разные пулы клеток. В ответ на ги-бель клеток усиливается пролиферативная реакция, которая вконечном итоге приводит к разрушению тканевого гомеостаза иразвитию опухолеобразования. Такой механизм трансформациине предполагает, чтобы в раковых клетках находился вирусныйгеном, встроенный в ДНК. Известно, что многие вирусы вызыва-ют цитопролиферативный эффект, следовательно, вирусы вызы-вают опухолеобразование опосредованно, путем нарушения тка-невого гомеостаза и неконтролируемого роста клоногенных кле-ток, т.е. неспецифично. Почему не все вирусы вызывают рак?

Очевидно, в рамках тканевого подхода ответ можно датьодин: цитопролиферативный эффект должен соответствоватьканцерогенному профилю, если он ниже необходимого уровня,то рак не возникает либо не переходит в злокачественный.

Аргументом, подтверждающим данную точку зрения, можетбыть тот факт, что один и тот же вирус способен вызывать раз-ные виды опухолей. Например, вирус Эпштенна — Бара при

снижении иммунитета (Schwartz, 1979) и стимуляции деления В-лимфоцитов (вследствие перенесения малярии) вызывает лимфо-му Беркита. При наличии генетической предрасположенности онже индуцирует возникновение рака носоглотки. При определен-ной же степени иммунологической реактивности под его воздей-ствием возникает доброкачественный пролиферативный самоог-раничивающийся процесс — инфекционный мононуклеоз.

Способность одного и того же вируса вызывать разные формыопухолеобразования подтверждает концепцию канцерогенногопрофиля.

Имеется еще ряд данных по вирусному канцерогенезу, гово-рящих в пользу тканевой модели. У некоторых вирусов отсутст-вуют трансформирующие гены, однако они вызывают рак.

Иногда вирус присутствует в цитоплазме, не внедряясь в ге-ном опухолевых клеток, в то время как предполагаемый меха-низм основан на другом способе трансформации. В этом рядуфактов следует рассматривать такое парадоксальное явление, какотсутствие вирусного генома в ряде случаев при вирусном канце-рогенезе в раковых клетках. Этот факт опровергает вирусогене-тическую теорию и теорию онкогена, поскольку они предполага-ют обязательное присутствие вируса в опухолевых клетках. И,наоборот, эти факты подтверждают тканевую теорию.

7. Проблема тканевой регуляции пролиферации

Вопрос о регуляции размножения клеток в механизме канце-рогенеза занимает центральное место. Это обусловлено тем, чтопролиферация является важнейшим процессом, обеспечивающимвоспроизводство тканей и органов, а ее нарушение приводит комногим патологиям, одной из которых является рак. Обычно ак-цент делается при выяснении причин канцерогенеза на поврежде-нии онкогенов, однако регуляция размножения и дифференци-ровки клеток осуществляется на тканевом уровне механизмом го-меостаза. Управление клеточным размножением осуществляетсястимуляторами митоза (ФР) и ингибиторами (кейлонами) проли-ферации. Основным механизмом регуляции по принципу обрат-ной связи является кейлонный механизм.

Кейлонная система ткани является важнейшим звеном управ-ления делением клеток, через которую реализуется действие ре-гулирующих факторов. Различные ткани характерируются нео-динаковым уровнем пролиферативных процессов, что проявляет-ся в изменении интенсивности размножения клеток в онтогенезеи при репаративной регенерации. Пролиферативный ответ надействие стимуляторов репродукции клеток, например гормонов,

также варьирует в разных тканях. Обнаружены различия в пара-метрах митотического цикла клеток в быстро и медленно обнов-ляющихся тканях. Количественные соотношения между популя-циями пролиферирующих и покоящихся клеток также оказалисьнеодинаковыми. Ткани отличаются по параметрам суточных рит-мов пролиферативных процессов. Это свидетельствует о присут-ствии в тканях механизмов регуляции размножения клеток, кото-рые обладают тканеспецифичностью.

В результате решения вопроса о биологической регуляции сталишироко использоваться идеи кибернетического и системного подхо-да. Основным элементом такой регуляции является наличие отри-цательной обратной связи, что делает всю систему замкнутой на са-му себя, позволяет удерживать постоянство через взаимную корре-ляцию частей относительно друг друга. Идея регуляции размноже-ния клеток на основе принципа отрицательной обратной связи по-лучила развитие в работах ряда ученых (Weiss, Kavanau, 1957;Iversen, 1960). Основным итогом этих исследований явился вывод,что в тканях должны присутствовать вещества, участвующие в ре-гуляции пролиферации клеток путем ее ингибирования.

Жизнь организма, функционирование различных систем, ор-ганов, клеток — все многообразие реакций сопровождается заме-ной старых структур новыми, их обновлением, или регенера-цией. Регенерацию следует рассматривать в качестве основы ком-пенсаторно-приспособительных процессов, обеспечивающих со-хранение гомеостаза. Согласно Д.С.Саркисову (1977), все много-образие уровней развертывания регенерации у млекопитающихможет быть представлено в следующем виде: 1) молекулярнаярегенерация; 2) внутриорганоидная регенерация; 3) органоиднаярегенерация (увеличение числа органоидов и гиперплазия ядер-ного аппарата); 4) клеточная регенерация (деление клеток).

Какова доля внутриклеточных и клеточных регенаторныхпроцессов?

Например, в кишечном эпителии, в кроветворных органах идругих тканях физиологическая и репаративная регенерация обес-печивается за счет клеточного размножения. В миокарде и в некото-рых отделах нервной системы гибель одних клеток восполняется засчет наращивания числа ультраструктур в сохранившихся клетках(гиперплазия), т.е. органоидного типа внутриклеточной регенера-ции. Можно выделить три основные группы тканевых структур ор-ганизма в зависимости от особенностей регенераторной реакции. Впервую входят органы и ткани, в которых регенераторная реакциявыражается в форме новообразования клеток. Это эпителий кожи,костный мозг, костная ткань, эпителий тонкой кишки, лимфатиче-ская система и др. Ко второй группе, занимающей промежуточноеположение, относятся органы, в которых физиологические и осо-

бенно репаративные регенераторные процессы развертываются какв форме клеточной, так и внутриклеточной регенерации; к ним от-носятся печень, легкие, почки, надпочечники, скелетная мускула-тура и др. В третью группу включаются органы, в которых домини-рует внутриклеточная регенерация, — это миокард, центральнаянервная система. Для третьей группы злокачественные новообразо-вания нехарактерны.

Принципиальное значение имеет скорость регенераторныхпроцессов и длительность процесса, поскольку они определяютпрогрессию эмбрионализации. Регенераторные процессы сопро-вождаются омоложением клеток. Смысл понятия дедифференци-ровки передается такими выражениями, как «видимое упрощениеили утрата структур», •«омоложение», приобретение клетками«эмбриональных признаков», «утрата клетками ряда морфологи-ческих признаков», «утрата ряда признаков специализации».

Согласно точке зрения Д.С.Саркисова (1977), дедифференци-ровку можно объяснить тем, что происходит блокировка созрева-ния клеток, а не возврат зрелых клеток к эмбриональному состо-янию. Анализируя этот вопрос, Д.С.Саркисов (1977, с. 155) пи-шет: «...возможность «дедифференцировки» зрелых клеток ста-новится весьма сомнительной, а возникновение структурно-функ-циональных аномалий различных клеточных элементов должнорассматриваться как результат тех или иных «отклонений» попути к их окончательной дифференцировке».

Еще Г.Рибберт (1905) отмечал, что «иногда прежние клеткипогибают, а их место путем регенерации занимают более простыеобразования, и при неблагоприятных условиях остающиеся таки-ми же простыми». Структурная перестройка слизистой оболочкижелудка после ожогов ее, при хроническом гастрите (Арушанов,1971; Шаров, 1971; Зуфаров, 1974) свидетельствует о том, чтоосновным процессом, обусловливающим развитие хроническогогастрита, является нарушение физиологической регенерации сли-зистой оболочки желудка, и в частности замедление и искажениедифференцировки интенсивно пролиферирующих камбиальныхклеток. Таким образом, «омоложение» тканей (в частности, сое-динительной, крови, различных эпителиев) происходит на основеблокировки дифференциации делящихся камбиальных элемен-тов, а не «дедифференцировки» зрелых клеточных форм, этотвывод получил экспериментальное подтверждение.

Применительно к опухолевому росту проблема «дедифферен-цировки» имеет принципиальное значение. Клетки опухолей ха-рактеризуются известным упрощением строения и обеднением на-бора ферментов по сравнению с их физиологическими прототипа-ми. Значение эмбрионализации ткани состоит в том, что она на-рушает структуру клеточных популяций, а это отражается на

функции контроля гомеостаза, накопление низкодифференциро-ванных клеток нарушает тканевый контроль, в результате чегоразвивается опухоль.

8. Проблема конвергенции идивергенции опухолевых признаков

Повышенная гибель клеток при канцерогенном воздействииприводит к интенсивной пролиферации, которая блокирует диффе-ренцировку, что обусловливает омоложение клеток. Степень омо-ложения постепенно увеличивается, поэтому в далеко продвинутомопухолевом процессе клетки разных тканей приобретают сходство.

Однако против концепции «конвергенции»· выступил ряд авто-ров, ссылаясь на обнаруженное увеличение разнообразия опухоле-вых признаков, дивергенцию их в противоположность конверген-ции. Нет ли здесь противоречия? Можно предположить следующееразрешение этой проблемы. Очевидно, что конвергенция призна-ков является более поздним этапом — она характерна для далекопродвинутых стадий опухоли, характеризующихся значительнойстепенью эмбрионализации. Однако для промежуточных, переход-ных состояний характерно увеличение разнообразия признаков(дивергенция). Процесс дифференцировки напоминает процесс эм-бриогенеза: чтобы достичь зрелой формы, организм проходит про-граммы предшествующих форм. Очевидно, промежуточное состоя-ние дифференцировки клетки иногда представляет собой этапы,при которых используются программы дифференцировки другойткани. Поэтому в опухоли можно обнаружить нередко клетки, ха-рактерные для других тканей. Наличие таких переходных состоя-ний дифференцировки и доля таких клеток в ткани создают широ-кий спектр возможных сочетаний опухолевых признаков.

Таким образом, противоречие между концепцией «конверген-ции» опухолевых признаков и фактами, свидетельствующими впользу «дивергенции» признаков, разрешается, поскольку этисостояния присущи разным фазам опухолевой прогрессии: дляпромежуточных характерна дивергенция, для поздних стадийопухолевой прогрессии — конвергенция.

9. Кейлоны и механизм регуляции пролиферации

Тканевую регуляцию пролиферции на основе обратной связинеобходимо рассматривать с точки зрения функций, которые онавыполняет в ткани. Среди них важнейшей функцией является со-

хранение и восстановление клеточного гомеостаза тканей. Как жеосуществляется регуляция пролиферации?

Взаимоотношения между пролиферирующими и дифференци-рованными, неспособными к пролиферации клеточными популя-циями ткани были рассмотрены в модели регуляции роста, пред-ложенной R.Weiss и J.Kavanau в 1957 г. Согласно этой модели,ткань состоит из двух компонентов: генеративного (пролифери-рующие клетки) и дифференцированного (специализированныеклетки, неспособные к делению). Генеративные клетки содержатспецифические внутриклеточные вещества — матрицы, стимули-рующие их новообразование. Дифференцированные клетки выра-батывают антиматрицы, которые, будучи комплементарны матри-цам, нейтрализуют их действие и замедляют рост ткани.

Согласно рассматриваемой модели, рост ткани регулируется пу-тем взаимодействия дифференцированного и генеративного компо-нентов по принципу отрицательной обратной связи. Изменениями всоотношении количества матриц и антиматриц авторы объясняютрост тканей в онтогенезе, баланс между приростом и убылью тканив отсутствие ее роста, а также процесс регенерации ткани.

Концепция роли отрицательной обратной связи в регуляцииклеточного размножения получила дальнейшее развитие в работахW.S.Bullough и E.B.Laurence (I960), а аткже O.H.Iversen (I960).

Согласно W.S.Bullough и Т. Rytömaa (1965), в ткани имеют-ся четыре группы клеток: 1) размножающиеся; 2) незрелые;3) зрелые; 4) необратимо дифференцированные, находящиеся напути к отмиранию. Тканевый гомеостаз регулируется отрицатель-ной обратной связью — эту роль выполняют кейлоны, которыевырабатываются в дифференцированных клетках и действуют наразмножающиеся клетки.

V.Bond и соавт.(1965) в состав обновляющейся клеточной си-стемы включают четыре категории клеток: 1) стволовые; 2) клет-ки, характеризующиеся параллельно протекающими процессамиразмножения и дифференцировки; 3) созревающие (коммитиро-ванные); 4) функционирующие.

Если зрелые и незрелые клетки отнести к резервной части, тосистема будет включать в себя три компонента. Трехкомпонент-ная модель была впервые предложена В.И.Прилуцким иЮ.А.Романовым (1968). Согласно точке зрения этих авторов, вткани можно выделить следующие группы: 1) собственно проли-ферирующий пул — совокупность клеток, которые находятся вмитотическом цикле; 2) фиксированный пул — совокупностьклеток, потерявших способность к пролиферации; 3) баллотиру-ющийся пул — совокупность клеток, которые могут переходитьили в пролиферативный пул с вероятностью Р, или в фиксиро-

ванный пул с вероятностью I-P при тех же условиях существова-ния, в каких находятся клетки первого и второго пулов.

При различных состояниях системы гомеостаз определяетсязначением P (возможность клеток вступать в пролиферацию илипереходить в фиксированный пул) и величиной клеточных потерь.Модель предсказывает состояние системы: гомеостаз, рост, вырож-дение. Формализованное, модельное описание функционированиятканевого гомеостаза дает представление о тканевой регуляции какмеханизме, основанном на принципах саморегуляции, свойствен-ных кибернетическим системам. Такой механизм может работать вопределенном диапазоне нагрузок. Следовательно, правомеренвопрос о допустимых нагрузках на тканевый гомеостаз и условиях,при которых механизм контроля нарушается. Подход к проблемерака с позиции нарушения тканевого гомеостаза совершенно по-но-вому объясняет суть нарушения деления и дифференцировки кле-ток. Например, почему различные по природе канцерогенные фак-торы вызывают один и тот же конечный результат. Важно отме-тить, что величина P в трехкомпонентной модели клеточной систе-мы, определяющая соотношение между количеством клеток, выхо-дящих из баллотирующего пула в пролиферативный и фиксирован-ный пулы, зависит от состояния баллотирующихся клеток (разли-чия в степени их чувствительности к инициаторам пролиферацииили дифференцировки), а с другой стороны, от соотношения в тка-ни концентраций факторов, инициирующих пролиферацию илидифференцировку клеток.

Таким образом, независимо от различия в подходах общим усло-вием равновесия между стволовыми, коммитированными и диффе-ренцированными клетками является поддержание обратной связимежду дифференцированными и стволовыми клетками, где кейло-ны выполняют функцию обратной связи. Однако рассмотренныемодели регуляции пролиферации не учитывают основной факторнарушения системы гомеостаза: при интенсивной, длительной про-лиферации увеличивается степень омоложения клеток, что резкоизменяет условие функционирования гомеостаза. Поэтому вопрос омеханизме рака с позиции тканевого контроля в этих моделях оста-вался открытым либо не поднимался. Рассмотренные модели ткане-вой регуляции не изменили концептуальной основы представленийо канцерогенезе и не ставили такой цели. Механизм трансформа-ции по-прежнему связывался с нарушением генов, а не тканевогогомеостаза. Иначе говоря, концепции тканевой регуляции не соста-вили конкуренции основным теориям рака. В отличие от рассмот-ренных концепций в тканевой теории механизм канцерогенеза кон-кретизируется на новой основе. В основе нарушения контроля про-лиферации лежит разрушение тканевого гомеостаза в результатепрогрессирующей эмбрионализации. Система тканевой регуляции

работает как интегратор: на ее вход оказывают воздействие различ-ные патогенные факторы, возмущающие работу, на выход — ком-пенсаторное усиление пролиферации. Следовательно, тканевый го-меостаз представляет собой механизм общего знаменателя, поискикоторого длительное время велись на уровне клетки. Поскольку ме-ханизм интерграции, унификации канцерогенных воздействий, об-наружен, то вопрос о построении общей теории рака приобретаетконкретизацию и сводится к нескольким проблемам: как нарушает-ся гомеостаз и каким должен быть уровень воздействия, чтобы вы-звать опухолеобразование. Ускоренная пролиферация вызываетобратимую блокировку дифференцировки, что приводит к эмбрио-нализации ткани, процесс накопления, аккумулирования недиффе-ренцированных клеток постепенно искажает структуру тканевогогомеостаза, от которого зависит нормальное функционированиеконтроля пролиферации. Нарушение тканевого контроля приводитк неконтролируемому злокачественному росту клоногенных мало-дифференцированных клеток, обладающих активизированнымионкогенами и злокачественным фенотипом.

Таким образом, в тканевой модели объединены динамическиепараметры тканевого гомеостаза (относящиеся к проблеме кине-тики клеточных популяций, динамики воспроизводства тканей)со структурными характеристиками гомеостаза; количественногосоотношения между клеточными пулами, образующими контуробратной связи. При этом обнаружилась закономерность: посто-янство структурного компонента зависит от динамических пара-метров. Такая взаимозависимость структуры и функции в ткане-вом гомеостазе является фундаментальным свойством биологиче-ских систем. То, что эта закономерность определяет сущность имеханизм опухолевого роста, говорит о том, что канцерогенез за-трагивает основу жизни, сущность биологической организации,как это и указывалось видными учеными.

Многие авторы подчеркивают, что возникновение рака тесносвязано с ускоренной пролиферацией нормальных клеток (Ба-лаж, 1987). Элерт в своем обзоре (Oehlert, 1973) указал, что вопухолях постоянно обновляется свыше 80% исходной ткани. Со-гласно А.Балажу, это означает, что между ускорением пролифе-рации клеток и возникновением рака существует прямая связь. Втканевой модели отмеченная закономерность впервые получиларациональное объяснение как с теоретической точки зрения, таки с точки зрения эмпирических данных.

Отметим, что в рамках тканевой модели получает объяснениепроблема поликлональности опухолей, опухолевого поля, пробле-ма множественности фокусов трансформации in vitro. Учитываяналичие стволовых клеток, которые обладают фенотипом, подо-бным опухолевым клеткам, а также активизированными онкогена-

ми, проблема поликлональности получает рациональное объясне-ние, поскольку речь идет об условиях, при которых стволовыеклетки активизируются, становятся клоногенными и переходят кнеконтролируемому росту. При этом имеют место в ряде случаевпереходные доброкачественные формы опухолеобразования. Врамках одного опухолевого поля часто обнаруживаются участки сразличной степенью развития опухолевого процесса. С позициитканевой модели эти факты получают рациональное обоснование —опухолевая прогрессия ставится в прямую зависимость от степениэмбрионализации того или иного участка ткани.

Опухолевое поле — это измененный участок ткани с изменен-ным режимом пролиферации, т.е. это начальная фаза опухолеоб-разования. Обширность поражения и продвинутость процесса за-висит от степени нарушения тканевого гомеостаза и определяет,сколько фокусов пролиферации возникнет в данном участке тка-ни. Количество же фокусов трансформации in vitro определяетсяколичеством активизировавшихся стволовых клеток. Таким обра-зом, эти проблемы получают рациональное обоснование с пози-ции роли стволовых клеток при опухолеобразовании в результа-те нарушения тканевого гомеостаза. Стволовые клоногенныеклетки являются потенциальным источником опухолевых клеток.

Перейдем теперь к анализу природы и функции кейлонов.Какова природа веществ, осуществляющих тканевый контроль,что является носителем обратной связи?

Наиболее полно свойства кейлонов описаны Iversen (1976). Этивещества продуцируются и присутствуют в тех тканях, на которыеони селективно влияют; они могут действовать местно, путем диф-фузии через ткань или посредством систем циркуляции; кейлоныводорастворимы; обладают тканеспецифичностью, но не видоспе-цифичностью; действуют в поздней Gi-фазе клеточного цикла,предотвращая вступление клеток в синтез ДНК, или в поздней G2-фазе, контролируя митотическую активность; действие кейлоновкратковременно и обратимо; они не повреждают клетки или клеточ-ные мембраны. Кратковременность действия кейлонов объясняютприсутствием антагонистов-антикейлонов. Можно полагать, чтоэту роль выполняют факторы роста (ФР), т.е. кейлоны реализуютотрицательную обратную связь, а ФР — положительную.

В 1965 r. W.S.Bullough предположил, что кейлоны, будучивеществами, влияющими на геном клетки, могут одновременноиндуцировать дифференцировку и ингибировать митотическоеделение клеток. Он обратил внимание на то, что эпидермоцитышиповатого и зернистого слоев, находящиеся в зоне повышеннойконцентрации эпидермального кейлона, не пролиферируют, ноименно эти клетки активно синтезируют кератины. Одним из по-казателей степени дифференцированное™ клеток является их

способность синтезировать тканеспецифические белки. Показано(Attalloh, Houck, 1976), что под влиянием кейлонов изменяетсяинтенсивность включения аминокислоты и уридина в культиви-руемые лимфоциты в условиях их стимуляции лектинами.J.С.Houck и соавт.(1973) показали, что добавление в культурулимфоцитов соответствующего кейлона приводит не только кблокированию пролиферации клеток, но и к уменьшению выходаиз них фактора, ингибирующего миграцию макрофагов.H.B.Benestad и T.Rytömaa (1973) привели данные об ускорениисозревания мышиных гранулоцитов под влиянием кейлонов. Со-гласно точке зрения Ю.А.Романова и др.(1984), тканеспецифиче-ские ингибиторы клеточного деления могут усиливать дифферен-цировку клеточных элементов ткани.

Наряду с кейлонами предполагается действие антикейлонов,которые оказывают влияние, маскирующее эффект кейлонов.Одна из гипотез относительно антикейлонов рассматривается вработе R.Bjerkness и О.H. Iversen (1974). Согласно этой гипоте-зе, антикейлон является химическим веществом, блокирующимдействие кейлонов или связывающим их. Он локализуется в кам-биальных клетках и, возможно, является одним из лизосомныхферментов. То, что антикейлон связан с ферментами лизосом,очевидно, имеет определенный биологический смысл: посколькуповышенная гибель клеток стимулирует пролиферацию, а гибельклеток связана с ферментами лизосом, то опосредованно они ин-гибируют действие кейлона. Более простое, рациональное объяс-нение состоит в том, что роль антикейлона выполняют факторыроста, синтезируемые клоногенными клетками.

Регуляция размножения клеток не ограничивается механизма-ми, действующими на уровне ткани. Важная роль в осуществле-нии контроля за пролиферацией принадлежит внетканевым уров-ням регуляции, действие которых реализуется через внутритка-невые механизмы.

Участие кейлонов в механизме тканевого контроля пролифе-рации подтвержается обнаруженным ритмическим изменениемпролиферативных процессов. Это предположение было высказа-но W.S.Bullough в 1969 г. Согласно автору, суточный ритм мито-тической активности зависит от состояния в тканях комплексакейлон — адреналин, причем основное значение отводится рит-мичности колебаний в тканях концентрации адреналина. Соглас-но этой гипотезе, ведущая роль в регуляции ритма митозов при-надлежит организменному, а не тканевым факторам.

Ю.М.Романов и др.(1984) пришли к выводу, что созреваниеэпидермиса приводит к становлению функциональной активностиклеток и что комплекс рецептор — кейлон может участвовать такжев организации пространственной структуры ткани (например, эпи-

дермально-пролиферативных единиц), выполняя при этом функ-ции контактинов (Маленков, Ямскова и др., 1977) или адгезивныхфакторов. Данное предположение подтверждается тем, что незна-чительное повреждение эпидермиса приводит к массовому переме-щению клеток в верхние слои, при котором утрачиваются контактымежду клетками и наступает пространственная дезорганизация эпи-дермиса, Через определенное время происходит восстановлениеструктуры эпидермиса за счет клеток ростового слоя. Сходствопроцессов морфогенеза и регенерации отмечается многими автора-ми, что указывает на общность их реализации. Для обоснованияэтой картины S.Bertsch и F.Marks (1974) выдвинули гипотезу, со-гласно которой в процессе гистогенеза тканей камбиальные клетки(клетки — мишени для кейлонов) представлены в основном плюри-потентными стволовыми эпидермоцитами, нечувствительными кдействию кейлонов. В процессе развития происходит замена этойпопуляции клеток на другую — чувствительную к ингибитору. Прирегенерации, согласно авторам, обратная замена популяции являет-ся следствием дедифференцировки.

В противовес приведенной гипотезе Ю.А.Романов и др.(1984) выдвинули гипотезу, которая исходит из того, что веду-щим в организации пространственной структуры, появлении чув-ствительности эпидермоцитов к кейлонам и повреждению целост-ности ткани является отсутствие или наличие у клеток мембран-ных рецепторов к кейлонам. В случае гистогенеза должно проис-ходить их становление, при регенерации же тканей рецепторы неутрачиваются, а наступает диссоциация ксйлона и рецептора, чтоспособствует удалению ингибитора из ткани и последующей про-лиферации. Представление о кейлонах как об адгезивных факто-рах высказывалось и раньше, но в основу было положено пред-ставление об их сходстве. Согласно гипотезе Ю.А.Романова и др.(1984), основную роль играет кейлонспецифический рецептор,который появляется на мембране клетки в процессе гистогенезапозже, чем кейлоны, и имеет, по-видимому, определенную ско-рость обновления. Этот рецептор изменяется или отсутствует вопределенные периоды клеточного цикла, а также в трансформи-рованных клетках. С нашей точки зрения, необходимо учесть,что степень дифференцировки клеток определяет зрелость мор-фогенетической картины, поэтому при регенерации в силу омоло-жения клеток появляется пространственная дезорганизация эпи-дермиса, которая по мере созревания нормализуется. Кейлонысинтезируются дифференцированными клетками, поэтому омоло-жение приводит к снижению содержания кейлонов и разруше-нию отрицательной обратной связи между дифференцированны-ми и недифференцированными клетками. Данные показывают,что молекулы адгезии появляются в результате дифференциров-

ки клеток. Согласно Ю.А.Романову и др., включение кейлонногомеханизма происходит после того, как программа гистогенеза ис-черпывается и ткань переходит на саморегуляцию поддержанияпостоянства клеточных элементов, из которых она состоит.

Делая обобщение, Ю.А.Романов и др. (1984, с. 140) пишут:«В общем виде предлагаемая нами гипотеза сводится к тому, чтов процессе гистогенеза клетки приобретают способность синтези-ровать кейлон, а после окончания развития ткани — отвечать наего действие, что связано с развитием в клетках рецепторов, спе-цифически реагирующих на эндогенные ингибиторы. С этой ги-потезой не согласуются данные, полученные на птицах и низшихпозвоночных, которые свидетельствуют о существовании чувстви-тельности эмбриональных клеток печени, миокарда, кишки ипронефроса к действию соответствующих кейлонов, полученныхиз тех же органов взрослых животных».

Противоречие между гипотезой и фактами опровергает предло-женную гипотезу. Факты же в данном случае подтверждают поло-жение о том, что в тканевой системе существует отрицательная об-ратная связь между дифференцированными и незрелыми, низко-дифференцированными клетками. Можно предложить такую мо-дель. По мере дифференцировки клеток, в процессе гистогенезаткани, при достижении определенного численного состава и степе-ни дифференциации они выделяют определенную дозу кейлона,митозингибирующий эффект которого достигает необходимой силыдля удержания пролиферации клоногенных клеток под контролем.Иначе говоря, количество дифференцированных клеток определя-ет количество кейлона и его митозингибирующий эффект. Такаявзаимосвязь между количеством дифференцированных, недиффе-ренцированных клеток и дозой кейлонов и факторов роста позволя-ет удерживать тканевый гомеостаз и воспроизводить его.

Положение о том, что кейлоны появляются в результате диф-ференцировки клеток (т.е. синтезируются зрелыми клетками) и,наоборот, исчезают при омоложении ткани, подтверждается мно-гочисленными данными. Во многих экспериментах показано, чтокейлонная активность исчезает в регенерирующей ткани и в опу-холевых узелках. В одном из экспериментов для поврежденияэпидермиса использовали три типа воздействия: удаление диф-ференцированных слоев с помощью липкой ленты, аппликациикротонового масла и MX. Во всех трех экспериментах Огкейлон-ная активность исчезала (Rohrbach et al., 1976). Уменьшениеконцентрации (или активности) кейлонов обнаружено также пригепатоканцерогенезе (Volm et aL, 1969).

В ряде экспериментов было показано (Barbason et al., 1976,1977, 1979), что на ранних этапах канцерогенеза еще сохранен кей-лонный механизм регуляции, но на стадии формирования опухоле-

вых узелков этот механизм нарушается. На основании данных поизменению кейлонной активности при канцерогенезе Ю.А.Романови др. (1984, с. 158) делают следующий вывод, они пишут: «Данныео корреляции между нормальным функционированием гомеостати-ческого механизма и синтезом биологически активного гепатоциар-ного кейлона в различные периоды канцерогенеза позволяют пред-положить первопричинность изменений в системе кейлонной регу-ляции деления клеток при злокачественном росте. Например, неод-нократно высказывалось предположение о том, что канцерогенныйфактор избирательно повреждает кейлоны».

В данной гипотезе, с нашей точки зрения, верно отмечаетсякорреляция между опухолеобразованием и биологической актив-ностью кейлона, но из данных не следует, что механизм ракаобусловлен повреждением молекул кейлонов канцерогенами. Спозиции тканевого подхода имеющиеся данные позволяют выдви-нуть следующую концепцию. Стимуляция хронической пролифе-рации в ткани в результате канцерогенного воздействия вызываетомоложение ткани, однако молодые клетки не синтезируют кей-лоны, поэтому концентрация кейлона в регенерирующих и опу-холевых тканях резко снижается.

Отметим, что отдельные положения тканевой теории в виде род-ственных гипотез встречаются в литературе. Однако ни в одной изгипотез нет решения проблемы механизма общего знаменателя. Со-гласно взглядам Г.И.Абелева (1988), мишенью канцерогенов явля-ется тканевый гомеостаз, а источником опухолевых клеток — ство-ловые клетки, поскольку они обладают способностью к самопод-держанию (аутокринный механизм стимуляции митоза). Однако вэтой гипотезе не указывается, каков механизм повреждения ткане-вого гомеостаза, в частности неизвестным остается роль эмбриона-лизации ткани, роль генотоксического фактора также неясна. Этипроблемы и ряд других получили рациональное решение в ткане-вой теории рака (Черезов, 1987, 1990, 1993).

Представляет интерес гипотеза (Robinson et al., 1971), соглас-но которой резкое снижение в крови и кроветворных органахбольных острым миелоидным лейкозом количества зрелых эле-ментов миелоидного ряда может быть причиной дефицита факто-ров, выделяемых для продолжения созревания молодых миело-идных клеток.

Группа канадских авторов (Phipps et al., 1990) выдвинула но-вую модель канцерогенеза. Модель основана на плюрипотентныхстволовых клетках (ПСК), которые взаимодействуют, воспроизво-дят себя, поддерживают пространственную организацию межкле-точных связей (MC). Тканевый гомеостаз обеспечивается тем, чтоклетки поддерживают зрелый фенотип благодаря сигналам, пере-дающимся через MC от соседних клеток и влияющим на экспрес-

сию генов. При нарушении MC (в результате повреждения тканиили некроза) клетки восстанавливают способность к пролифера-ции, при восстановлении MC пролиферация возвращается к норме.При постоянном нарушении MC в результате действия физиче-ских, генетических или химических факторов возникает постоян-ная пролиферация, что приводит к неоплазии. Такая ситуация воз-никает в случае извращения метаболической кооперации благодаря«положительным обратным связям», возникающим под действиемпаракринных или аутокринных факторов. В результате клетки ока-зываются «запертыми» в постоянно пролиферирующей системе. Впользу такой модели, как считают авторы, свидетельствуют данныео роли MC, осуществляемых через щелевые контакты, в регуляцииметаболизма пролиферации и дифференцировки клеток и об изме-нениях MC при опухолевом росте.

С нашей точки зрения, в данной концепции нащупывается но-вый подход к механизму канцерогенеза, но, исходя из модели,неясно, что происходит в результате длительной интенсивнойпролиферации, каков механизм общего знаменателя, какова рольомоложения клеточного состава ткани, отсутствует привязка ккейлонному механизму: какова роль его в механизме опухолеоб-разования? Можно сказать, что краеугольной проблемой при вы-движении новых концепций рака является проблема механизмаобщего знаменателя — без определенности по этому вопросутрудно говорить о построении новой теории и ее продвинутое™по сравнению с конкурирующими концепциями.

Согласно многочисленным данным, тканевый гомеостаз вовзрослом организме поддерживается кейлонами, осуществляющи-ми функцию отрицательной обратной связи, и положительнымииндукторами, факторами роста, стимулирующими пролиферацию(Bullough, 1967; Lajtha, Schfield, 1974).

На примере птиц и низших позвоночных установлено, что кей-лоны из тканей взрослых особей оказывают отчетливый ингибиру-ющий тканеспецифический эффект на размножение эмбриональ-ных клеток (Романов и др., 1984). Это означает, что обратная связьнарушается на уровне клеток, синтезирующих кейлон, а не клеток,воспринимающих его, т.е. нарушается передача сигнала. Следова-тельно, введение дополнительных доз кейлона должно приводить кнормализации ткани, что подтверждается данными.

Представление о том, что химические канцерогены специфи-чески блокируют кейлоны (путем связывания их), было в даль-нейшем опровергнуто. Серьезным доводом против представленийоб избирательном блокировании кейлонов является тот факт, чтоисчезновение кейлонной активности наблюдали после острого лу-чевого (Elgjo, Devik, 1978) и механического (Rohebach et al.,1977) повреждений эпидермиса, после аппликации канцерогенно-

го (Rohrbach et al., 1972, 1974; Rohrbach, Laerum, 1974; Iversen,1975) и неканцерогенного (Rohrbach et al., 1976) соединений.

Согласно тканевой модели неспецифичность реакции на по-вреждающий фактор связана с компенсаторной пролиферацией,т.е. вторичной реакцией и омоложением клеток, что приводит кдефициту кейлонов. Данная точка зрения согласуется с выводомR.Rohrbach (1975) о том, что повреждения дифференцирован-ных клеток, синтезирующих кейлон, вызывают дефицит ингиби-торов, поэтому необходимо время для того, чтобы клеточная по-пуляция, восполняющая дефект ткани, дифференцировалась иначала синтезировать кейлон.

Насколько рассмотренные факты, касающиеся кейлонного ме-ханизма, подтверждают тканевую теорию рака? Исходя из ткане-вой модели, можно ожидать, что поскольку опухолеобразованиесопровождается омоложением, а кейлоны синтезируются диффе-ренцированными клетками, то их активность должна снижаться впроцессе канцерогенеза, а также при регенераторных процессах.Синтез биологически активных кейлонов обнаружен во многихэкспериментальных онкологических моделях, в подавляющембольшинстве случаев авторы отмечают снижение активности ин-гибиторов в опухолях. Так, имеются данные (Rohrbach et al.,1977) о том, что в индуцированных папилломах и раке кожи мы-шей активность кейлонов снижена на 10 — 20% по сравнению с та-ковой в нормальной коже. W.S.Bullough (1975) показал, чтоконцентрация кейлонов в опухолях составляет 10% от нормаль-ной. Меньшая концентрация кейлонов, чем в исходной нормаль-ной ткани, была обнаружена в гепатомах крыс, клетках хрониче-ского миелолейкоза людей.

Согласно точке зрения Ю.А.Романова и др.(1984, с.164), низ-кая активность опухолевых экстрактов кейлонов объясняетсяскорее снижением содержания кейлонов в опухолях, а не умень-шением их активности. Альтернативное предположение заключа-ется в том, что кейлоны утрачиваются опухолевыми клетками врезультате нарушения проницаемости наружных мембран и вы-хода их в кроветок. Делая заключение, Ю.А.Романов и др.(1984, с.166) пишут: «Таким образом, нельзя признать справед-ливым утверждение, что в опухолях отсутствует кейлонная само-регуляция по принципу обратной связи. Однако очевидно, что посравнению с нормальными тканями кейлонная регуляция проли-ферации малигнизированных клеток ослаблена и осуществляетсяна качественно другом уройне».

Если положение относительно тканевого механизма канцероге-неза и участия в нем кейлонов верно, то кейлоны из опухолевыхтканей и кейлоны из нормальных тканей должны быть идентичны.

Такие эксперименты были выполнены с опухолями кожикрыс, индуцированными многократньшч смазываниями раство-ром ДМБА (Окулов, 1979). При определении в них концентра-ции Ог-кейлона иммунодиффузионным методом оказалось, чтоэтот показатель в 4 раза ниже, чем в нормальном эпидермисе.Однако при введении мышам спиртовых экстрактов, выделенныхиз нормальной кожи и плоскоклеточного рака, в дозах, содер-жавших эквивалентное количество эпидермальных О2-кейлонов(по 33 мкг), обнаруженный митозингибирующий эффект былодинаковым. Биохимический анализ иммунохимически чистыхкейлонов, выделенных из нормальных и опухолевых тканей с по-мощью антител, показал отсутствие различий в молекулярноймассе, изоэлектрической точке, электрофоретической подвижно-сти и первичном строении молекул в обеих тканях.

Таким образом, снижение активности кейлонов в регенериру-ющих и опухолевых тканях обусловлено количественным сниже-нием синтезируемых кейлонов ввиду омоложения ткани. Просле-живается определенный параллелизм между характером измене-ний кейлонов в регенерирующей ткани и опухолях. Полученныерезультаты говорят о хорошей согласованности между тканевойтеорией и экспериментальными данными. С позиции тканевоймодели кейлонный механизм регуляции нарушается не в резуль-тате генетических изменений или повреждений кейлонов канце-рогенами, а в результате прогрессирующей эмбрионализации.

Ряд ученых подходили к идее нарушения тканевой регуляциикак причины рака, но идея не была конкретизирована, поэтомуэти концепции остались в стороне от ведущего направления моле-кулярно-генетической теории и предшествующих ей мутацион-ной, вирусной, вирусогенетической концепций. Но в концепциях,не получивших широкого признания, связывающих рак с ткане-выми изменениями, имеется рациональная основа, которая приразвитии на современном материале в рамках тканевой теориивбирает в себя теорию онкогена. Речь идет о двух направлениях— одно из которых доминировало, а второе оставалось в зача-точном состоянии. Необходимо объединить их на новой основетканевого подхода, при этом все ценные идеи, в каждом направ-лении, войдут в общую теорию опухолеобразования.

Рассмотрим ряд идей, приближающихся к тканевой модели.Еще в 1936 г. Murphy J.B. предположил, что развитие опухолей

может быть вызвано нарушением равновесия между стимуляторамии ингибиторами. В других работах подчеркивается, что при разви-тии опухолей нарушается дифференцировка. Согласно Pierce G.B.(1970), нарушение, вызываемое канцерогенезом, заключается в из-менении регуляции дифференцировки. Sachs L. (1978) указываетна одновременное нарушение пролиферации и дифференцировки,

он пишет: 4...непрерывное размножение клеток при лейкозе обус-ловлено блокированием клеточной дифференцировки, что ведет кпрекращению образования ингибитора, действующего по принципуобратной связи». На этом же принципе основана гипотеза PedersenВ. (1975), согласно которой на начальной стадии хронического ми-елоидного лейкоза (ХМЛ) возникает гиперплазия гранулопоэтиче-ских клеток, вызванная нарушением гормональной регуляции.Предполагается, что на этом этапе образуется меньше стимулятора(колониестимулирующего фактора) и поэтому клетки задержива-ются на стадии недифференцированных коммитированных кле-ток — прародителей гранулоцитов и моноцитов. Тот факт, что вклетках ХМЛ, культивируемых в геле, можно индуцировать нор-мальную дифференцировку гранулоцитов-моноцитов путем добав-ления указанного стимулятора, Педерсен рассматривает как дока-зательство выдвинутой гипотезы.

Хотя приведенные гипотезы подтверждают идею тканевогоподхода, остается не выясненным до конца, каков же механизмрака. Однако факт появления таких гипотез говорит о том, чтоавторы опирались на данные, которые не вошли в традиционныйгенетический подход и могут быть интерпретированы иначе — спозиции нарушения тканевого контроля.

При молекулярно-генетическом подходе в рамках теории онко-гена факты, касающиеся роли тканевого контроля, остаются заскобками. Именно эти факты стали основанием концепций, акцен-тирующих внимание на нарушении дифференцировки, ускореннойпролиферации, эмбрионализации, снижении активности кейлонов,т.е. процессах, затрагивающих уровень тканевой регуляции и егонарушение. Существование таких концепций говорит о том, чтотканевая теория возникла не на пустом месте, она обобщила группуидей и концепций, не вписавшихся в доминирующее направление.Однако задача тканевой теории состоит в объединении двух на-правлений теоретической онкологии, в установлении связи измене-ний тканевого уровня с клеточным и генетическим (неконтролируе-мым опухолевым ростом, активизацией онкогенов).

Давая общее осмысление канцерогенеза, Лео Сакс отмечает ос-новную закономерность (1986, с. 14), он пишет: «Клетки тела про-исходят из предшественников, называемых стволовыми клетками.Стволовые клетки могут быстро делиться, но их потомки, превра-тившись в результате созревания и дифференцировки в специали-зированные формы, обычно прекращают деление... процессы раз-множения и дифференцировки находятся в гармонии: размноже-ние стволовых клеток обеспечивает образование и рост новых тка-ней и восполнение отмерших, при этом прекращение деления кле-ток после достижения ими конечной стадии своего развития держитих размножение под контролем. При раке эта гармония разрушает-

ся: появляется слишком много незрелых размножающихся кле-ток». Хотя это описание дает общую картину процесса, оно верноакцентирует внимание на нарушении гармонии между дифферен-цированными и недифференцированными клетками в структуретканевого гомеостаза. Важно отметить, что первая фаза нарушениятканевой гармонии обратима: прекращение канцерогенного воздей-ствия приводит к нормализации ткани — гармония восстанавлива-ется. Нарушение дифференцировки обратимо и связано с увеличе-нием скорости компенсаторной пролиферации, поэтому снижениеуровня пролиферации до нормы приводит к нормализации диффе-ренцировки, т.е. блокировка дифференцировки при раке обратима,следовательно, блокировка дифференцировки не связана с необра-тимыми изменениями генома. Во второй стадии опухолеобразова-ния теряется способность к спонтанной нормализации, процесс опу-холеобразования приобретает необратимость, если не вмешиватьсяизвне. Это связано с устройством тканевого гомеостаза: длительноенакопление количественных изменений в виде эмбрионализацииткани приводит к искажению тканевой структуры, лежащей в осно-ве механизма саморегуляции. Можно сказать, структура гомеоста-за «течет» или «плавится» при длительных повышенных режи-мах пролиферации. Таким образом, причину неконтролируемогозлокачественного роста можно объяснить, не прибегая к представ-лениям о деструктивном (мутационном) нарушении онкогенов,хромосом.

Нарушением традиционных представлений о канцерогенезеявляются эпигенетические концепции рака, которые можно рас-сматривать как промежуточный переходный этап на пути к тка-невой модели.

Так, Heidelberger С. (1975) и другие авторы не рассматриваютонкогенез как результат генетических мутаций; они подчеркивают,что многие канцерогены не вызывают мутаций, а большинствосильных мутагенов не онкогены. Согласно точке зрения этих авто-ров, онкогенез возникает вследствие обратимого изменения экс-прессии генов, которое по теории Jacob F., Monod J. (1963, 1961)можно объяснить взаимодействием между канцерогеном и репрес-сорным белком. В этих концепциях наблюдается отход от идеи не-обратимого нарушения генома (онкогенов), поскольку опухолевыеклетки, как показывают экспериментальные данные, способны кнормализации, с другой стороны, сохранилась идея «клеточности».согласно которой механизм рака реализуется на уровне клетки. Зьметим, что данные по нормализации опухолевых клеток в результа-те дифференцировки позволяют отказаться от этой идеи.

Как можно доказать, что нарушение тканевого контроля при на-личии клоногенных клеток, обладающих активными онкогенами,является достаточным условием для развитгч опухолеобразова-

ния? Об этом свидетельствуют данные, показывающие, что клоно-генные стволовые клетки, не будучи подвергнутыми канцерогенно-му воздействию, проявляют злокачественный инвазивный рост притрансплантации в другой организм либо они малигнизируются придлительном культивировании in vitro (Speman H., 1942; Уоддинг-тон, 1947). Данные Toptiklis (1969) также показали, что нормаль-ные клоногенные клетки инвазивно прорастают в чужеродные тка-ни; например, диссоциированные клетки щитовидной железы мы-шей, интенсивно продуцирующие тиреоглобулин, при введении влегкие экспериментальных животных пролиферировали, подобнометастазирующим раковым клеткам. Эти факты коррелируют сданными по спонтанной малигнизации in vitro.

Тканевая модель канцерогенеза по-новому интерпретируетданные, многие из которых не имели объяснения, при этом непроисходит логических нарушений и обнаруживается разносто-ронняя согласованность с экспериментальными данными.

Характерно, что новая теория опирается на те факты, кото-рые «неудобны», так как не имеют объяснения с точки зрениямолекулярно-генетической теории. Целый ряд данных впервыеполучил объяснение, в частности факты, относящиеся к проблеме«канцерогенности» повышенных доз гормонов и механизму гор-монального рака. Как соотносятся старая и новая теории, можетли тканевая теория вобрать в себя, снять молекулярно-генетиче-скую теорию? Задача новой теории — не противопоставлять од-но направление другому, а объединить их, т.е. основная идея те-ории онкогена должна органично войти в тканевую теорию. Дляэтого надо произвести идентификацию и отождествление двухидей с позиции активизации онкогенов.

Очевидно, что идея выхода из-под контроля стволовых кле-ток (данные показывают, что они обладают полным наборомфенотипических злокачественных свойств и активизированнымионкогенами) и есть альтернативная идея, способная заменитьконцепцию, основанную на мутационной гипотезе. В теоретиче-ском плане если стволовые клетки обладают потенциально зло-качественными свойствами, то нарушение тканевого контроляявляется необходимым и достаточным условием канцерогенеза.И в первом и во втором варианте альтернативных подходов ре-зультат (активизация онкогенов и неконтролируемость деления)один и тот же. Совпадение конечного результата позволяет го-ворить о правомерности замены, т.е основная идея теории он-когена органично вошла в тканевую теорию, но достигается ко-нечный результат иным путем, за счет нарушения тканевого ме-ханизма контроля пролиферации. Следовательно, тканевая тео-рия вбирает в себя (снимает) теорию онкогена, являясь синте-тической моделью.

L

10. Стволовые клеткив системе тканевого гомеостаза

Тканевый гомеостаз обеспечивает поддержание постоянстваобшей массы клеток каждого типа, т.е. удерживает в постоянствесоотношение между стволовыми, коммитированными, дифферен-цированными клетками.

Стволовые клетки образуют самоподдерживающуюся популя-цию, потомки их дифференцируются в нескольких направленияхпод влиянием факторов дифференцировки, образуя клетки-пред-шественники и далее дифференцированные формы.

При вступлении стволовой клетки на путь дифференцировкивозникают полустволовые, затем дифференцированные клетки соспецифической функцией. Выход стволовой клетки из популя-ции служит сигналом для деления другой стволовой клетки потипу некоммитирующегося митоза. Общая численность стволо-вых клеток в условиях нормальной жизнедеятельности сохраня-ется постоянной.

Совокупность клеток, развивающихся из одной стволовойклетки, составляет стволовый дифферон. Контур обратной связиобразуется между дифференцированными клетками ткани, кото-рые синтезируют кейлоны, и стволовыми. Кейлоны ингибируютделение стволовых клеток. Степень торможения деления зависитот концентрации кейлона, которая определяется численностьюдифференцированных клеток. Возникает зависимость между чис-ленностью дифференцированных клеток, концентрацией кейлонаи митозингибирующим эффектом. Экспериментальные данныепоказывают, что омоложение клеток приводит к снижению кон-центрации кейлона и соответственно уменьшению ингибирующейсилы кейлонов.

Возникает вопрос: что общего между гибелью клеток при канце-рогенном воздействии, ускоренной пролиферацией, омоложениемклеток, нарушением структуры тканевого гомеостаза и неконтроли-руемым опухолевым ростом? Эти кажущиеся разнородными, несвязанные между собой проявления опухолеобразования в ткане-вой теории соединились в одну взаимоувязанную систему, в кото-рой последовательность событий каждого из составляющих звеньевдетермирована предыдущим процессом. Выявленная в тканевоймодели взаимообусловленность процессов и составляет ту логикусобытий, которая приводит к раку. Цепь взаимосвязанных факто-ров включает не только процессы, проходящие в клетке на уровнегенома, как считали раньше, но и тканевые изменения.

Характерно, что процессы, определяющие опухолеобразова-ние, являются неспецифическими. Это означает, что на началь-ных этапах опухолеобразования различие между регенераторным

и опухолевыми процессами чисто количественное, поэтому пере-ход от предрака к раку зависит от степени эмбрионализации идеградации тканевого гомеостаза, что определяется канцероген-ным профилем. Одна из особенностей тканевой теории состоит втом, что она позволяет объяснить многие факты, не получившиедо сих пор объяснения в других концепциях, в частности почемупоиски принципиальных отличий раковых клеток от нормальных(низкодифференцированных) не дали ожидаемого результата.Многие исследователи приходили к выводу после длительныхпоисков, что такие отличия отсутствуют.

Какие экспериментальные данные подтверждают тканевуюмодель?

Поскольку условием трансформации в новой теории являетсянарушение тканевого контроля в результате прогрессирующегоомоложения ткани, то отсюда вытекают следствия, которые можнопроверить. Первое следствие состоит в том, что поскольку транс-формация клетки не связана с повреждением генома, то при диффе-ренцировке раковые клетки должны нормализоваться. Отметим,что способность раковых клеток нормализоваться при дифферен-цировке разрушает теорию онкогена, а также эпигенетические кон-цепции. Второе следствие сводится к тому, что поскольку обнару-живается подобие опухолевых и стволовых клеток, то это такжеможно проверить: следует ожидать, что стволовые клетки при изо-ляции и трансплантации должны проявлять злокачественный рост.И первое, и второе следствия получили экспериментальное под-тверждение (Уоддингтон, 1947; Speman, 1942; Toptiklis, 1969, Ды-бан, 1988). Если ввести мышам под кожу полипотентные клетки(Evans, Kaufman, 1983; Doetchman et ai., 1985), полученные отнормальных зародышей, то у мышей возникают солидные терато-карциномы. Если же ввести эти клетки внутрибрюшинно, образует-ся асцитная форма тератокарциномы.

Анализируя эти факты, А.П.Дыбан (1988, с. 35) пишет: «Такимобразом, хотя эти клетки были выделены из нормальных зароды-шей, а не из тератокарциномы, они образуют тератокарциному (т.е.злокачественную опухоль), если попадают в эктопические места.Наряду с этим они способны участвовать в эмбриогенезе и осущест-влять нормальную цитодифференцировку, если попадают в составтела зародыша. ...Не только ЕС-клетки (стволовые клетки терато-карциномы), но и ЕК-клетки (стволовые клетки нормальных заро-дышей) в одних условиях проявляют себя как нормальные эмбрио-нальные клетки, а в других условиях служат источником злокаче-ственной опухоли». Таким образом, наше предположение о том, чтоопухолевые клетки — это стволовые клоногенные клетки, вышед-шие из-под контроля в результате нарушения тканевого гомеостаза,подтверждается экспериментальными данными. С одной стороны,

это подтверждают известные данные по нормализации опухолевыхклеток, с другой стороны, об этом свидетельствует проявление зло-качественных свойств у стволовых клеток при трансплантации безканцерогенного воздействия.

Действительно, практически все известные маркеры рака обна-руживаются в эмбриональных тканях на определенных стадияхразвития эмбриона (Биология маркеров рака и беременности. Ки-ев, 1990), что доказывает идентичность опухолевых и стволовыхклоногенных клеток. Иначе говоря, трансформация клоногенныхстволовых клеток не результат генетических повреждений (онкоге-нов), а результат нарушения тканевого контроля.

Поскольку тканевый гомеостаз играет ведущую роль в меха-низме канцерогенеза, необходимо выяснить механизм воспроиз-водства тканевой системы. Что же такое ткань с позиции саморе-гуляции, воспроизводства?

Обратимся вначале к определению понятия ткани. Согласноточке зрения А.А.Клишова (1975), под тканью следует пониматьспециализированную для выполнения определенной функции си-стему клеток и их производных, характеризующихся специфиче-ской дифференцировкой и интеграцией, которые обусловленыоднотипной фило- и онтогенетической детерминацией.

По мнению В.П.Михайлова и Г.С.Катинаса (1977), это опреде-ление «должно быть отнесено к числу наиболее удачных, отражаю-щих современные представления, так как под однотипной фило- ионтогенетической детерминацией следует понимать программиро-вание всего развития тканей, которое включает и синтез определяю-щих ее свойства белков». С нашей точки зрения, определение,предложенное А.А.Клишовым, является недостаточным, посколь-ку не отражает динамический характер ткани и тип тканевой систе-мы. Самоорганизующиеся (гомеостатические) системы основанына механизме обратной связи, что позволяет им выдерживать боль-шие нагрузки патогенных воздействий, поэтому в определение дол-жно войти понятие тканевого гомеостаза, что важно при анализе за-болеваний, связанных с нарушением регенерации. Иными словами,ткань — это не только структура, но процесс в системе гомеостаза.Динамический аспект воспроизводства ткани является второй сто-роной ее структурной определенности, поскольку стабильностьструктуры зависит от динамики воспроизводства.

С нашей точки зрения, под тканью следует понимать надклеточ-ную систему, выполняющую ту или иную функцию в составе орга-на, элементом которой являются клетки, характеризующиеся спе-цифической дифференцировкой и интерграцией (обусловленнымифило- и онтогенетической детерминацией), в основе которой лежитсаморегулирующаяся система — тканевый гомеостаз, — обеспечи-вающая процесс воспроизводства ткани.

Достижения в изучении системно-структурной организации ибиохимизма клеток отражены в определении ткани, которое даетА.А.Заварзин (1976), он пишет: «Под тканью в широком смыслепонимают систему клеток и межклеточных структур, имеющих об-щие признаки морфобиохимической и системной организации и вы-полняющих общую функцию» (с. 23). В данном определении такжеотсутствует динамический аспект процесса воспроизводства.

Согласно В.П.Михайлову и Г.С.Катинасу (1977), -«ткань —частная система организма, относящаяся к особому уровню егоиерархической организации и включающая в себя в качестве ве-дущих элементов клетки, которые происходят от обладающих об-щей исторически сложившейся эпигеномной наследственностьюстволовых клеток. Каждой ткани свойственны специфическиефункции»·. Хотя это верное определение, но подход к тканям сточки зрения понятия гомеостаза является более конкретным вы-ражением функциональных свойств тканей.

Между клеточным уровнем и тканью можно выделить проме-жуточный уровень объединения клеток, называемый дифферо-ном. Изучение гистогенеза ряда тканей позволило уточнитьструктурную организацию клеток, составляющих линии цито-дифференцировки, на основе чего получило развитие учение оклеточных дифферонах.

Согласно А.А.Клишову (1984), клеточный дифферон — это со-вокупность клеточных форм, составляющих ту или иную линиюдифференцировки. Его образуют клетки возрастающей степенизрелости одного гистогенетического ряда. Исходной формой линииклеточной дифференцировки (или клеточного дифферона) являет-ся стволовая клетка. Следующую стадию гистогенетического рядаобразуют субстволовые (или коммитированные) клетки-предшест-венники, которые могут дифференцироваться (в отличие от стволо-вых) лишь в каком-то одном направлении. Дифферон (или гистоге-нетический ряд клеток) заканчивается стадией зрелых функциони-рующих клеток. Знание структуры ткани, ее организации важно сточки зрения механизма опухолеобразования. В процессе длитель-ной стимуляции пролиферации появляются две тенденции измене-ния тканевой системы: увеличение количества дифферонов и иска-жение структуры дифферона — нарушается соотношение междустволовыми и дифференцированными клетками. Если первая тен-денция характерна для доброкачественной стадии, то вторая харак-теризует злокачественные опухоли.

Следовательно, опухоль можно удержать в стабильном, до-брокачественном состоянии, не давая перейти в злокачественнуюфазу путем повышения степени дифференцировки клеток и соот-ветственно повышения концентрации кейлона. Имеющиеся дан-ные показывают, что такие воздействия на опухоль в ряде случа-

ев приводят к полному излечению (Белоусова, 1993). Почему жене во всех случаях удается достичь успеха? Ответ можно дать врамках концепции канцерогенного профиля. Положительный ре-зультат зависит от «пролиферативной нагрузки», т.е. имеет лиместо канцерогенное воздействие, вызывающее пролиферацию, икакова сила этого воздействия. Параметры канцерогенного про-филя, т.е. источника повышенной пролиферации, определяютсятакже продолжительностью действия. За счет функциональныхперестроек в организме источник пролиферации может исчез-нуть, усилиться или стабилизироваться на одном уровне. Это из-менчивое поведение источника повышенной пролиферации будетотражаться на поведении опухоли, определяя: 1) дальнейшуюпрогрессию; 2) регрессию; 3) доброкачественное состояние, т.е.стабилизацию на одном уровне. Данное положение о динамиче-ском характере источника пролиферации и влиянии этого факто-ра на опухолеобразование является новым аспектом, имеющимпрямое отношение к терапии опухолей.

Как же ткань реагирует на внешние патогенные воздействия ифункциональные нагрузки?

Согласно А.А.Клишову (1984, с.151), с гистогенетических по-зиций «под реактивностью тканей следует понимать измененияосновных закономерных процессов гистогенеза (пролиферации,дифференцировки и интеграции клеток), происходящие под дей-ствием внешних для ткани факторов».

При самых разнообразных воздействиях (травмы, стрессовыеситуации и т.п.) ткани реагируют прежде всего понижением илиповышением пролиферативной активности клеток. Угнетение ми-тотической активности или, наоборот, ее «вспышки» — непре-менные показатели реактивности тканей, наблюдаемые при дей-ствии ингибиторов или стимуляторов клеточных делений. В не-которых тканях признаком реактивного изменения пролифера-ции клеток является эндомитоз, приводящий к полиштоидизации.

Реактивность тканей, кроме изменения степени пролиферацииклеток, проявляется в изменении темпов и характера дифферен-цировки клеток. Например, механические воздействия на эпидер-мис вызывают явления гиперкератоза. Изменение соотношенияклеточных дифферонов можно наблюдать в кишечном эпителии,в эпителии дыхательных путей и в других тканях при длитель-ном воздействии на них повреждающих факторов. Реактивностьтканей при таких воздействиях характеризуется явлениями де-дифференцировки клеток.

При изменении функциональных нагрузок на ткань реактивноприспособительные изменения клеток проявляются в метаболиче-ских сдвигах, трофических нарушениях типа гипертрофии, дист-рофических нарушениях, дистрофий, атрофии, гипо- или гипер-

секреций и т.д. При гипертрофии наблюдается гиперплазия внут-риклеточных структур (митохондрий, эндоплазматической сети,специальных органелл) как морфологический эквивалент повы-шенной функциональной активности.

Реактивные изменения тканей во многом зависят от силы по-вреждающего фактора. Каждая ткань отличается генетически де-терминированным диапазоном пластичности и изменчивости кле-ток. Например, при постоянных механических воздействиях наэпителиальную ткань она утолщается и ороговевает, а в тех уча-стках, где клетки слущиваются вследствие постоянного давленияили трения, клеточное деление происходит с очень высокой ско-ростью, так что утраченные клетки замещаются быстро.

Вывод о том, что должен существовать гомеостатический ме-ханизм, приводящий скорость размножения клеток в соответст-вие с их численностью, хорошо обоснован экспериментально итеоретически. Даже в медленно обновляющихся тканях неболь-шой, но постоянный дисбаланс между образованием и утратойклеток привел бы к необратимым последствиям. Например, еслиудалить у крысы две трети печени, то оставшаяся часть регенери-рует до нормальных размеров за неделю. Сигнал для регенера-ции можно обнаружить в крови. Если у двух крыс хирургиче-ским путем создать перекрестное кровообращение и у одной уда-лить две трети печени, то митотическая активность будет индуци-рована и в неповрежденной печени второй крысы.

Постоянство ткани обеспечивается за счет постоянного клеточ-ного воспроизводства, регулируемого тканевым гомеостазом. Упозвоночных большинство популяций дифференцированных кле-ток подвержено обновлению. В некоторых случаях дифференци-рованные клетки просто делятся, образуя дочерние клетки. При-мером могут служить гепатоциты печени или эндотелиальныеклетки, выстилающие кровеносные сосуды.

Для быстро обновляющихся тканей характерно обновление засчет деления стволовых клеток. Эти клоногенные клетки являют-ся главным действующим лицом в процессе канцерогенеза. Ство-ловым клеткам присущи следующие свойства:

1) стволовая клетка не является терминально дифференцирован-ной, она не прошла дифференцировку до конца;

2) она способна к неограниченному делению, т.е. является им-мортализованной;

3) при ее делении каждая дочерняя клетка стоит перед выбором:остаться стволовой или встать на путь, необратимо ведущий кполной дифференцировке;

L·

4) обладает автономией при делении (аутокринная стимуляциямитоза);

5) содержит активизированные онкогены.

Стволовые клетки нужны в тканях, где постоянно возникает по-требность в новых дифференцированных клетках, а сами диффе-ренцированные клетки делиться не могут. Клоногенные клеткипредназначены не для исполнения специализированных функцийткани, а для того, чтобы производить клетки. В этом их специализа-ция. Поэтому стволовым клеткам часто несвойствен какой-либо ха-рактерный внешний вид и их трудно опознать (Альберте и др.,1987). Отсутствие специфической дифференцировки объясняет,почему в процессе канцерогенеза возникает конвергенция опухоле-вых признаков, потеря тканеспецифичности. Это связано с тем, чтостволовые клетки в процессе опухолевой прогрессии постепенновытесняют, замешают дифференцированные клетки, т.е. происхо-дит аномальная репопуляция, вызывающая эмбрионализацию тка-ни. Не будучи дифференцированы, стволовые клетки тем не менеедетерминированы и производят при делении клетки своей ткани.

Типичная схема воспроизводства ткани характерна для эпи-дермального слоя кожи и эпителиальной выстилки пищевари-тельного тракта. Эти ткани подвержены прямым повреждающимвнешним воздействиям. Зрелые дифференцированные клетки бы-стро снашиваются и замещаются (в результате пролиферациистволовых клоногенных клеток) менее дифференцированными. Вэпидермисе имеется несколько слоев клеток. Самый глубокий извнутренних слоев образован базальными (стволовыми) клетками.Именно эти клетки делятся путем митоза.

Динамика воспроизводства ткани заключается в следующем.При делении центральной базальной клетки дочерние клетки,также поделившись, двигаются к периферии. Периферическиебазальные клетки выталкиваются в слои шиповатых клеток. Ши-поватые клетки уплощаются и в конце концов преобразуются вороговевшие чешуйчатые клетки, теряющие ядра по мере при-ближения к поверхности. В различных слоях эпидермиса синте-зируются разные виды кератинов. Кератин шиповатых клеток от-личается от кератинов чешуйчатых клеток. По мере того какстволовая клетка, находившаяся в основании колонки, превраща-ется в чешуйку наверху, она последовательно экспрессирует раз-личные группы всего набора гомологичных Карагановых генов(Альберте и др., 1987). Этот процесс повышения дифференци-ровки объясняет, почему при эмбрионализации последовательноизменяется спектр белков и ферментов, вплоть до полного исчез-новения части из них. В основе этого явления лежит процессомоложения клеточного состава ткани за счет репопуляции, где

стволовые и коммитированные клетки синтезируют более обед-ненный спектр белков из того набора, который присущ диффе-ренцированным клеткам. Спектр белков, синтезируемых диффе-ренцированными клетками, и спектр белков стволовых клетоксильно отличаются друг от друга, поэтому омоложение тканиприводит к искажению количественного и качественного составасинтезируемых белков, молекул адгезии, рецепторов на мембранеклетки. Такая смена спектра синтезируемых белков, ферментоврешает проблему, поставленную О.Варбургом и до сих пор ни-кем не решенную, — каков механизм и причина изменения типаэнергетики в опухолевых клетках.

В глубине каждой пролиферативной единицы (дифферона)лежит базальная клетка, являющаяся иммортализованной, от ко-торой происходят все клетки этой единицы. На пути своего раз-вития каждая смертная дочерняя клетка, образовавшаяся при де-лении бессмертной стволовой клетки, проходит точку, после ко-торой обратного пути нет (Альберте и др., 1987). Это означает,что эмбрионализация возникает не за счет омоложения диффе-ренцированных клеток, а за счет замены дифференцированныхна все менее дифференцированные, т.е. в процессе репопуляции,когда скорость репаративной пролиферации (регенерации) уве-личивается и нарушается процесс дифференцировки, т.е. насту-пает блок дифференцировки.

Если внешние слои эпидермиса удалить, скорость деления ба-зальных клеток увеличивается, что приводит к восстановлениюнормальной толщины эпидермиса. В результате скорость деленияв базальном слое снова падает. Это говорит о том, что дифферен-цированный слой ингибирует митотическую активность стволо-вых клеток. Осуществляется этот контроль с помощью эпидер-мального нейлона, который подавляет митозы базальных клетоктак, чтобы скорость образования дифференцированных клетоксоответствовала потребности. Как и любая система с обратнойсвязью, несмотря на большую устойчивость, тканевзй гомеостазимеет предел допустимых нагрузок,' связанный с продолжитель-ностью и силой воздействия. Превышение предела приводит кнарушению тканевого контроля, следствием чего является выходиз строя гомеостаза и неконтролируемый злокачественный рост.

11. Ранние стадии опухолеобразования

В теоретическом плане в рамках молекулярно-генетическойтеории проблема предрака осталась нерешенной, неясно, каковаего роль в механизме трансформации. С клинической точки зре-ния предрак всесторонне изучен и выступает как необходимый

этап в развитии опухолеобразования. Однако его участие в меха-низме трансформации осталось загадкой, тайной механизма кан-церогенеза.

Многие авторы обращают внимание на зависимость развитияспонтанных и индуцированных опухолей от пролиферативного ста-туса ткани и интенсивности клеточного размножения (Jeney, Lapis,1984; Oehlert, 1973). У человека 80 — 90% опухолей возникает ворганах и тканях с обновляющимся клеточным составом и довольновысоким уровнем пролиферации. Это органы кроветворной систе-мы, покровные эпителии кожи, желудочно-кишечного тракта, тра-хеобронхиальной и урогенитальной систем. В опухолях с низкимчислом пролиферирующих клеток развитию опухолей способству-ют предшествующие гиперплазии ткани при регенераторных и вос-палительных процессах. Таким образом, между канцерогенезом иинтенсивной пролиферацией имеется положительная корреляция.

Согласно точке зрения И.В.Урываевой (1990), «роль пролифе-ративного цикла в акте инициации не всегда ясна, хотя эмпириче-ски твердо установлена зависимость эффективности канцерогенезаот размножения клеток, во всяком случае для митотически стабиль-ных и медленно обновляющихся тканей». Одна из точек зрения за-ключается в том, что митотическое деление и особенно репликацииДНК необходимы для фиксации индуцированных канцерогеномповреждений ДНК. С нашей точки зрения, такое объяснение ещенуждается в подтверждении того, насколько репликация ДНК спо-собствует фиксации мутаций, т.е. это не более чем гипотеза.

Необходимым компонентом фазы промоции, согласно клиниче-ским наблюдениям, является непрерывная пролиферация клеток.Примечательно, что морфологические изменения в предраке не от-личаются от таковых, связанных с неспецифическими токсически-ми воздействиями, что хорошо согласуется с тканевой моделью.

Клиническая картина опухолеобразования довольно типичнаи закономерна в своем развитии стадий. Цепь явлений, предше-ствующих раку пищевода, начинается с хронического воспаленияи гиперплазии эпителия, переходящей в дисплазию и в рак. Со-гласно данным Crespi M. и соавт. (1979), эзофагоскопия и био-псия, проведенная на 430 больных в возрасте от 15 до 70 лет,выявили в 85% хронический эзофагит, сопровождающийся про-лиферацией, а также расширением кровеносных сосудов подсли-зистого слоя. При эндоскопическом исследовании слизистая обо-лочка пищевода выглядела неровной, рыхлой, набухшей, гипере-минированной, с рассеянными или сливающимися очагами лей-коплакии, но без изъязвления. Согласно клиническим выводам,дисплазия эпителия является предраковым состоянием.

Данные Соггеа и соавт. (1970), занимавшихся изучением за-болеваемости раком желудка, говорят о положительной корреля-

ции между распространенностью кишечной метаплазии желудкаи увеличением риска развития рака желудка,

В ряде случаев отмечено сочетание шистосомоза и колорек-тального рака (Ch'en et al., 1965) и подчеркивается, что рак раз-вивался на месте хронических шистосомных полипов или псевдо-полипов и пролиферации эпителия, сочетающейся с полипами.

В исследованиях по раку кожи показано, что в результатевлияния масла, дегтя, смолы в местах воздействия отмечаютсямножественные очаги гиперкератоза вплоть до развития рака.Среди предраковых изменений кожи отмечают: гиперкератоз, ак-тинический кератоз, множественный кератоз, фиброз, рубцы, ра-диодерматит и другие заболевания.

Хронические бактериальные инфекции, приводящие к фибро-зу и постоянному «регенераторному стрессу», сочетаются с повы-шенным риском развития злокачественного новообразования.Опухоли кожи развиваются вслед за остеомиолитом, варикозны-ми и трофическими язвами (Templeton, 1975).

Многие исследователи пришли к заключению, что сама по се-бе типичная кишечная метаплазия не является предраком. Но ееэпителий, как и эпителий желудочных ямок и шеек желез, спосо-бен приобретать предраковое значение в случае развития диспла-зии в очагах кишечной метаплазии. При всех формах заболева-ний рак развивается в очагах дисплазии, которая рассматривает-ся как маркер повышенного риска развития рака.

К нарушениям дифференцировки относятся уменьшение, из-менение или исчезновение секреции желудочного эпителия (глав-ным образом покровно-ямочного). В очагах кишечной метапла-зии отмечается уменьшение числа или полное исчезновение бока-ловидных и панетовских клеток. Отмечается, что фазу «слабаядисплазия» трудно отличить от регенераторной гиперплазии эпи-телия. Установлена обратимость процесса.

Согласно С.-Ч. Мингу (Ming, 1984, с. 210 — 254), когда развива-ется рак при хроническом гастрите и кишечной метаплазии, обна-руживается незрелый и зачастую измененный эпителий. Такой эпи-телий называется дисплазированным или анаплазированным.Анаплазированный эпителий построен из недифференцированныхили плохо дифференцированных клеток. Злокачественные измене-ния редко встречаются в гиперпластических полипах, образован-ных зрелыми железами, но нередки в аденомах, образованных дис-плазированными клетками. В дисплазированном эпителии отмеча-ется различной степени выраженность патологической пролифера-ции, от регенерации эпителия в области воспаления до тяжелойанаплазии. В незрелом, или анаплазированном, эпителии метапла-зированной слизистой оболочки синтез ДНК распространяется наповерхностный эпителий, время обновления значительно уменьше-

но. В то время как в норме пролиферация эпителия желудка воз-можна только в зоне перехода от ямочного к шеечному эпителию.Незрелые клетки могут распространяться на всем протяжении же-лудочных ямок, которые становятся извитыми; поверхностный иямочный эпителий может давать мелкие сосочковые пролифераты.

При тяжелой дисплазии изменения выражены более резко. Вочагах кишечной метаплазии тяжелая дисплазия характеризуетсярезкой атипией клеток и нарушением их дифференцировки. Тяже-лая дисплазия, как и средняя, может оставаться длительное время встабильном состоянии, иногда регрессирует, но чаще переходит врак.

Атрофия также выступает в качестве фактора повышеннойпролиферации ткани. Согласно данным Liavag I. (1968), кото-рый изучал связь атрофии мелкоацитарной пролиферации и ракапредстательной железы на материале 340 вскрытий умерших ввозрасте 40 лет и старше, атрофические изменения обнаруженыво всех предстательных железах, пораженных раком. Liavag на-блюдал мелкоацитарные пролифераты в атрофичной предста-тельной железе. Автор расценивал это как признак регенерации,представляющей собой замещение зон атрофии пролиферирую-щими клетками. Отмечена существенная корреляция между атро-фическими изменениями, мелкоацитарной пролиферацией и раз-вивающимся раком.

Таким образом, клиническая картина предрака подтверждает,что причиной опухолеобразования является повышенная пролифе-ративная нагрузка на ткань. Развернутое обоснование этого поло-жения дается в тканевой теории. Факторы стимуляции пролифера-ции различны, но последующие изменения типичны и укладывают-ся в тот порядок закономерных событий, который описывает ткане-вая модель. В рамках тканевой модели клиническая картина опухо-леобразования получает теоретическое обоснование и объяснение.

В тканевой теории показывается, что развитие опухоли —предрак, доброкачественная, злокачественная — зависит от кан-церогенного профиля, коррелирующего с уровнем пролифератив-ной нагрузки на ткань.

Многочисленные работы по исследованию нарушения метабо-лизма в опухолевых клетках не обнаружили никаких специфиче-ских нарушений метаболизма, а обнаружение в них эмбриональныхбелков и белков, в норме специфических для тканей, негомологич-ных опухолевым, может наблюдаться при таких процессах, как ре-генерация и воспаление. Как подчеркивает G.B.Pierce (1972), в фе-нотипе опухолевых клеток не обнаружено никаких признаков, ко-торые бы не были запрограммированы в нормальном геноме.

12. Данные молекулярно-генетическихисследований, свидетельствующие

в пользу тканевой теории

Все ли молекулярно-генетические данные говорят в пользу те-ории онкогена или часть из них подтверждает тканевую модель?

Некоторые следствия тканевой модели хорошо подтверждают-ся молекулярно-генетическими данными по активизации онкоге-нов. Очевидно, если тканевая модель верна, то должна обнару-житься корреляция между активизацией онкогенов в стволовыхклетках и их фенотипическим проявлением; и наоборот — ре-прессия активности онкогенов должна быть связана с дифферен-цировкой клетки. Известно, что дифференцировка нормализуетопухолевые клетки, поэтому возникает вопрос: насколько имеетместо корреляция между трансформированным состоянием, ми-тотической активностью стволовых клеток и активизацией онко-генов? Экспериментальные данные подтверждают, что такая кор-реляция действительно имеет место. Например: 1) экспрессия он-когена c-myb выражена в гемопоэтических тканях и примитив-ных гемопоэтических опухолевых клетках (Gonda et al., 1982);2) c-mys экспрессируется в самых разнообразных клетках, хотя вгемопоэтических клетках эта экспрессия выражена более сильно;3) экспрессия c-myb и с-тус резко падает в клетках промиело-цитной лейкемии, которые были стимулированы к дифференциа-ции в более зрелые формы; 4) c-erb А и c-erb В транскрибируют-ся дифференциально, первый — в костномозговых клетках, вто-рой — в эмбриональных фибробластных; 5) шдарипотентная ге-мопоэтическая клетка, полученная из мышиного костного мозга,содержит исключительно большие количества белка, кодируемо-го c-ras Кирстена; 6) в ходе эмбриогенеза мыши экспрессия c-rasХарвея поддерживается на высоком уровне, экспрессия с-аЫ, с-fos и некоторых других — варьирует. Как отмечают И.Ф.Сейц иП.Г.Князев (1986), во многих случаях экспрессия онкогеновварьирует коррелятивно с дифференциацией. О чем это говорит?Известно, что нормализация опухолевых клеток происходит врезультате их дифференцировки, следовательно, данные по акти-визации онкогенов и их репрессии при дифференцировке под-тверждают данную закономерность. Характерно, что дифферен-цированные клетки не способны трансформироваться в связи спотерей либо снижением способности размножаться.

Второй аргумент, подкрепляющий эту позицию, связан с фено-меном аутокринной стимуляции митоза. Если тканевая теориясправедлива, то этот феномен должен быть присущ в равной мерекак опухолевым клеткам, так и стволовым. Данные, которые при-водят А.Д.Алыитейн и Е.А.Черепанцева, подтверждают этот вы-

вод. Согласно точке зрения А.Д.Альштейна и Е.А.Черепанцевой(1986), феномен аутокринной стимуляции характерен не толькодля клеток с выраженным трансформированным фенотипом. Так,гладкомышечные клетки молодых животных, имеющие рецепторык ТФР, продуцируют этот фактор, то же происходит при ранениигладких мышц. Эндотелиальные клетки аорты быка в культурепродуцируют митогенный ФР, чувствительны к нему, но остаютсянормальными клетками. Делая вывод относительно «трансформи-рующих» факторов роста, А.Д.Альштейн и Е.А.Черепанцева(Ϊ986, с. 264) пишут: «Критического отношения заслуживает тер-мин «трансформирующий фактор роста». Этот термин подразуме-вает деление ФР на трансформирующие и нетрансформирующие.Для такого деления сегодня нет серьезных оснований. По-видимо-му, все ФР, образуемые трансформируемыми клетками, принципи-ально не отличаются от соответствующих факторов, выявленных внормальных тканях»·. Отсутствие различия между факторами рос-та в нормальных и трансформированных клетках подтверждает,что источником опухолевых клеток являются стволовые клетки принарушении тканевого контроля.

Обнаружено также, что довольно много биологических и хи-мических агентов вызывает реверсию опухолевого фенотипа invitro. Примером такого действия является нормализующее воз-действие стероидных гормонов. Показано, что дексаметазон инги-бирует синтез ДНК и клеточную пролиферацию в культуре кле-ток гепатомы Reuber (Bösze, Venetianer, 1985).

На модели гепатомы человека PLC (PRF) 5 показано, что об-работка культуры этим веществом приводит к ингибированиюскорости роста, изменению морфологии клеток, увеличению сек-реции альбумина (Nakagawa et al., 1985). Как полагают, в этомслучае происходит истинная индукция дифференцировки и на-блюдаемые изменения не обусловлены снижением скорости про-лиферации клеток, поскольку обработка этой культуры ингиби-тором орнитиндекарбоксилазы (при этом снижается уровень про-лиферации) не вызывала увеличения синтеза сывороточного аль-бумина. Дифференцировку клеток опухолей в культуре частовызывают высокополярные соединения (Вядро, 1983). Диметил-сульфоксид индуцировал реверсию опухолевого фенотипа рядакультур клеток гепатом человека, которая прямо зависела от до-зы диметилсульфоксида и выражалась в уменьшении плотностинасыщения клеток в культуре, образовании фокусов, стимуляциисинтеза тканеспецифических белков и увеличении количествабелка на клетку (Higgins, 1981, 1982; Higgins, O'Donnel, 1982).

Существует точка зрения, что факты по нормализации опухо-левых клеток говорят о фенотипической нормализации, котораяне затрагивает генетические дефекты, ставшие причиной транс-

формации. В теоретическом плане этот аргумент — последняянадежда на спасение теории онкогена, поскольку если удаетсядоказать, что нормализация опухолевых клеток путем дифферен-цировки является не только фенотипической, но генетической, тоэто разрушает общепризнанную точку зрения на роль мутаций втрансформации. Относительно этого вопроса Ю.М.Васильев(1986, с. 258) пишет: «Наряду с фенотипической трансформа-цией генетически нормальных клеток существует и фенотипиче-ская нормализация генетически трансформированных клеток...обратимую нормализацию большинства клеток популяции можновызвать, определенным образом изменяя среду». Приведем точкузрения Л.Сакса (1986, с. 22). Он пишет: «Мы задались вопро-сом: восстанавливается ли нормальное состояние хромосом в лей-кемических клетках, в которых искусственно вызваны диффе-ренцировка и прекращение деления? Происходит коррекция ге-нетических дефектов или же развитие клетки переключается созлокачественного на нормальное «в обход» этих нарушений? Мыобнаружили, что в лейкемических миелоидных клетках, принуж-денных к дифференцировке, аномалии хромосом сохраняются.Следовательно, с помощью индукции дифференцировки останов-ка злокачественного роста достигается «в обход» тех генетиче-ских дефектов, которые нарушили нормальный ход событийдифференцировки и размножения».

С нашей точки зрения, здесь есть спорное постулируемое допу-щение, которое состоит в том, что хромосомные дефекты, мутации вонкогенах связываются с механизмом трансформации. Тот факт,что удается нормализовать раковые клетки «в обход» генетическимнарушениям, которые, как предполагается, являются причинойтрансформации, опровергает предположение о причинной связимежду мутациями и трансформацией. Имеется несколько группданных, подтверждающих это положение. В ряде случаев генетиче-ские дефекты в онкогенах и их продуктах не обнаруживаются, в ча-стности молекулы рецепторов и ФР, которые являются продуктамионкогенов, не несут каких-либо дефектов. Имеются данные по пере-несению ядра опухолевой клетки в предварительно энуклеирован-ную нормальную яйцеклетку. При этом развивался нормальныймозаичный организм. В этих экспериментах проверяется не отдель-ный онкоген или группа онкогенов, а злокачественность или нор-мальность всего генома раковой клетки. В теоретическом и логиче-ском плане это означает, что постулируемая теорией онкогена при-чинная, прямая связь между необратимыми генетическими дефек-тами онкогенов (хромосом) и трансформацией клетки являетсяошибочной и экспериментально опровергается.

Основное условие доверия к тем или иным положениям в экспе-риментальной науке может основываться только на эмпирическом

подтверждении этих положений. Наряду с основной линией разви-тия процессов опухолеобразования, которые приводят к раку, па-раллельно идут мутационные изменения ДНК, возникает спектрлиний, направлений деградации клеток, часть из этих измененийимеет приспособительный характер. Данные по нормализации опу-холевых клеток позволяют отдифференцировать события, которыесвязаны с трансформацией, от параллельно протекающих процес-сов, различных проявлений деградации генома. Способность опу-холевых клеток включаться в нормальный гистогенез и онтогенез ипроизводить нормальный организм является убедительным фак-том, подтверждающим данную точку зрения, т.е. нормализацияопухолевых клеток в результате их созревания является фактом,опровергающим представление о необратимости трансформации врезультате мутаций и других повреждений генома.

13. Теория онкогена

Выдвижению новой идеи, положенной в основании молеку-лярно-генетической теории, предшествовали работы, ведущиеся вдвух направлениях. Первое направление работ свидетельствовалоо том, что частым предшественником трансформации являютсягенетические повреждения. Другая информация пришла из виру-сологических лабораторий, где изучались ДНК-содержащие опу-холевые вирусы (SV40 или вирус полиомы, трансформирующиеретровирусы, например вирус саркомы Рауса). Вирусологи обна-ружили, что опухолевый вирус способен переводить культуруклеток в трансформированное состояние (Вайнберг, 1987).

Решающее открытие было сделано в 1910 г. П.Раусом, кото-рый показал, что не содержащий клеток фильтрат опухолей цып-лят может индуцировать саркому у других цыплят. В 1966 г. ввозрасте 85 лет Раус был удостоен Нобелевской премии.

До открытия онкогенов список фенотипических опухолевыхсвойств был слишком велик. Поэтому возникла насущная потреб-ность выяснить, какие свойства являются первичными, а какиепроизводными, т.е. надо было найти гены плейотропного дейст-вия. В связи с этим открытие вирусных генов, обладающих плей-отропным эффектом, т.е. способностью небольшого числа геноввызывать многочисленные фенотипические изменения в раковыхклетках, и явилось спасательным кругом в море несвязанныхпроявлений раковых клеток.

В некоторых вирусах есть всего один ген, ответственный заспособность индуцировать опухоли, иногда таких онкогенов не-сколько. Вирус саркомы, открытый Раусом, относится к групперетровирусов. Среди опухолевых вирусов это единственные

РНК-содержащие вирусы. Для размножения этих вирусов ихРНК должна транскрибироваться «обратно» с образованиемДНК. Этот процесс обслуживается ферментом обратной транс-криптазой. В 1970 г. Д.Балтимор, С.Мицутани и Т.Темин обна-ружили этот фермент в частицах вирусов типа вируса саркомыРауса (Бишоп, 1983).

Впервые экспериментально исследовать удалось вирус сарко-мы Рауса. В 1970 г. Г.Мартин идентифицировал температурочув-ствительные «условные» мутации, изменявшие способность виру-са трансформировать клетки в культуре. При рестриктивной (ог-раничивающей) температуре мутантный ген инактивируется. Ген,открытый Мартином (Калифорнийский университет), называютгеном src.

Каким же образом продукт гена src вызывает злокачествен-ный рост? Обнаружилось, что белок ρρβθν-src является протеин-киназой, т.е. ферментом, который присоединяет ионы фосфата каминокислотным остаткам белков в реакции фосфорилирования.Т.Хантер и Б.Сефтон (Институт биологических исследованийСолка) показали, что белок pp60v-src присоединяет ионы фосфа-та только к аминокислоте тирозину. Как оказалось, фосфорили-рование тирозина — общее свойство ферментов — продуктов он-когенов. Важно отметить, что оно характерно и для регуляциироста нормальных клеток. Фосфорилирование белков — одно изосновных средств регуляции активности ферментов.

В случае с белком pp60v-src было предложено два механиз-ма. Фермент может фосфорилировать один белок, включая кас-кад событий, ведущих к злокачественному перерождению, либофермент фосфорилирует несколько белков, что вызывает собы-тия второго порядка. Хантер и его коллеги показали, что в ре-зультате трансформации клетки геном src количество фосфори-лированного тирозина увеличивается в десять раз. Однако ни од-на гипотеза не могла объяснить неограниченный рост опухолей,индуцированных геном src (Бишоп, 1983).

В 1972 г. Д.Стахелин, Г.Вармус и М.Бишоп начали изучать«гипотезу онкогена», которую предложили Р.Хьюбнер и Дж.То-даро. Согласно авторам, онкогены ретровирусов являются частьюгенетического багажа клетки и приобретены посредством вирус-ной инфекции в ходе эволюции. Онкогены не опасны, пока нахо-дятся в состоянии покоя. Активированные канцерогенным факто-ром, они могут превратить нормальную клетку в раковую.

Исследования методом молекулярной гибридизации выявили,что ген, родственный гену src, имеется у всех позвоночных, т.е.гипотеза Хьюбнера — Тодаро близка к истине. Более глубокиеисследования показали, что ген, который был обнаружен у по-люночных, не является геном ретровирусов. Этот клеточный ген

назвали c-src. Проблема гена c-src стала еще более загадочной,когда было обнаружено, что ген активен в нормальных клетках,т.е. транскрибируется с образованием информационной РНК, азатем РНК транслируется с образованием белка.

Пытаясь объяснить сходство между онкогенами ретровирусови их родственными аналогами из нормальных клеток, большин-ство ученых считают, что онкогены ретровирусов являются копи-ями клеточных генов. Выяснилось, что все клеточные онкогеныобладают злокачественным потенциалом.

Являются ли ретровирусные онкогены просто копиями геновиз нормальных клеток и как объяснить действие вирусных геновв инфицированных клетках? Были предложены две гипотезы.По мутационной гипотезе отличия вирусных онкогенов от клеточ-ных предков небольшие и возникли в результате мутаций, проис-ходящих во время копирования клеточных генов с образованиемгеномов ретровирусов. Гипотеза дозы гена предполагает, что он-когены ретровирусов перегружают клетку, по существу, нормаль-ными белками. С этой точки зрения развитие рака зависит от до-зы трансформирующего вирусного белка. Как считает М.Бишоп(1983), клеточные онкогены входят в тонко сбалансированнуюсистему регуляции роста и развития -нормальных клеток. Повы-шенная активность одного из генов системы может нарушить ре-гуляцию и сдвигать состояние равновесия в сторону неограничен-ного роста. Заметим, что гипотеза «дозы гена» разрушает основуконцепции «противоопухолевого иммунологического надзора»(Бернетта), поскольку исчезает «чужеродность» онкогенов, какпредполагается, появляющаяся в результате мутаций, но еслинет мутаций, то отсутствует и предполагаемая чужеродность, аиммунитет остается в бездействии.

Таким образом, попытки ответить на вопрос, как поврежден-ная ДНК может вызвать злокачественный рост, породили кон-цепцию «раковых генов». Раковые гены — это компоненты нор-мального генома клетки, регуляция которых выходит из-под кон-троля и усиливается под действием канцерогенов. Канцерогеныповреждают онкоген либо другой ген, который в нормальных ус-ловиях регулирует активность раковых генов.

Постепенно гипотеза онкогена изменилась: главную роль вней стали играть клеточные, а не вирусные гены. Как считаетМ.Бишоп (1983), то, что удалось открыть, может удивить —«оказалось, что процессы, приводящие клетку к раку, в принци-пе неотличимы от тех, что действуют в нормальной клетке... Бес-полезно изобретать средства, угнетающие процессы, которыеприводят к злокачественному росту клетки, если те же самыепроцессы необходимы для их нормального существования». Этозамечание очень важно, но в тканевой модели рака оно приняло

другую форму выражения, раковые клетки — это стволовые кло-ногенные клетки, обладающие активизированными онкогенами,которые выходят из-под контроля в результате нарушения ткане-вого гомеостаза.

В настоящее время известно более двух десятков онкогенов(Weiss et al., 1982), выявленных в геноме различных ретровиру-сов. Предполагают два возможных механизма включения инород-ной генетической информации в состав вирусного генома: 1) при-соединение дополнительного участка к уже имеющимся реплика-ционным вирусным генам; 2) замещение части вирусного геномафрагментом, несущим иную функцию. В первом случае ретрови-рус сохраняет способность самостоятельно реплицироваться, ноприобретает новые свойства (онкогенность в случае присоедине-ния онкогена). Во втором случае появление онкогенных свойству ретровируса сопровождается утратой возможности самостоя-тельно реплицироваться (Киселев и др., 1990).

В последние годы появились работы, посвященные анализу ро-ли онкобелков — продуктов онкогенов в различных опухолях чело-века. Основываясь на этом анализе, были сделаны следующие вы-воды (Киселев и др., 1990): 1) прямой зависимости между повы-шенной экспрессией онкогенов и определенным типом опухоли несуществует; 2) исследованные онкогены по частоте экспрессии вопухолях человека делятся на несколько групп — а) «молчащие»или редко регистрируемые онкогены (c-abl, c-src, c-mos, c-erb B),б) умеренно экспрессируемые онкогены (c-myb, c-fms, c-sis), в) ча-сто экспрессируемые онкогены (c-Ki-ras, c-Ha-ras, c-fos) и г) онко-гены, активные в большинстве клеток (с-тус); 3) в низкодиффе-ренцированных опухолях экспрессируется большое число онкоге-нов и с большей эффективностью; 4) спектр экспрессируемых онко-генов в первичных опухолях и метастазах различный.

Как считают Ф.Л.Киселев и соавт. (1990), в настоящее времяэкспериментальные данные, однозначно подтверждающие появле-ние опухоли у человека вследствие повышенной экспрессии онкоге-нов, отсутствуют. Существует ряд причин, объясняющих неодно-значность полученных результатов. Во-первых, еще не все онкоге-ны использованы в анализе, во-вторых, в природе могут существо-вать не идентифицированные пока онкогены. В-третьих, экспрес-сия онкогенов играет ключевую роль на определенных этапахтрансформации, возможно на самых ранних, в то время как опу-холь человека становится доступной для анализа на поздних стади-ях В-четвертых, не исключено, что экспрессия клеточных онкоге-нов отражает лишь определенный уровень дифференцировки илироста и не имеет прямого отношения к канцерогенезу.

Отметим, что при лейкозных заболеваниях экспрессия опре-деленных онкогенов в некоторых клетках коррелирует с уровнемих дифференцировки.

Оценивая клинический выход анализа экспрессии онкогенов,Киселев Ф.Л. и соавт. (1990, с. 200) пишут: «... может ли иметьтестирование экспрессии онкогенов какое-либо практическое зна-чение для онкологии, в частности для диагностики?.. Следует от-метить, что, несмотря на то что надежды на быстрое выяснениероли этих генов в канцерогенезе в какой-то мере не оправдались,исследования последних лет показали, что работы в этой областимогут иметь определенное значение для диагностики и прогнозараковых заболеваний».

В ходе дальнейшего изучения онкогенов были обнаружены ге-ны с противоположной функцией. Их действие в нормальныхклетках состоит в том, чтобы подавлять пролиферацию. Есликлетка утрачивает их либо они повреждаются, снимаются ограни-чения роста и размножения клетки. Ключом к механизму дейст-вия антионкогенов стали исследования ретинобластомы — рака,поражающего глаза (Вайнберг, 1988). Ретинобласты — это пред-шественники клеток сетчатки на задней стороне глаза. Как толь-ко ретинобласт достигает определенной стадии дифференциров-ки, он перестает делиться, при раке нормальное созревание кле-ток нарушается.

В 1971 г. А.Кнудсон (Институт рака в Филадельфии) предло-жил гипотезу, согласно которой мутантные гены у индивидуумамогут появляться двумя — путями по наследству или в результа-те соматических мутаций. Кнудсон заключил, что все опухолевыеклетки содержат не один мутантный ген, а два. При семейной ре-тинобластоме первая из двух мутаций присутствует в гене-мише-ни с момента зачатия. Вторая необходимая мутация может бытьсоматической. В противоположность этому при несемейной рети-нобластоме обе необходимые мутации возникают локально в од-ной клетке сетчатки.

Дальнейшие исследования Й.Юниса (Миннесотский универ-ситет) с помощью микроскопического изучения хромосом далиновые результаты. Обнаружилось, что в длинном плече (q-пле-че) одной из хромосом, а именно 13, часто бывают делеции: от-сутствует та или другая полоса. Корреляции между изменениямив области 13ql4 и ретинобластомой наблюдались слишком часто.К 1983 г. были получены результаты, свидетельствующие о том,что вторая генетическая мишень находится на парной хромосоме13. Ген хромосомы 13, который, очевидно, участвует в процессеопухолеобразования, был назван Rb (Вайнберг, 1988).

Логично было предположить, что, если вначале в клетке сетчат-ки имелся один нормальный ген и один мутантный вариант Rb, это

могло иногда заканчиваться появлением двух мутантных копий ге-на. Гипотеза Кнудсона могла быть сформулирована иначе. Мише-нями двух «выстрелов», необходимых для возникновения рака, яв-ляются две копии гена Rb. Каждое попадание выводит из строя од-ну копию гена. Дети* получившие от родителей мутантный ген Rb,нормальны, но у них повышен риск возникновения рака. Эта мута-ция рецессивна, поэтому она проявляется, только если уцелевшийаллель гена утрачивается в той или иной клетке сетчатки.

Методом гибридизации была исследована структура хромосом-ного участка гена Rb. Для 30% препаратов были получены данные,свидетельствующие, что структура одной или обеих копий клони-рованного гена значительно изменена из-за делеций. Результатыисследований, подтверждающие существование генов — подавите-лей пролиферации, делятся на 2 группы (Klein, 1987): 1) во многихопухолях с генетической предрасположенностью были обнаруженыделеций в хромосомах; 2) в соматических гибридах нормальных иопухолевых клеток преобладал нормальный фенотип. Таким обра-зом, функционирование гена Rb, а именно подавление его функ-ций, связано с возникновением таких опухолей, как ретинобласто-ма, остеосаркома и саркома мягких тканей.

Кроме описанных опухолей существует еще несколько опухо-лей, ассоциированных с гомозиготной потерей специфическогохромосомного локуса, но в которых пока какого-либо супрессор-ного гена идентифицировать не удалось. К ним относятся (Friendet al., 1988): множественные эндокринные неоплазии типа 2 ихромосома 1, меланома языка и хромосома 2, карцинома почки икарцинома легких — хромосома 3, карцинома кишечника, семей-ный полипоз — хромосома 5, множественная эндокринная нео-плазия типа 2а — хромосома 10, опухоль Вильмса, гепатобласто-ма, рабдомиосаркома — хромосома 11, рак протоков молочнойжелезы — хромосома 13, карцинома кишечника — хромосома17, нейрома слухового прохода и менингиома — хромосома 22.

Таким образом, теперь известны 3 группы генов, участвующиев процессах злокачественного превращения согласно теории он-когена: 1) онкогены, 2) вирусные гены, 3) гены-супрессоры (по-давители пролиферации). Однако многие вопросы пока осталисьбез ответа.

Касаясь нерешенных проблем, Ф.Л.Киселев и соавт. (1990,с. 113) пишут: «К сожалению, данные, касающиеся коканцероген-ных факторов, носят в основном эпидемиологический характер ипрактически ничего не известно о механизме действия этих фак-торов... Даже при наличии в клеточной ДНК... интегрированно-го вирусного генома, содержащего трансформирующий ген... зло-качественный фенотип проявляется только при нарушении рабо-ты генов, контролирующих дифференцировку и пролиферацию

клеток... Основные вопросы, которые остаются неясными для по-нимания роли вирусов в этиологии рака, сводятся к вопросам:почему не всегда персистирующий вирусный геном способен осу-ществить злокачественное перерождение клеток, почему это пре-вращение занимает столь длительный период... какие механизмыконтролируют переход от первичной поликлональности к конеч-ной моноклональности?»

Итак, мы рассмотрели основные проблемы молекулярно-гене-тической теории. Как уже говорилось, ряд данных, по существу,разбивают теорию онкогена. Проанализируем аргументы и фак-ты, свидетельствующие против теории онкогена, которые разби-вают основу — представление о механизме трансформации. Ха-рактерно, что предложенные в теории онкогена механизмытрансформации основаны на необратимых изменениях геномаклетки, что предполагает необратимость трансформации. Однакопредставлению о необратимости трансформации противоречат из-вестные факты, касающиеся нормализации раковых клеток в ре-зультате дифференцировки. Даже в самой опухоли часть клетокпроходит стадии дифференцировки, включая терминальную диф-ференцировку, теряя в результате этого злокачественные призна-ки. Это положение доказывают и другие факты. При пересадкеядра опухолевой клетки в нормальную энуклеированную яйце-клетку или в зародышевые клетки на самых ранних стадиях раз-вития возникает нормальное химерное потомство, что подтверж-дает способность к нормализации опухолевого генотипа.

Механизм трансформации в теории онкогена основан либо нагенотоксическом действии канцерогенов, либо на интеграции ви-русного генома в геном клетки. Однако трансформирующие фак-торы роста и гормоны не обладают генотоксичностью, но вызыва-ют трансформацию.

Поскольку все канцерогены обладают либо двойным эффектом(генотоксическим и промоторным), либо только промоторным, тоотсюда следует, что общим трансформирующим свойством канце-рогенов является не генотоксический эффект, а промоторный.

С другой стороны, изолированные и трансплантированныестволовые клетки, не будучи подвергнуты канцерогенному воз-действию, проявляют злокачественный рост. С этой группойфактов коррелируют данные по спонтанной малигнизации клетокпри длительном культивировании in vitro, где также отсутствуютканцерогенные воздействия. В теории онкогена эти факты явля-ются парадоксом, и они не имеют рационального объяснения врамках старой схемы трансформации. С позиции тканевой тео-рии рака приведенные факты получают рациональное объясне-ние: поскольку стволовые клоногенные клетки обладают полнымнабором злокачественных свойств, нарушение тканевого контро-

ля приведет к злокачественному росту. При этом активизация он-когенов в стволовых клетках не является результатом генотокси-ческого действия канцерогенов на геном.

Установление тождества между раковыми и стволовыми кло-ногенными клетками при нарушении тканевого контроля позво-ляет принципиально изменить основу теории рака. Речь идет оновой парадигме опухолеобразования, в основу которой положе-на тканевая теория канцерогенеза. Мы назвали это изменение ос-нов теории рака парадигмой в том смысле, что оно также касает-ся изменения клинических подходов к терапии опухолей. По су-ществу, тканевая модель является выходом из тупика, в которыйзашла теория онкогена, например в объяснении механизма гор-монального рака или трансформирующих факторов роста. В но-вой тканевой модели данные хорошо коррелируют между собой,что создает логическую сцепленность между всеми группами дан-ных. Идею необратимого нарушения генома клетки онкогеновкак причины рака заменила новая идея — нарушения тканевогоконтроля, что является причиной неконтролируемого делениястволовых, клоногенных клеток. При рассмотрении альтернати-вы причины неконтролируемого опухолевого роста — нарушениятканевого контроля или необратимые изменения онкогенов —имеющиеся факты свидетельствуют в пользу тканевой модели.Новая теория позволяет объяснить, почему раковые клетки нор-мализуются при дифференцировке. Это свидетельствует о том,что механизм трансформации разворачивается по сценарию тка-невой теории, т.е. трансформация клетки не обусловлена необра-тимыми нарушениями онкогенов.

Несмотря на критику теории онкогена в вопросе механизматрансформации, ее заслуга в открытии онкогенов и развитии на-правления молекулярной онкологии является неоспоримой и со-ставляет революцию в изучении природы канцерогенеза. Учиты-вая, что центральная идея молекулярно-генетической теории от-носительно активизации онкогенов как причины злокачественныхсвойств трансформированной клетки сохраняется в тканевой тео-рии, но в иной форме, можно сказать, что между двумя теория-ми существует глубокая преемственность относительно централь-ной идеи. В новой теории сохранилась идея активизации онкоге-нов, но изменился механизм трансформации; если в теории онко-гена она связана с необратимым действием генотоксических фак-торов, то в тканевой модели трансформация связана с выходомиз-под контроля стволовых клоногенных клеток, обладающих ак-тивизированными онкогенами и злокачественным фенотипом принарушении тканевого гомеостаза.

Оценивая современную ситуацию в развитии теории онкогена,И.Ф.Сейц (1990, с.14 — 16) пишет: «В настоящее время мино-

вал пик оптимизма, вызванный открытием онкогенов, исчезлииллюзии... что возможно простое и легкое объяснение онкогенезакак следствия активности одиночных уникальных генов».

Непременным условием как нормальной жизнедеятельности,так и опухолеобразования являются пролиферация и дифферен-цировка. Результаты исследований указывают на способностьбольшинства онкогенов модулировать рост и на их участие в раз-витии эмбрионов и тканей. Многие продукты c-οη с-генов уда-лось идентифицировать, доказано их участие в регуляции роста.Некоторые из них оказались рецепторами факторов роста (на-пример, c-erb-B — рецептор эпидермального фактора роста(EGF); c-fmc — рецептор колониестимулирующего фактора; λΐ(CSF-I); c-erb-A — рецептор тиреоидного гормона (ТЗ) или са-мими факторами роста (например, c-sis-B — цепь тромбоцитар-ного фактора роста (PDGF). Сейц, 1990).

Проанализируем представление о возможной дефектности Φ Ρкак причине трансформации и попытаемся найти аргументы противтакого представления. Очевидно, тот факт, что факторы роста дей-ствуют опосредованно, через рецепторы на мембране, делает невоз-можным дефектность самой молекулы ФР, поскольку ФР должен«подойти» к своему рецептору — наподобие взаимодействия междуферментами и субстратом. Иначе говоря, если дефектный ФР вы-зывает реакцию рецептора, то дефект никак не проявится. Меха-низм рецепторного связывания, очевидно, действует по принципу«все или ничего», т.е. либо он узнается рецептором или рецептор нереагирует на него. Это напоминает радиоэлектронные схемы защи-ты от помех и шумов, где лишняя часть сигнала вырезается. К тео-ретическому обоснованию следует добавить экспериментальныеданные, свидетельствующие об отсутствии различий между ФРнормальных и трансформированных клеток (Карпентер, Коэн,1987; Альштейн, Черепанцева, 1986; Белоусова, 1993).

Открытие трансформирующих факторов роста не являетсяподтверждением теории онкогена, а скорее опровергает ее, по-скольку они не генотоксичны, следовательно, ни один из меха-низмов трансформации в теории онкогена не подходит, так какони основаны на мутациях. С другой стороны, ФР действуют че-рез специализированные, эволюционно выработанные механиз-мы, что противоречит представлению о некоем чужеродном пере-рождении в результате изменения ДНК. Это ставит проблему пе-реосмысления принципа механизма трансформации — старое по-нимание трансформации не объясняет новые факты и входит впротиворечие с ними. Если трансформация осуществляется засчет трансформирующих ФР, то отсутствует «чужеродность» ра-ковых клеток, которая должна была бы появиться в результатемутаций, следовательно, разрушается концепция «иммунологиче-

ского надзора», выдвинутая Ф.Бернеттом, которая в настоящиймомент разделяется многими авторами. Предполагаемая «чуже-родность» раковых клеток может появиться в результате мута-ций, следовательно, для трансформации необходим генотоксиче-ский фактор как условие перерождения клетки — негенотоксич-ность Φ Ρ и гормонов разрушает эту версию.

Решение проблемы плейотропного эффекта трансформирую-щих генов в тканевой теории связано с решением проблемы«конвергенции» опухолевых признаков в результате прогрессии.Одно и то же решение удовлетворяет критериям двух разныхконцепций, которые, как показано в новой модели, связаны меж-ду собой. Решение состоит в следующем: поскольку стволовые,клоногенные клетки выходят из-под контроля в результате нару-шения тканевого гомеостаза, а они обладают унифицированнымипризнаками, идентичными раковым клеткам, и лишены тканеспе-цифических свойств, то это удовлетворяет, с одной стороны,критериям концепции «конвергенции», а с другой — достигаетсяплейотропный эффект трансформации, т.е. появляется наборзлокачественных признаков раковых клеток. Таким образом, врамках тканевой модели решаются эти две проблемы, одна из ко-торых была поставлена при открытии онкогенов как возможныймеханизм, объясняющий плейотропный эффект. Однако только втканевой теории этот эффект получает рациональное объяснение.

Г Л Α ΒΑ VI

МЕТАСТАЗИРОВАНИЕ ОПУХОЛИ

1. Молекулярные основыметастазирования клеток

Исходя из общей картины постепенного выхода из строя тка-невого гомеостаза, обнаруживаются промежуточные стабильныесостояния опухолевой прогрессии, называемые доброкачествен-ными опухолями. Теоретически можно представить следующиестадии развития опухоли. Первая ступень деградации связана сдоброкачественным ростом опухоли, с сохранением до опреде-ленной степени нормальной структуры ткани. Вторая ступень де-градации тканевого гомеостаэа характеризуется разрушением тка-невой структуры и потерей равновесия (баланса) между стволо-выми и дифференцированными клетками. При этом нарушаетсяобратная связь, т.е. контроль пролиферации. Таким образом,злокачественность опухоли зависит от стадии деградации ткане-вой структуры, что коррелирует со степенью дедифференциров-ки клеток, ее целостность определяет нормальное функциониро-вание тканевого контроля. Можно сказать, что в данном случаеструктура тканевого гомеостаза определяет функцию контроляпролиферации.

Степень дифференцировки клеток определяет силу адгезиимежду ними и служит барьером для проникновения их в другиеткани, который при эмбрионализации клеток исчезает. Это связа-но с исчезновением в результате дедифференцировки молекуладгезии на мембране, обусловливающих адгезию в дифференци-рованных клетках. Иначе говоря, существует закономерная кор-реляция между пролиферацией клетки, активизацией онкогенов,степенью дедифференцировки, исчезновением молекул адгезиина мембране и метастазированием.

Развитие опухоли принято характеризовать как неустойчивоеравновесие между ней и организмом, которое в любой момент мо-жет быть нарушено. Неустойчивость такого равновесия, согласно

общепринятой точке зрения (Грех, 1971), зависит от ряда факто-ров, среди которых наиболее изучены: злокачественность, прису-щая опухоли, степень пассивности среды, в которой она развивает-ся, и выраженность противоопухолевых защитных механизмов.

В тканевой теории этот вопрос получает иное решение: равно-весие между опухолью и организмом ставится в зависимость отравновесия, имеющего место внутри опухоли между дифферен-цированными и стволовыми клетками, которые представляют какбы два полюса полярности тканевой системы. Иначе говоря, рав-новесие непосредственно зависит от стабильности тканевого гоме-остаза, его структуры. Следовательно, взаимоотношение междуопухолью и организмом можно описать как отношение междутканевым гомеостазом, находящимся в процессе разрушения, итеми влияниями, которые оказывает организм на него, а именнонагрузкой на тканевый гомеостаз, которая инициирует повышен-ную пролиферацию.

Характерно, что низкодифференцированные мелкоклеточныеформы рака (и особенно крайне анаплазированный их вариант)характеризуются чрезвычайно бурным метастазированием.

Согласно принятой точке зрения, способность к метастазирова-нпю клетки приобретают не сразу, а постепенно, что соответствуетпредставлению о последовательности 3 — 4 мутаций в онкогенах. Спозиции тканевой теории потенциальная способность к метастази-рованию стволовых клеток имеется изначально, что связывается со«злокачественным» фенотипом клоногенных низкодифференциро-ванных клеток. Если выделить клетки из пролиферирующих узловна начальной стадии канцерогенного воздействия и трансплантиро-вать, то они проявляют типичный злокачественный рост. Однакопри прекращении канцерогенного воздействия ткань нормализует-ся, и опухоль не возникает. Становится ясно, что стволовые клеткиобладают злокачественностью при изоляции, т.е. при нарушениитканевого контроля. С этих позиций потенциальная злокачествен-ность стволовых клеток является обратной стороной их характери-стик — клоногенности, аутокринного митоза, активных онкогенов.

Анализируя молекулярные основы метастазирования, М.Фель-дман и Л.Эйзенбах (1989) подчеркивают, что главной проблемой влечении рака остается метастазирование, которое заключается втом, что раковые клетки мигрируют по кровеносной и лимфатиче-ской системе и дают начало новым опухолям в различных тканях.

Первые указания на то, что клетки одной и той же опухоли мо-гут различаться по способности к образованию метастазов, былиполучены в 1970-х годах А.Фидлером и М.Крипке, работавшими вНациональном институте рака США (Фельдман, Эйзенбах, 1989).Оказалось, что некоторые клоны образовывали гораздо больше ме-тастазов, чем другие, а некоторые вообще не приводили к раку.

Поиск различий между метастазировавшими и неметастазиро-вавшими клетками прошел несколько этапов. Вначале подозре-ние пало на фермент коллагеназу типа IV, который «прогрыза-ет» стенки кровеносных сосудов, осуществляя деградацию глав-ного структурного компонента — коллагена IV. Однако выяви-лось, что типы клонов, различающихся по метастазированию, ма-ло чем различались по уровню синтеза коллагеназы.

Основная версия М.Фельдмана и Л.Эйзенбах состояла в том,что метастазирующие и неметастазирующие клетки в различнойстепени распознаются иммунной системой — Т-киллерами. Дан-ная гипотеза учитывает разницу другой группы молекул, распо-лагающихся на поверхности клеток и участвующих в обычномиммунном распознавании. Это так называемые молекулы главно-го комплекса гистосовместимости МНС (от англ, majorhistocompatibility complex). Молекулы МНС — это гликопротеи-ны, играющие роль отпечатков пальцев, поскольку их структурауникальна. Однако является ли этот фактор единственным? Что-бы получить ответ, понадобилось сравнить количество метаста-зов, возникающих у мышей с подавленной иммунной системойпосле трансплантации им клеток метастазирующих и неметаста-зирующих клонов. Если соотношение различных молекул МНСявляется единственным фактором, определяющим способность кобразованию метастазов, то количество метастазов в обоих случа-ях должно быть одинаковым. Действительно, неметастазирующиеклетки образовали метастазы в легких, однако метастазирующиеклетки у тех же животных давали больше метастазов. Авторысделали вывод, что потенциальная способность к метастазирова-нию зависит еще от какого-то другого свойства клетки.

Поиск ответа перешел в другое русло: к исследованию про-дуктов онкогенов. Так, онкогены туе в клетках карциномы при-сутствовали в необычайно большом числе копий (до 60 копий наклетку), однако степень амплификации в метастазирующих и внеметастазирующих клетках оказалась близкой и поэтому не бы-ла связана с различиями.

Другой онкоген, называемый fos, вызвал большой интерес. В не-метастазирующих и в слабо метастазирующих клонах его экспрес-сия наблюдалась, а в активно метастазирующих — нет. Выясни-лось, что активность гена fos связана с изменениями молекул МНС.При индуцировании созревания лейкозных клеток человека, такчто они превращались в макрофаги, происходила экспрессия генаfos и вслед за этим на поверхности появлялись антигены МНС. Та-ким образом, были установлены связи между экспрессией геновМНС, онкогенами fos и способностью клеток к образованию мета-стазов. Однако авторы поставили задачу определить специфиче-ские свойства метастазируюших клеток, не связанные с их иммуно-

генностью. И в конце концов это удалось. Нашелся неидентифици-рованный ген, который экспрессируется преимущественно в мета-стазирующих клонах карциномы 3LL и саркомы ТЮ.

С помощью ДНК-зонда, позволяющего выделить экспрессиюонкогена fms, который кодирует расположенный на поверхностиклетки рецептор фактора роста, стимулирующего созревание кле-ток крови, было обнаружено, что этот ген кодирует белок болеекрупный, чем продукт онкогена fms, но близкий по структуре к не-му. Может быть, неидентифицированный ген кодирует рецепторфактора роста? Исследование мембран метастазирующих клетокпоказало, что они действительно обладают биохимическими свойст-вами, типичными для поверхностных рецепторов факторов роста.В дальнейшем было показано, что в метастазирующих клетках экс-прессируется ген, близкий к онкогену fms. Авторы предполагают,что этот ген кодирует рецептор фактора роста специально для тканилегкого. Становится понятным, почему одни клетки лучше, чемдругие, образуют опухоли: они несут рецептор для фактора роста,что способствует их пролиферации. Учитывая, что клоногенныестволовые клетки обладают аутокринным митозом, наличие рецеп-тора к Φ Ρ означает автономность деления.

Таким образом, на основе длительных экспериментов авторыпришли к выводу, что степень метастазирования зависит от проли-феративных (клоногенных) свойств клеток. Данная идея хорошовписывется в тканевую модель, поскольку клоногенность клетоксвязана со степенью дифференцировки, низкодифференцирован-ные клетки обладают высокой клоногенностью. В экспериментахбыло показано: при дифференцировке лейкозных клеток происхо-дила экспрессия онкогена, характерного для зрелых клеток, и од-новременно наблюдалось снижение метастазирующих свойств. Ус-тановлена зависимость между активностью онкогена fms и наличи-ем рецептора фактора роста. Следовательно, получило подтверж-дение положение, согласно которому злокачественность определя-ется пролиферативным потенциалом клетки, коррелирующим снизкой степенью дифференцировки, наблюдаемой у стволовыхклеток, и наличием рецепторов к факторам роста.

Вывод о том, что злокачественность коррелирует с низкойстепенью дифференцировки, подтверждают следующие данные.Изучая клетки экспериментальных опухолей (спонтанный ракмолочной железы у мышей), дававших метастазы и неметастази-ровавших, Хайсман (1980) показал, что в клетках опухолей, дав-ших метастазы, более выражен неспецифический синтез белка,т.е. синтез белка в свободных рибосомах (полирибосомах), пред-назначенный для внутренних нужд клетки. В отличие от этого, вклетках неметастазировавших опухолей преобладал синтез белка,происходящий в связанных рибосомах и отражающий специфи-

ческую деятельность клетки (продукция антител, различного ро-да секретов). Таким образом, данные подтверждают, что злока-чественность выражена у низкодифференцированных клеток.

2. Нарушение адгезии у опухолевых клеток

Установлено, что нарушение адгезии при злокачественнойтрансформации носит сложный характер (Терещенко, Кашулина,1983). Отмечается, что снижение сцепленности между опухоле-выми клетками сочетается у них с повышением способности при-липать к чужеродному субстрату. Ряд авторов подчеркивает раз-ницу между физико-химическими процессом, составляющим сутьявления «адгезии» как связи между однородными клетками, и«прилипаемостью» — способностью фиксироваться к другимклеткам или структурам. Это обозначают соответственно как го-мо- и гетерологическую адгезию, или когезию и адгезию(Winkelhake, Nicolson, 1976). Изменение адгезивности опухоле-вых клеток в сторону уменьшения гомологического и повышениягетерологического компонентов становится одним из существен-ных факторов, обеспечивающих диссементацию злокачественныхэлементов по организму (Терещенко, Кашулина, 1983). Высво-бождение отдельных клеток из опухолевого узла предполагаетослабление их связей друг с другом, тогда как успех поступа-тельного движения в окружающих тканях будет зависеть от спо-собности устанавливать кратковременные контакты с прилежа-щими образованиями, выполняющими в данном случае функциюопоры.

С нашей точки зрения, поскольку опухолевые клетки входят вконтакт с разными тканями, то клетка должна либо обладать боль-шим набором специфических свойств, либо не обладать специфи-кой. В последнем случае это означает, что она должна быть недиф-ференцированной. Учитывая другие данные, показывающие, чтометастазирующие свойства характерны для низкодифференциро-ванных клеток, можно заключить, что вывод сделан верно.

В качестве одной из причин разобщения в опухоли на протя-жении многих лет рассматривается нарушение метаболизма каль-ция. Однако имеются работы, в которых не обнаружена корреля-ция между содержанием Са++ в опухолевой ткани и наличием ме-тастазов.

Сопоставление метастазирующих и неметастазирующих опу-холей выявило определенные различия, касающиеся структур,ответственных за образование межклеточных контактов, в част-ности десмосом, количество которых меньше в опухолях, склон-ных к метастазированию (Лейкина, 1970).

Делая заключение, И.Т.Терещенко и А.П.Кашулина (1983, с.144)пишут: «Таким образом, в основе ослабления межклеточных связей вопухолевом узле могут лежать различные механизмы, включающие,наряду с повреждениями структуры и функции поверхностных мемб-ран, изменения состояния интерстициальной ткани».

Однако в перечисленных множественных проявлениях наруше-ния адгезии необходимо найти то, которое интегрирует эти прояв-ления в определенную систему, что является основанием. Нашаконцепция, вытекающая из тканевой модели, состоит в том, что раз-личные проявления злокачественности имеют общую основу и яв-ляются производными от прогрессирующего омоложения ткани впроцессе опухолеобразования. Нормальные адгезивные свойствахарактерны для дифференцированных клеток, эмбрионализацияже ткани приводит к снижению адгезивных свойств клеток. Этоможно объяснить тем, что молекулы, осуществляющие функциюмежклеточных контактов, синтезируются в процессе дифференци-ровки, поэтому по мере созревания адгезивные свойства будут уве-личиваться, а по мере эмбрионализации уменьшаться. В приведен-ных работах отмечены отдельные проявления изменений адгезив-ных свойств клеток, но необходимо выявить взаимосвязь между от-дельными проявлениями. В тканевой концепции выявлена корре-ляция между снижением адгезивных свойств и эмбрионализациейткани. Данный процесс объединяет в одну систему различные при-знаки опухолеобразования: изменение энергетического обмена, ис-чезновение рецепторов и молекул адгезии, изменение спектра фер-ментов и т.д. Данная закономерность опровергает положение тео-рии Foulds о независимости развития опухолевых признаков в про-цессе опухолевой прогрессии.

Повышение способности опухолевых клеток к установлениюконтактов с гетерогенными структурами в организме можно объяс-нить эмбрионализацией клетки, в результате которой она становит-ся дедифференцированной. Это изменение обозначают тенденциейк конвергенции, монотении опухолевых клеток в процессе прогрес-сирующего омоложения. Отмечено, что для метастазирующих новообразований характерно большее антигенное упрощение по срав-нению с аналогичными неметастазирующими. L.L.Ghast и соавт.(1981) показали снижение содержания гликокаликса и поверхност-ных антигенов в клетках метастазов рака молочной железы челове-ка π животных по сравнению с первичными опухолями. Таким об-разом, данные свидетельствуют о том, что изменение злокачествен-ности опухолевых клеток напрямую коррелирует со степенью де-дифференцировки клетки, поэтому она может не только повышать-ся, но и снижаться, такое изменение злокачественности трудно объ-яснить с позиции необратимых мутаций, поскольку они предпола-гают изменение только в одну сторону.

3. Фибронектины

Как было показано с позиции тканевой модели, адгезивныесвойства опухолевых клеток изменяются в ходе прогрессирующегоомоложения ткани при канцерогенном воздействии, т.е. закономер-но уменьшается синтез белков и других молекул, осуществляющихфункцию межклеточного контакта. Что это за молекулы, какова ихмолекулярная природа? Согласно Ричарду О. Хайнсу (1986), ста-бильная и вместе с тем динамическая организация клеток обеспечи-вается разнообразными гликопротеинами — белками с присоеди-ненными к ним углеводными цепями. Эти белки связывают клеткус неклеточным матриксом. Лучше всего из гликопротеинов изученосемейство белков, называемых фибронектинами.

Молекулы фибронектина могут собираться в волокна (фиб-риллы), связываться с клетками и прикреплять клетки к фиб-риллам другого типа во внеклеточном матриксе. Фибронектиниграет важную роль во внутренней организации клеток. Крометого, благодаря своим адгезивным свойствам фибронектин явля-ется одним из компонентов, участвующих в процессе свертыва-ния крови и в обеспечении путей, по которым мигрируют клетки.

Первое указание на значение фибронектина в организации пове-дения клеток было получено в 1973 г. при исследовании рака.Р.О.Хайнс, занимаясь сравнением поверхностей опухолевых кле-ток и нормальных клеток, «привязывал» к поверхностным клеточ-ным белкам радиоактивную метку и затем анализировал белки с по-мощью метода гель-электрофореза. Оказалось, что на поверхностинормальных клеток в большом количестве присутствует белок, ко-торого совсем нет на поверхности опухолевых клеток. К.Ямада иА.Пастан со своими коллегами в Национальном институте рака(США), а также И.Али, работавший в Массачусетском технологи-ческом институте, подтвердили значение фибронектина для клеточ-ной адгезии. Оказалось, что, если к культивируемым опухолевымклеткам добавить фибронектин, выделенный из нормальных кле-ток, адгезия резко улучшается. В обработанных фибронектиномопухолевых клетках изменяется внутренняя структура. Формаклетки определяется цитоскелетом — внутриклеточным каркасом,образованным структурными и сократительными белками. В опу-холевых клетках цитоскелет дезорганизован. Добавление фибро-нектина приводит к восстановлению нормального высокоупорядо-ченного распределения одного из основных элементов цитоскеле-та — сети филаментов, состоящих из белка актина.

Как исчезновение фибронектина связать с проблемой рака?Согласно Р.О.Хайнсу (1986), опухолевые клетки перестают син-тезировать фибронектин или производят его значительно мень-ше, чем нормальные. В свою очередь, уменьшение синтеза фиб-

ронектина влияет на трансмембранный комплекс — многомолеку-лярную структуру, включающую ответственный за связывание склеткой домен фибронектина. Нарушение в этом комплексе всвязи с нехваткой определенного компонента приводит к появле-нию особенностей, характерных для злокачественной трансфор-мации: отсутствию наружного фибронектина, потере способностик адгезии и дезорганизации цитоскелета. Эти особенности, на-блюдаемые in vitro, имеют отношение к нарушению механизма,регулирующего расположение клеток, и их перемещению. Могутли все эти факты пролить свет на причину утраты фибронектинаопухолевыми клетками? Как считает Р.О.Хайнс, ответ на этотвопрос мог бы раскрыть механизм рака. Согласно его точке зре-ния, простейшее объяснение такой утраты состоит в том, что опу-холевые клетки перестают синтезировать фибронектин. Однако снашей точки зрения, остается невыясненной причина резкогоснижения синтеза молекул фибронектина. Окончательный ответна этот вопрос дает тканевая модель канцерогенеза: в процессеэмбрионализации ткани адгезивные свойства резко снижаются врезультате того, что недифференцированные клетки не синтези-руют фибронектины, как и другие адгезивные молекулы. Это ук-ладывается в более общую закономерность изменения составасинтезируемых белков, часть из которых исчезает из клетки в ре-зультате прогрессирующего омоложения.

4. Гликосфинголипиды

Другим классом молекул, представляющих интерес с точкизрения молекулярных механизмов, определяющих поведениеопухолевых клеток, являются Гликосфинголипиды. В последниегоды стало известно, что они располагаются в клеточной мембра-не и регулируют взаимодействия клетки с ее окружением.

Согласно Сен-Итиро Хакомори (1986), Гликосфинголипидыслужат маркерами и таким образом участвуют в процессах узнава-ния и контактов клеток. Экспрессия молекул на клеточной поверх-ности изменяется при делении и дифференцировке клеток, что ука-зывает на важную роль гликосфинголипидов в процессах роста иразвития организма. Предполагаются два механизма их участия врегуляции роста клеток. Реагируя на плотность расположенных внепосредственной близости друг от друга клеток, гликосфинголи-пиды могут стимулировать или подавлять деление клеток. С другойстороны, взаимодействуя с рецепторными белками на клеточнойповерхности, они могут ингибировать ответ клеток на действие фак-торов роста, находящихся в окружающей среде.

Эксперименты свидетельствуют об изменении количественногосостава гликосфинголипидов в процессе канцерогенеза. Более90% всех раковых заболеваний у людей начинается с перерожде-ния эпителиальных клеток. Иммунохимический анализ глико-сфинголипидов опухолевых клеток показал, что многие опухо-леспецифические антигены представляют измененные формы ан-тигенов групп крови.

Согласно исследованиям Т.Ямакава (1952) из Токийскогоуниверситета, характер распределения ганглиозидов — важнойгруппы гликосфинголипидов — связан с типом клетки и зависитот вида животных.

В лаборатории Сен-Итиро Хакомори было показано, что не-которые гликосфинголипиды присутствуют на поверхности кле-ток определенных типов только в течение коротких промежутковвремени, отвечающих конкретным стадиям эмбрионального раз-вития. Результаты позволили Хакомори предположить, что гли-косфинголипиды имеют самое близкое отношение к механизмамделения и дифференцировки клеток.

Сложилось представление о двух аспектах участия сфинголипи-дов в жизнедеятельности клеток. Они могут как модулировать ак-тивность белков, находящихся на клеточной мембране, так и слу-жить наряду с белками в качестве поверхностных маркеров, необ-ходимых для межклеточных взаимодействий и их регуляции.

Рецепторные белки, находящиеся в плазматической мембране,часто выступают в роли важного звена цепи событий, котораяприводит к митозу. Э.Бремер из лаборатории Хакомори в со-трудничестве с Д.Буэн-Поупом, Э.Рэйне и Р.Россом из Вашинг-тонского университета показали, что некоторые гликосфинголи-пиды могут разрывать цепь событий, оказывая влияние на рецеп-торы, и таким образом подавлять деление клеток.

Обычно клетки животных делятся путем митоза и пролифери-руют только в присутствии факторов роста, которые связывают-ся с рецепторами на клеточной мембране. После этого рецепторывместе со связавшимися с ними молекулами факторов роста пере-ходят внутрь клетки.

Э.Бремер обнаружил, что добавление гликосфинголипидовGM1 или GM3 к пролиферирующим клеткам останавливает ихделение. Рецепторы клеток, пролиферация которых была оста-новлена таким образом, хуже присоединяют фосфатную группу.Эти эффекты специфичны для данного типа гликосфинголипида.С.Хакомори (1986) считает, что функционирование рецептора за-висит от его гликосфинголипидного окружения в составе мембра-ны. Когда клетки трансформируются в некоторых видах злокаче-ственных опухолей, они характеризуются резко сниженным со-держанием GM3, а в других видах опухолей — пониженным со-

держанием GM1. Предполагается, что эти изменения коррелиру-ют с потерей контроля над размножением клеток, который осу-ществляется при участии гликосфинголипидов.

Как считают авторы, не всегда гликосфинголипиды связаны сподавлением деления и дифференцировки клеток. ИсследованияЙ.Нагаи и его коллег из Токийского университета показали, чтодобавление другого сфинголипида GQlb к раковым эмбриональ-ным клеткам нервной ткани, напротив, индуцирует образованиезрелых нервных клеток. Согласно авторам, гликосфинголипидыучаствуют в механизме пролиферации и дифференцировки, на-правление которых они сами не определяют. С нашей точки зре-ния, можно иначе интерпретировать эти данные: поскольку оста-новка деления клеток сопряжена с повышением дифференциацииклетки, то между данными, полученными ранее, и новым резуль-татом нет противоречия.

Я.Фукуси и К.Абе из лаборатории Хакомори получили моно-клональные антитела, избирательно взаимодействующие с эмбрио-нальными антигенами Lex и Ley, которые имеют прямое отношениек гликосфинголипидам. К антителам присоединялась метка, вызы-вающая окрашивание клеток, с которыми они связывались. Былавыявлена значительная экспрессия димерной формы Lex в клеткахэпителия желудка 35 —45-дневных эмбрионов, а у 100-дневных эм-брионов этот антиген обнаруживался только в глубинных слояхэпителия пищевода и желудка. У новорожденных и взрослых анти-ген «FH» практически исчезает.

Онкоэмбриональные антигены обнаружились примерно в рав-ных количествах в раковых клетках и в нормальных клетках оп-ределенных типов на некоторых кратковременных стадиях эмб-риогенеза.

Антитела FH6 окрашивают эмбриональные ткани, но не окра-шивают ткани желудочно-кишечного тракта взрослых. В то жевремя антитела FH6 вызывают специфическое интенсивное окра-шивание клеток раковых опухолей пищевода и желудка.

Согласно Хакомори (1986), эти результаты являются весьмасильным подтверждением точки зрения, согласно которой рако-вые клетки по своим свойствам похожи на недифференцирован-ные клетки, характерные для ранних стадий эмбрионального раз-вития. Этот вывод, с нашей точки зрения, имеет принципиальноезначение, он получен на основе молекулярно-генетических дан-ных и хорошо коррелирует с данными относительно подобия ра-ковых и стволовых клоногенных клеток.

В нормальных тканях взрослых организмов также выявляютсяэмбриональные антигены, но они находятся в глубине ткани и в го-раздо меньших количествах Такая ситуация хорошо укладываетсяв представление о функционировании стволовых клеток в тканях

кишечника. Получается, что одним антигеном окрашиваются эмб-риональные клетки, стволовые клетки зрелых тканей и опухолевыеклетки. Этот тройной параллелизм является убедительным под-тверждением положения тканевой модели о том, что раковые клет-ки — это стволовые клетки, которые перешли к неконтролируемо-му росту в результате нарушения тканевого контроля.

5. Топобиология тканей инарушение адгезии при раке

Адгезия клеток играет важную роль в формировании тканей иорганов в процессе эмбриогенеза. При эмбриональном развитиипроисходит дифференцировка клеток, их сортировка в организо-ванные скопления сходных клеток, транслокация клеток в окон-чательно сформированные органы. Эти процессы зависят от спе-цифического межклеточного узнавания и избирательной адгезииклеток (Хьюз, 1985).

Интегральный результат опухолеобразования связан с наруше-нием формы, топологической структуры ткани в результате избы-точного, неконтролируемого роста клеток. Очевидно, к проблемеопухолеобразования можно подойти с точки зрения нарушенияконтроля формообразования и структуры ткани, т.е. рак — это на-рушение топобиологии ткани, т.е. пространственной организацииткани. Лауреат Нобелевской премии Дж.М.Эдельман (1984, 1989)предложил назвать направление эмбриологии и гистологии, изуча-ющее взаимодействия, проходящие на поверхности клеток и осуще-ствляющие регуляцию их жизнедеятельности, топобиологией. Ис-следования этих проблем привели к открытию молекул клеточнойадгезии — САМ (от англ, cell-adhesion molecules), которые пред-ставляют собой белки, опосредующие взаимодействия клеток в за-родыше. В адгезии клеток участвуют несколько семейств молекул.Это молекулы адгезии к субстрату — SAM (от англ, substrate-adhesion molecules), молекулы клеточных контактов — SJM (отангл, cell junctional molecules) и молекулы САМ.

САМ находятся на клеточной поверхности и опосредуют меж-клеточные взаимодействия; SAM секретируются в межклеточнуюсреду, где входят в состав сложного матрикса, к которому клеткимогут прикрепляться; SJM участвуют в формировании сложныхструктур, соединяющих клетки в тканях, в частности так называ-емых плотных контактах, щелевых контактах и адгезионныхконтактах. Почти все известные САМ взаимодействуют друг сдругом по гемофильному механизму: САМ одной клетки связы-вается с САМ того же типа соседней клетки.

Рассмотрим вначале генетический аспект эмбриогенеза, а за-тем фенотипический и топобиологический. Любой орган взросло-го организма образован специализированными тканями и выпол-няет определенную задачу. В клетках проявляется лишь неболь-шая часть генетического потенциала, имеющегося в оплодотво-ренной яйцеклетке. За последнее время удалось идентифициро-вать некоторые гены-регуляторы, принимающие участие в управ-лении развитием (Геринг, 1985). В ходе развития эмбриона вре-мя различных событий и пространственная организация должныбыть точно отрегулированы. Такие гены были идентифицирова-ны у прозрачных круглых червей Caenorhabditis elegans — этигены включаются в определенные моменты дифференцировки.

В экспериментах на плодовой мушке Drosophila melanogasterбыло обнаружено, что многие гены, контролирующие пространст-венную организацию, содержат один и тот же сегмент ДНК, кото-рый был назван гомеобоксом. Гены этого сегмента регулируют ак-тивность других генов. При трансляции гомеобокса образуется по-липептид, который, как полагают, связывается с ДНК, в результа-те чего соответствующие гены «включаются» или «выключаются».Если в одной из групп эмбриональных клеток включается специфи-ческий набор генов, эти клетки направляются по пути развитиякрыла; активация иного набора генов формирует ноги и т.д. Гомео-бокс выявлен у многих организмов — от червей до человека.

При образовании специализированных структур взрослого ор-ганизма С.elegans в точно определенное время происходит раз-ветвление клеточной родословной. Гены, изменяющие характерсвоей деятельности по достижении клетками определенной пози-ции, получили название хроногенов. В результате анализа мута-ций было выяснено, что функция хроногена lin-14 состоит вобеспечении дифференцировки клеток, образующих кутикулу, врезультате чего клетки образуют кутикулу, характерную длявзрослого организма. Сейчас известны многие другие хроногены,оказывающие влияние на дифференцировку клеточных линий.

В последнее время наблюдается прогресс в понимании дея-тельности генов сегментации и гомеозисных генов. Каждая мута-ция сегментации определенным образом влияет на упорядоченноеразделение эмбриона на повторяющиеся сегменты. Одна из мута-ций сегментации — мутация fushi tarazu, что по-японски означа-ет «недостаточное число сегментов». У таких эмбрионов в опре-деленных сегментах не хватает некоторых частей, и такие сегмен-ты соединены с соседними сегментами.

В случае гомеозисных мутаций вместо одних частей тела раз-виваются другие, расположенные в норме в иных сегментах. Наместе глаз у них вырастают крылья, там, где должен быть хобо-ток, развиваются ноги, вместо ног — антенны и т.д.

Все изученные гомеобоксы могут транслироваться в аминокис-лотные последовательности, и поэтому предположили, что гомео-бокс кодирует домен-фрагмент белковой молекулы (его назвали«гомеодомен»). Гены, содержащие гомеобокс, регулируют мно-жество других генов, но тем не менее они должны как-то регули-ровать самих себя. Выявление механизма регуляции регуляторовбыло еще одним достижением на пути идентификации факторовяйцеклетки, участвующих в определении позиционной информа-ции. Согласно Герингу (1985), открытие гомеобокса у самых раз-личных видов дает основание полагать, что механизмы, лежащиев основе развития, гораздо более универсальны.

Процессы эмбриогенеза очень сложны, они регулируются нетолько взаимодействием генов, но и сопутствующими эпигенети-ческими событиями, которые не определяются непосредственноиндивидуальными генами, Адгезию и дифференцировку можноназвать фенотипическим проявлением генетической детермина-ции. Адгезия обусловлена молекулами белков, а белки кодируют-ся генетически. Эти белки находятся на поверхности клеток ипредставляют собой гликопротеиды, т.е. белки с ковалентно при-соединенными остатками Сахаров. Наиболее изученные из них —фибронектины — относятся к SAM.

На всех нейронах центральной и периферической нервной си-стемы присутствуют молекулы клеточной адгезии (Η-МАК). Дляуточнения вопроса, как влияет содержание МАК на агрессиюклеток, были проведены эксперименты с искусственными липосо-мами; оказалось, что, когда липосомы содержали вдвое большеΗ-МАК, скорость слипания возрастала в 30 с лишним раз. Та-ким образом, варьирование содержания МАК на поверхностиклетки и замена эмбриональной формы на взрослую могут суще-ственно влиять на темп агрегации клеток. Регуляция количестваМАК и смена их форм происходят плавно, поэтому возможныпромежуточные состояния с различной эффективностью связыва-ния клеток (Эдельман, 1984).

На основе изучения динамики синтеза МАК Эдельман (1984)показал, что экспрессия их проходит в динамике: распределениеи количество МАК меняются как при первичных, так и при вто-ричных индукциях. При превращении эпителия в мезенхимуМАК, по-видимому, исчезают с поверхности.

Мы подошли к главному вопросу, который связан с опухоле-образованием. Находятся ли процессы межклеточной адгезии врегуляторной обратной связи с цитодифференцировкой и клеточ-ным делением? Согласно Эдельману, это пока неизвестно. Амежду тем это принципиальный вопрос в свете проблемы про-грессирующего омоложения при опухолеобразовании. С нашейточки зрения, имеющиеся факты позволяют дать положительный

ответ на него, т.е. констатировать, что клеточная адгезия напря-мую зависит от состояния молекул адгезии на мембране, а онизависят от эмбрионализации ткани. Так, Р.Брэкенбери, М.Грин-берг и Дж.М.Эдельман показали, что Η-МАК исчезают из нерв-ных клеток, трансформированных вирусом (Эдельман, 1984).Фибронектины, относящиеся к SAM при невирусных формах ра-ка, постепенно исчезают с поверхности опухолевых клеток (Фул-тон, 1987; Хайнс, 1986). Накопились многочисленные данные,показывающие, что прогрессирующее омоложение ткани при кан-церогенезе приводит к резкому сужению спектра синтезируемыхбелков (ряд белков исчезает) и количественному уменьшению ихсодержания, что сближает трансформированные клетки с эмбри-ональными клетками (Ходосова, 1988), с позиции тканевой моде-ли это получает объяснение, поскольку источником опухолевыхклеток являются стволовые клетки.

Для объяснения связи тканеспецифических белков и молекуладгезии Эдельман предложил морфорегуляторную гипотезу. Со-гласно этой гипотезе, клетки управляются механохимическимициклами экспрессии САМ и окружающими SAM. Экспрессияэтих генов определяет форму клеток и их реакцию на внешниесигналы, регулируя образование групп клеток, обменивающихсямежду собой сигналами, и влияет на другие гены тканеспецифи-ческих белков. Согласно концепции Эдельмана, механохимиче-ские силы, создающие группы клеток, регулируются взаимодей-ствием клеточных поверхностей. Образование таких групп кле-ток сопровождается изменением сигналов, подаваемых клеткам,и их уровня дифференцировки. Такое влияние со стороны САМи SAM должно играть важнейшую роль в формообразовании жи-вого организма и в пространственной организации тканей.

Значительным открытием является обнаружение структурнойгомологии между N-CAM и молекулами антител. На основанииобнаруженной закономерности в 1969 году Эдельман сформули-ровал «доменную» гипотезу. В дальнейшем гипотеза полностьюподтвердилась. Обнаружились новые члены постулированной имгруппы родственных молекул, названной суперсемейством имму-ноглобулинов: рецепторы факторов роста и антигены тканевойсовместимости. Эдельман предположил, что вся адаптивная им-мунная система, характеризующаяся наличием суперсемействаиммуноглобулинов, возникла из более древней системы клеточ-ной адгезии. В качестве основания он приводит тот факт, чтоадаптивная иммунная система есть лишь у позвоночных, т.е. сло-жилась на поздних этапах эволюции, а система клеточной адге-зии распространена гораздо шире.

Мы касаемся не всех проблем и деталей, поскольку нас интере-сует проблема под определенным углом зрения: как изменяется ад-

гезия клеток в процессе опухолеобразования и какую роль в этомиграет эмбрионализация тканей? Морфорегуляторная гипотезаЭдельмана хорошо дополняет и конкретизирует тканевую модельканцерогенеза. И наоборот, тканевая теория дополняет и конкрети-зирует морфорегуляторную гипотезу Эдельмана, в частности уточ-няет, каким образом связана межклеточная адгезия с цитодиффе-ренцировкой и клеточным делением. Согласно данным других ав-торов (Хайнс, 1986; Фултон, 1987), фибронектины, относящиеся кSAM, в опухолевых клетках резко уменьшаются и исчезают с по-верхности. Следовательно, с позиции тканевой теории снижениеколичества молекул адгезии в результате эмбрионализации тканидолжно привести к нарушению адгезивных свойств трансформиро-ванных клеток, что и наблюдается при опухолеобразовании. Этакартина дополняется и такими данными, что замена эмбриональнойформы МАК на взрослую усиливает агрегацию клеток. Следова-тельно, процесс прогрессирующей эмбрионализации клеток приве-дет к ухудшению адгезионных свойств.

С позиции тканевой модели опухолеобразования возникаетпростое объяснение закономерности изменений адгезионныхсвойств опухолевых клеток. Поскольку форма, структура тканиопределяется состоянием клеточной поверхности (ведущую рольв этом играют молекулы клеточной адгезии), а повышенная, ус-коренная пролиферация вызывает прогрессирующее омоложение,эмбрионализацию ткани, то в том месте, где происходит стимуля-ция пролиферации, клетки постепенно будут терять молекулыадгезии. На каком-то этапе прогрессирующей эмбрионализациивозникает потеря контроля над формой: появляются выпячива-ния (папилломатоз, полипоз) и разрастания, переходящие придальнейшей прогрессии в инвазивный рост и метастазирование.Как известно, чем ниже степень дифференцировки клеток (чтокоррелирует с высокой пролиферативной активностью, клоноген-ностью), тем выше злокачественность.

Таким образом, имеются две взаимосвязанные системы конт-роля постоянства ткани: 1) тканевый гомеостаз и 2) топобиологи-ческие, адгезионные свойства, которые определяют межклеточ-ные контакты, сцепленность клеток, что связано с состояниеммолекул адгезии на поверхности мембран. Длительная хрониче-ская пролиферация постепенно нарушает и первую, и вторую си-стемы. Можно сказать, на пути опухолеобразования стоят двепреграды, которые преодолеваются в ходе прогрессирующегоомоложения, вызванного длительной избыточной пролифера-цией. Следует отметить, что не только белки мембран, осуществ-ляющие функции адгезии, исчезают при опухолеобразовании, нои другие белки также изменяются в количественном и качествен-ном отношении (Ходосова, 1988).

С нашей точки зрения, изменение спектра синтезируемых бел-ков в опухолевых клетках связано не с генетическими поврежде-ниями онкогенов, что предполагается в теории онкогена, а явля-ется следствием прогрессирующего омоложения ткани. Это поло-жение можно аргументировать тем, что прогрессирующее омоло-жение свойственно не только опухолеобразованию, но и длитель-ным регенераторным процессам, связанным с различными по-вреждениями ткани.

6. Факторы метастазирования ипроблемы гетерогенности опухолевых клонов

Факторы, стимулирующие пролиферацию, которые вызываюттрансформацию, определяют также и характер метастазированияопухоли. Основным механизмом действия половых гормонов наразвитие рака, как считают многие авторы, является их митоген-ный эффект (Терещенко, Кашулина, 1983). Бурная пролифера-ция опухолевых клеток, в основе которой лежит избыточныйуровень половых стероидов, служит одной из предпосылок инва-зивного роста первичной опухоли.

В тканевой теории эти проблемы получают новое освещение,поскольку рассматриваются не в контексте «гормон — клетка», ав системе «гормон — тканевый гомеостаз». В этом контексте свя-зей ткань рассматривается как саморегулирующаяся относитель-но автономная система, находящаяся в системе регуляции орга-низма. Поэтому независимо от природы канцерогенных фактороврезультат воздействия на ткань проявляется в виде того или ино-го уровня функциональной нагрузки, определяющей пролифера-тивный режим ткани. Ответные реакции ткани на изменениявнешних воздействий более однотипны, чем характер воздейст-вия различных канцерогенных факторов. При этом эндогенноеканцерогенное воздействие функционального характера осущест-вляется через те связи, которые действуют также и в норме. Сле-довательно, канцерогенные воздействия, которые явились причи-ной опухолеобразования, сохраняют свое канцерогенное действиена стадии прогрессии опухоли вплоть до злокачественной фазы.

Что касается влияния иммунитета, то многие авторы констати-руют иммунологическую несостоятельность организма при раке,что способствует диссеминтации опухоли. Под иммунологическойнесостоятельностью понимают не только недостаточный уровеньиммунных реакций организма, но и способность опухолевых кле-ток «ускользать» от их повреждающего действия. В большей меретакой возможностью обладают слабоантигенные анаплазированныеэлементы опухоли. Хотя иммунологическая несостоятельность при

раке и признается многими авторами, однако в теоретическом планепроблема до конца не решена. В тканевой модели эта проблема по-лучает новое освещение и решение. Поскольку из-под контроля вы-ходят стволовые клоногенные клетки, которые обеспечивают в нор-ме тканевое воспроизводство, то проблема их чужеродности в отно-шении иммунитета снимается. С позиции новой модели тканевыйконтроль осуществляет функцию контроля пролиферации, кото-рую раньше связывали с иммунной системой. Следовательно, нару-шение контроля деления клеток связано с состоянием тканевой сис-темы, а не вызвано мутацией онкогенов.

Распространенной точкой зрения является представление, со-гласно которому опухолевая прогрессия отражает постоянную ка-риотипическую изменчивость популяции опухолевых клеток и по-явление в пределах опухоли субпопуляции с новыми фенотипиче-скими свойствами (Лобко, Порубова, 1989). Исходя из нового по-нимания механизма трансформации, согласно тканевому подходу,опухолевая прогрессия представляет собой процесс прогрессирую-щей эмбрионализации, в результате которой нарушается тканевыйконтроль, а стволовые и коммитированные клетки переходят к зло-качественному росту. Степень злокачественности клетки определя-ется степенью клоногенности или пролиферативным потенциалом,который максимален у стволовых и минимален у дифференциро-ванных клеток. По мере дифференцировки опухолевых клеток ихзлокачественность исчезает у дифференцированных форм.

Первые убедительные доказательства гетерогенности популя-ций опухолевых клеток в отношении метастатических потенций бы-ли представлены в работах Fidler и Kripke (1977). Авторы пришлик заключению, что в пределах первичной опухоли предсуществуютсубпопуляции опухолевых клеток с различным метастатическимпотенциалом. Метастатическая гетерогенность клеток первичныхопухолей была затем подтверждена во многих экспериментах.

Как считают Fidler, Poste (1985), для возникновения метаста-тической гетерогенности в популяции опухолевых клеток не тре-буется длительного латентного периода. Создается впечатление,что гетерогенность клонов имеется в ткани еще до канцерогенно-го воздействия. Это предположение можно корректно обосноватьтем, что при изоляции и трансплантации стволовые клетки про-являют злокачественный рост в силу имманентных свойств.

Процесс метастазирования начинается с локальной инвазиистромы хозяина клетками первичной опухоли. Процесс можетпроисходить под действием механического давления, в результа-те повышения подвижности опухолевых клеток либо вследствиепродукции опухолевыми клетками специфических белков, нару-шающих строму опухоли.

Усиленное прорастание в опухоль кровеносных сосудов обычноспособствует процессу метастазирования. Стимуляция роста сосу-дов происходит, очевидно, согласно тому же механизму, которыйобеспечивает их рост в норме. Для кровеносных сосудов опухоль —это дополнительная масса клеток, которая требует снабжениякровью и поэтому роста дополнительных сосудов. Очевидно, суще-ствует определенное соответствие между клеточной массой и разви-тием кровеносных сосудов. Нарушение такого соответствия форми-рует сигнал, стимулирующий развитие сосудов.

Как проверить, какая из концепций относительно наличия вопухоли клеток с различным потенциалом метастазирования вер-на? Если верна мутационная концепция, то выделенные клетки сбольшой метастатической потенцией и клетки с низкой потенциейдолжны давать клоны с теми же признаками, как это следует изклонально-селекционной концепции рака. Если же верна ткане-вая модель, то каждая стволовая клетка создает клон, в которомклетки различаются степенью дифференцировки, что проявитсяв их различной метастатической способности. Согласно имею-щимся фактам, опухолевые клетки не теряют способности к диф-ференцировке (Белоусова, 1993; Швембергер, 1987).

Клетки колоний эмбриональных фибробластов, трансформи-рованные in vitro вирусом саркомы мышей, вводили внутривенномышам сингенной линии (Fidler, Poste, 1985). Установлено, чтоисследованные линии образуют различное количество фокусов влегких. Затем клоны из двух колоний (с низким и высоким мета-статическим потенциалом) были реклонированы, и их метастати-ческие возможности были исследованы. Оказалось, что каждыйиз исследованных клонов давал гетерогенную картину по количе-ству фокусов в легких. Причем клоны с высокими метастатиче-скими потенциями проявили большую вариабельность, чем слабометастазирующие клоны. Авторы делают вывод, что, несмотря науницеллюлярное происхождение трансформированных клонов,каждый клон уже содержит субпопуляции клеток с различнымиметастатическими свойствами. Таким образом, результаты иссле-дований подтвердили выводы, сделанные на основании тканевоймодели, и разрушили представления, сделанные на основаниимутационной гипотезы.

Показано, что через 24 часа после попадания клеток в кровьтолько 1% из них сохраняет жизнеспособность, и только 0,1% об-наруживает способность давать метастазы (Fidler, 1970). Очевид-но, это. можно объяснить тем, что такое процентное содержаниесоответствует количеству активизированных стволовых клеток вткани, поскольку именно стволовые клетки являются источникомраковых при трансформации.

В настоящее время метастазирование рассматривается какмногоступенчатый процесс. Выделяются последовательные эта-пы: 1) местная инвазия опухоли; 2) разрушение внеклеточногоматрикса протеазами; 3) передвижение опухолевых клеток в из-мененном внеклеточном матриксе. Обнаружена система регуля-ции активности протеолитических ферментов, затрагивающаясинтез и выделение ферментов из клеток.

Широко распространена гипотеза о положительной корреляциимежду показателями нестабильности генома, мутациями и злокаче-ственностью. Выше мы попытались показать, что злокачествен-ность опухолевых клеток имеет другую основу, связанную со свой-ствами стволовых клеток. Еще одним доводом, подкрепляющим на-шу позицию, служат данные (Кравцов и др., 1990), которые позво-лили авторам утверждать, что связь между злокачественностью инекоторыми показателями нестабильности генома не является обя-зательно положительной. Высказывается предположение, что, воз-можно, чрезмерно высокие частоты генетической изменчивостиприводят к снижению жизнеспособности клеток и как следствиеэтого — к снижению их способности метастазировать.

Таким образом, в понимание процесса метастазирования ткане-вая теория вносит ряд принципиально новых положений: 1) она ме-няет представление о природе злокачественных клеток, показывая,что злокачественность обусловлена не мутациями, а клоногенно-стью стволовых и коммитированных клеток, обладающих активи-зированными онкогенами, при нарушении тканевой регуляции; 2)новую трактовку получает проблема нарушения адгезии опухоле-вых клеток, что связывается со снижением дифференцированностиклеток в результате эмбрионализации ткани при ускоренной проли-ферации и снижением синтеза молекул адгезии; 3) новое освещениеполучила проблема гетерогенности клонов с различными потенция-ми к метастазированию, она связывается со структурой дифферонаи степенью дифференцированности клеток клона.

7. Дедифференцировка и изменениеферментативного спектра при раке

Тканевая модель исходит из того, что основные составляющиефакторы и проявления канцерогенеза в начальной стадии носятнеспецифический характер. Однотипный характер измененияферментов в ответ на воздействие различными канцерогенами,сходство этих изменений с таковыми при воздействии неканцеро-генными изомерами свидетельствуют о том, что специфичностьопределяется особенностями реагирования ткани, а не особенно-стями химического агента (Колосова, 1976).

При рассмотрении изменений активности ферментов в опухо-лях привлекает внимание тот факт, что имеются упорядоченныеизменения, повторяющиеся, как правило, в разных опухолях икоррелирующие со скоростью роста опухоли. К последним мож-но отнести черты дедифференцировки, появление эмбриональ-ных белков и сдвиг изозимных спектров ряда ферментов в сторо-ну состава, характерного для эмбриональной ткани.

На ранних стадиях гепатоканцерогенеза изменения активно-сти ферментов, регистрируемые при анализе целого гомогенатапечени, заключаются в снижении уровней активности тканеспе-цифических ферментов и появлении изозимов, характерных дляэмбриональной печени. При введении крысам гепатоканцероге-нов (ДАВ, 3-МЕ-ДАБ, ДЭНА, афлатоксина В) в печени отмече-но падение активности тканеспецифических ферментов (глкжозо-6-фосфатазы, глюкокиназы, аргиназы, пируваткиназы L) и уве-личение активности эмбрионального изозима пируваткиназы (К),а также ГК, преобладание которой по сравнению с глюкокиназойхарактерно для низкодифференцированных гепатом и эмбрио-нальной печени (Салямон, 1974; Кильдема, 1978; Yanagi et al.,1984). С позиции тканевой теории рака эти явления можно объ-яснить репопуляцией клеточного состава ткани, в результате чегоон обновляется и омолаживается.

В результате повреждения гепатоцитов токсическими метабо-литами канцерогенов происходит частичная гибель дифференци-рованных клеток и их замена обновленными гепатоцитами, воз-никающими вследствие овальноклеточной пролиферации (Ogawaet al., 1974a, 1974b и др.).

При скармливании крысам диеты, содержащей 0,06% 3-МЕ-ДАБ, самыми ранними изменениями в составе клеток печени бы-ла дегенерация предсуществующих дифференцированных гепато-цитов, которые заменялись клетками овальноклеточных проли-фератов, через 11 недель исходные гепатоциты были почти пол-ностью заменены обновленными, при этом наиболее резкое паде-ние активности глюкозо-6-фосфатазы в гомогенате печени прихо-дилось на первые 2 — 3 недели опыта, когда происходили дегене-рации исходных гепатоцитов; параллельно с овальноклеточнойпролиферацией наблюдалось увеличение в печени активности эм-брионального изозима альдолазы (A) (Iwasaki et al., 1972;Ogawa et al., 1974a, 1974b).

Регистрируемые в гомогенате ткани печени крыс снижение ак-тивности ферментов, специфичных для дифференцированных ге-патоцитов (аргиназа, глюко-б-фосфатаза, альдолаза В), и увеличе-ние активности фермента (альдолаза А), характерного для низко-дифференцированных клеток печени, после воздействия как канце-рогеном, так и его неканцерогенным аналогом свидетельствуют о

независимости наблюдаемых изменений от канцерогенных свойствагентов. Одной из причин этого явления, согласно И.А.Ходосовой(1988), могут быть вызванные повреждающим действием агентовдегенеративные изменения дифференцированных гепатоцитов иувеличение доли низкодифференцированных клеток. Однонаправ-ленность выявленных морфологических и биохимических измене-ний отражает снижение уровня дифференцированности ткани.

Наблюдаемые на ранних стадиях гепатоканцерогенеза измене-ния активности маркерных ферментов являются обратимыми.Более или менее стабильные изменения наблюдаются в энзимоде-фицитных областях, гиперпластических очагах или узелках, по-являющихся через достаточно отдаленное время после началахронического введения животным канцерогенов (Farber, 1976).

Клетки большей части гиперпластических узелков со време-нем подвергаются дифференцировке и становятся неотличимымиот нормальных гепатоцитов. Важно отметить, что в то же времяимеются работы, в которых доказывается образование гепатокар-цином из части узелков (Roomi et al., 1985). Если рассматриватьзти данные с позиции традиционного подхода, то из двух выше-приведенных положений надо исключить одно: либо справедливапервая точка зрения, согласно которой гиперпластические узелкиспособны нормализоваться, если снять канцерогенное воздейст-вие, и поэтому не имеют отношения к канцерогенезу, основанно-му на мутациях, либо надо признать вторую точку зрения, т.е.что из узелков формируется опухоль. В рамках тканевой теориитакого противоречия не возникает: справедливы и первая, и вто-рая точка зрения, все зависит от уровня канцерогенного профи-ля, от фазы продвинутое™ опухолеобразования. Первая фазаканцерогенеза обратима, поэтому прекращение канцерогенноговоздействия приводит к нормализации — опухолевой регрессии.Если же канцерогенное воздействие не прекращается, то опухо-левый процесс приобретает спонтанность, неконтролируемыйрост. Отметим, что положение об обратимости опухолеобразова-ния в начальной фазе имеет клиническое значение: опухоль мож-но лечить путем устранения (нейтрализации) источника повы-шенной пролиферации. Один из аспектов клинического значениятканевой теории заключается в том, что она конкретизирует при-роду канцерогенного фактора, выявляя «эквивалент» (т.е. общийзнаменатель) канцерогенного воздействия.

В процессе канцерогенного воздействия происходит изменениереагирования на гормональную регуляцию, появляется сходство стаковой в эмбриональных тканях. В ряде случаев это выражается внечувствительности к гормонам тканей взрослого организма.

С нашей точки зрения, потерю способности опухоли реагиро-вать на гормоны можно объяснить следующим образом. Необхо-

димо принять во внимание, что рецепторы к гормонам синтезиру-ются дифференцированными клетками, поэтому омоложение кле-ток приведет вначале к частичной, а затем к полной потере ре-цепторов и, как следствие, потере чувствительности к гормональ-ной регуляции. Отметим, что данный механизм не представляетгенетических нарушений ДНК.

На основании изучения изменений активности ферментов иизозимного состава в опухолях был сделан вывод о происходя-щей в ходе малигнизации дисдифференцировке клеток. На осно-ве этих фактов была создана концепция, рассматривающая раккак болезнь дифференцировки (Фель, Швембергер, 1968; Ашма-рин и др., 1972; Markert, 1968; Sugimura et al., 1972).

Таким образом, тканевая теория — это иной «архитектур-ный» принцип механизма трансформации, включающий в себяосновные конструктивные подходы, она интегрирует их в единуютеорию, в которой находит место как идея молекулярно-генетиче-ского подхода, связывающая рак с ненормальной активизациейонкогенов, так и идея, основанная на нарушении дифференци-ровки клеток, эпигенетические модели и другие концепции.

8. Теория лейкоза

Считается, что 60 — 90% злокачественных новообразований улюдей обусловлены влиянием факторов окружающей среды. Од-ним из сильнейших факторов, вызывающих лейкоз, является ра-диация. Онкогенный эффект лучевого воздействия общепризнан.Его считают этиологическим фактором в увеличении новообразо-ваний разной локализации — гемобластозов и рака кожи у рабо-тающих с γ-облучением, рака легкого у шахтеров урановых идругих рудников, остеосарком при работе с радием, лимфом придействии урана. Взрыв атомной бомбы в Хиросиме привел к ши-рокому распространению лейкозов и привлек внимание обще-ственности к этому виду рака крови. Такая же трагедия про-изошла в Чернобыле и ряде других мест.

Рак крови начинается с симптомов, кажущихся безобидными:катаральные поражения слизистых оболочек, кровоточивость, не-значительное повышение температуры, утомляемость, малокровие.Особое место занимают острые лейкозы — наименее излечимые он-кологические заболевания, поражающие кроветворную систему.Частота возникновения острых лейкозов во всем мире растет.

По мнению Л.А.Стрелкова (1992), на сегодня нет полной,окончательной концепции, объясняющей возникновение и разви-тие лейкозного процесса.

При лейкозе в кровь попадают молодые незрелые или частичнонедифференцированные лейкоциты, недифференцированные гра-нулоциты, моноциты или клетки — предшественники эритроцитов.Имеется несколько видов лейкоза: миелоидный, лимфоидный, мо-ноцитарный лейкоз и лейкоз плазматических клеток. Считается,что форма лейкоза определяется тем, в каких форменных элемен-тах развивается патология. Согласно точке зрения Балажа (1987),лейкоз возникает вследствие патологической пролиферации клетоккостного мозга — самого важного органа кроветворения.

Хронический лейкоз характеризуется тем, что в крови одновре-менно появляются клетки почти на всех стадиях созревания. Так,при хроническом миелоидном лейкозе в крови обнаруживаются ми-елобласты, промиелоциты, миелоциты, метамиелоциты и грануло-циты. Различают две формы лейкоза — острую и хроническую.При острой форме в крови и костном мозге появляется большое ко-личество молодых бластов. Это могут быть миелобласты, тогда этоопределяется как острый миелоидный лейкоз, лимфобласты — ост-рый лимфоидный лейкоз, моноцитобласты и т.д. Остальные клеткикрови представляют зрелые формы. Для хронического лейкоза ха-рактерно медленное появление в крови клеточных форм всех степе-ней зрелости. В крови такого больного можно обнаружить миело-бласты, промиелоциты, миелоциты, метамиелоциты и дифферен-цированные конечные клетки — гранулоциты.

Чтобы разобраться в механизме лейкоза, необходимо проана-лизировать теоретические основы нарушения гомеостатическихсистем. Защитно-приспособительные реакции органов и тканейорганизма, обеспечивающие постоянство их функций, сформиро-вались в процессе эволюции. На тканевом уровне таким механиз-мом неспецифической защиты является тканевый гомеостаз. Приизбыточных длительных патогенных, канцерогенных или функ-циональных воздействиях, превышающих норму «изнашиваемо-сти клеток», в ткани развивается компенсаторный процесс в видерегенерации внутриклеточных структур либо усиления пролифе-рации клеток. Таким образом, канцерогенное воздействие вызы-вает повышенную пролиферацию клеток, биологический смыслкоторой состоит в компенсации отмирающих клеток.

Рассмотрим, как развивается лейкоз при воздействии радиа-ции и бензола. При длительном воздействии радиации и бензола(Захаров и др., 1990) через несколько лет от начала воздействиянаблюдаются признаки гипопластического состояния кроветвор-ной ткани, проявляющиеся в умеренной цитопении в сочетании скомпенсаторным напряжением в системе крови. При более интен-сивном хроническом лучевом воздействии (ЛВ) и воздействиибензола (ВБ) развивается выраженная гипоплазия костного моз-га и стойкая цитопения в крови.

При хроническом воздействии бензола отмечается уменьшениедоли зрелых и дозревающих клеток — палочко- и сегментоядер-ных нейтрофилов, полихромофильных и оксифильных нормо-бластов — и относительное увеличение молодых форм — мие-лобластов, промиелоцитов, миелоцитов, проэритробластов, базо-фильных и полихромных эритробластов (Фраш, 1972). По мне-нию В.Н.Захарова и др. (1990), обнаруженные изменения в со-зревании кроветворных клеток, по-видимому, имеют определен-ное значение в развитии нарушений кроветворения, обусловлен-ных длительным Л В и ВБ.

Рассмотрим развитие лейкоза с иных позиций — не как ре-зультат мутаций стволовой кроветворной клетки, а как результатнарушения саморегулирующейся гомеостатической системы с об-ратной связью. В последние годы появились новые направленияисследования динамических систем, где используется аппарат те-ории динамических систем. В ряде работ система крови рассмат-ривается как сложный осциллятор (Егармин, 1982; Morleyetal,1970; Kazarinoff, Driesche, 1979), причем параметры осцилля-ции — размах и частота — отражают качество регулирования си-стем. Показано, что начальные стадии угнетения пролиферации вкостном мозге при введении цитостатиков сопровождаются уве-личением осцилляции, т.е. размаха колебаний нейтрофилов. Впериод выраженной депрессии костного мозга средний уровеньнейтрофилов и размах их колебаний уменьшаются.

Согласно Л.Глассу и М.Мэки (1991), подход к заболеваниямкроветворения с позиции циклического функционирования по-зволяет выявить новые аспекты развивающейся патологии. Примногих заболеваниях нормальная организация нарушается и за-меняется аномальной динамикой. Заболевания, в основе которыхлежит нарушение ритмического характера, Л.Гласе и М.Мэки(1991) предложили назвать динамическими болезнями. Во мно-гих клинических ситуациях, в которых встречается аномальнаядинамика, ей предшествуют патологические структурные наруше-ния и изменения параметров физиологического регулирования.

Исследования клеточного цикла и систем регуляции содержа-ния клеток в крови привели к ряду предположений. Клиниче-ские данные и изучение динамики систем с обратной связью в ре-гуляции гемопоэза привели к выводу, что у пациентов с заболе-ваниями крови можно ожидать появления колебаний и хаотиче-ской динамики. В исследованиях периодического гемопоэза (цик-лической нейтропении) Mackey (1973) установил связь динами-ческих изменений, обнаруживаемых в популяциях кровяных кле-ток у больных, с бифуркацией в динамическом поведении попу-ляции полипотентных стволовых клеток (ППСК), предсказав пе-риод колебаний, а также ряд других характеристик. Им была

высказана гипотеза о том, что бифуркация возникает в результа-те аномальной гибели клеток во время пролиферативной фазы впопуляции ППСК. Эта гипотеза была подтверждена. Полагают,что больные с апластической анемией страдают этой патологиейи у некоторых возникают колебания в численности стволовыхклеток и более зрелых гемопоэтических клеток во время восста-новления. Установлено, что у пациентов с заболеваниями кровичасто возникает цикличность. В отсутствие терапии у больных сХМЛ обнаруживается заметное колебание уровней белых кровя-ных клеток. Тот факт, что цикличность может быть либо регу-чярной, либо хаотической, осложняет лечение.

Как известно, лечение лейкозов не всегда приносит успех.Как считают Л. Гласе и М.Мэки (1991, с.196), «некоторые паци-енты умирают из-за того, что подверглись терапии, гораздо ско-рее, чем если бы их оставили в покое, в то время как у другихжизнь продлевается». Возникает необходимость в использованииподходов нелинейной динамики в терапии лейкозов. Например,один из выводов состоит в том, что у больных с гипоплазией ко-стного мозга различного происхождения чем больше снижать по-требность в продуцировании дифференцированных клеток попу-ляции ППСК, тем более выгодным это оказывается для восста-новления ППСК и их костномозговых потомков. Иными слова-ми, снижение пролиферативной нагрузки способствует нормали-зации тканевого гомеостаза.

Рассмотрим кратко систему крови с позиции воспроизводстватканевого гомеостаза. Кровь содержит разные типы клеток, выпол-няющие функции транспорта кислорода, выработку антител и дру-гие функции. Время существования у всех клеток ограничен, но,поэтому их воспроизводство осуществляется за счет общей стволо-вой клетки. Гемопоэтическая, или кроветворная, стволовая клеткаявляется плюрипотентной, т.е. дает начало всем типам терминальнодифференцированных клеток. Красные кровяные клетки — эрит-роциты — переносят гемоглобин. Белые кровяные клетки — лейко-циты — борются с инфекциями, осуществляют санитарную функ-цию Тромбоциты регулируют свертывание крови, помогают вос-станавливать поврежденные участки кровеносных сосудов. Различ-ные клетки крови образуются в различных количествах, и образо-вание каждого их типа регулируется отдельно в соответствии с по-требностями. Из этого следует, что в гемопоэзе действуют сложныеуправляющие механизмы. Клетки всех типов для замены погибшихдолжны создаваться с нужными скоростями. Когда клетка диффе-ренцировалась как эритроцит, гранулоцит и т.д., обратный путьдля нее закрыт: состояние дифференцировки необратимо (Албертси др., 1987). Как же происходит регуляция нужных количеств кле-ток? Недостаток эритроцитов после каких-либо повреждений по-

буждает клетки почек к синтезу эритропоэтина, а избыток эритро-цитов снижает секрецию гормона. Поскольку поступление в кровьновых эритроцитов происходит через один-два дня после повыше-ния уровня эритропоэтина, то, очевидно, он действует на оченьблизких предшественников зрелых эритроцитов. Клетки эритроид-ного ряда, путь дифференцировки которых определился, должныпройти несколько последовательных циклов деления, во время ко-торых они становятся все более и более чувствительными к эритро-поэтину. Помимо эритропоэтина существует ряд аналогичных гор-монов, вырабатываемых в ответ на возникающую потребность влейкоцитах разного рода. Очевидно, для каждого вида коммитиро-ванных клеток-предшественниц нужен специфический гликопроте-иновый фактор, действие которого определяет размножение пред-шественников и продуцирование дифференцированного потомства(Албертс и др., 1987). Данные позволяют предполагать, что в про-цессе развития общего предшественника гранулоцитов и макрофа-гов имеется стадия, на которой осуществляется выбор одного издвух направлений более узкой специализации и этот выбор опреде-ляется концентрацией особого фактора (granulayte/maurphagecolony-stimulating factor, GM-CSF) в среде.

Согласно Л.Глассу и М.Мэки, гормональное регулированиегомеостаза нейтрофилов происходит на уровне между циркули-рующей нейтрофильной массой и миелоидными стволовымиклетками. Уменьшение числа циркулирующих нейтрофилов при-водит к образованию и высвобождению гормона гранулопоэтина,который действует на популяцию стволовых клеток, увеличиваяпролиферацию и поток клеток в популяцию предшественниковмиелоцитов. Математическая модель, которая отражает динамикутакой системы, учитывает корреляцию между скоростью распадаклеток и скоростью их образования, а также варианты значенийпараметров, при которых достигается устойчивость.

Однако математические модели динамики системы крови —это все же не сама теория лейкозов, а лишь определенный ас-пект, срез качественного явления, биологическая сущность кото-рого сформулирована специалистами, занимающимися природойрака крови. Появление таких моделей позволяет по-новому по-дойти к природе рака и убеждает, что механизм канцерогенезареализуется не в отдельной клетке, а представляет собой наруше-ние тканевой системы регуляции гомеостаза. Причина нарушенияконтроля пролиферации не связана прямым образом с мутациямионкогенов или иными необратимыми изменениями генома. Дажев случае наследственных генетических дефектов лейкозогенез ре-ализуется по схеме, описываемой тканевой теорией, где мутациивыполняют роль неспецифических факторов, усиливающих про-лиферативный режим тканевого гомеостаза.

Существуют ли объективные критерии, на основании которыхможно обосновать, что механизм лейкоэогенеза развивается со-гласно тканевой модели? Если механизм лейкоза осуществляетсясогласно тканевой модели, то это должно обнаруживаться по ха-рактерным признакам: 1) механизм трансформации должен бытьнеспецифичен в том смысле, что огромное число канцерогеновспособно вызвать трансформацию; 2) действие канцерогенов дол-жно вызывать длительную повышенную пролиферацию, соответ-ствующую канцерогенному профилю, в качестве компенсаторнойреакции; 3) хроническая пролиферация должна инициироватьпрогрессирующую эмбрионализацию, поскольку она связана собратимой блокировкой дифференциации; 4) если тканевая мо-дель справедлива в целом, то в качестве следствия из нее вытека-ет положение, согласно которому результат трансформации дол-жен носить обратимый характер, т.е. в результате дифференци-ровки лейкозные клетки теряют злокачественные свойства. Аль-тернативная модель, теория онкогена, приходит к противополож-ному результату — необратимой трансформации и соответствен-но необратимой блокировке дифференцировки в результате мута-ций и иных изменений генома.

Отличие тканевой теории в том, что она связывает различные поприроде проявления канцерогенеза в логически стройную системупоследовательности событий, которые приводят к неконтролируе-мой пролиферации. Она связывает динамику пролиферации с про-цессом воспроизводства тканевой структуры клеточных популя-ций, т.е. структуры гомеостаза, от состояния которого зависит кон-троль деления клеток. Прогрессирующая эмбрионализация клетокпостепенно нарушает воспроизводство тканевого гомеостаза, поэто-му выходит из строя контроль пролиферации, т.е. структура и фун-кция органично взаимосвязаны в системе тканевого гомеостаза.

Анализ предлейкозных состояний, проведенный И.Г.Акоевым(1987), позволил сделать ряд интересных принципиальных выво-дов, которые подтверждают тканевый подход к механизму лейко-за: 1) процессу малигнизации клеток в абсолютном большинствеслучаев предшествует период активной пролиферации; 2) в усло-виях измененного режима пролиферации клетки приобретаютчерты эмбриональных клеток, вследствие недостатка времени наполноценное прохождение этапов дифференцировки; 3) появле-ние и закрепление злокачественности происходит, по-видимому,не путем генных и хромосомных мутаций, а путем принципиаль-но обратимого фиксирования на уровне генетической регуляции;4) вероятность злокачественного заболевания определяется состо-янием организма и его физиологических систем, которое зависитот возраста, наследуемых конституционных и психофизиологиче-ских особенностей организма.

Следует отметить, что распространенная точка зрения на меха-низм лейкоза как результат мутаций стволовой кроветворной клет-ки содержит в себе противоречие, поскольку наряду с этим призна-ется способность лейкозных клеток проходить стадии дифференци-ровки, теряя злокачественность. Известно, что и нормальные ство-ловые кроветворные и опухолевые лейкозные стволовые клетки об-ладают способностью к длительному самоподдерживанию и даютпотомство более дифференцированных клеток при воздействии ин-дуцирующих факторов (Бутенко, 1983). S.L.Sach (1981) показал,что неопластические клетки при ХМЛ обладают признаком стволо-вых клеток и способны дифференцироваться как в гранулоциты,так и в B-клетки. Представление о трансформации в результате му-тации стволовой клетки и данные по нормализации лейкозных кле-ток в результате созревания противоречат друг другу. Столкнове-ние этих положений невольно ставит вопрос о доверии к экспери-ментальным данным и теоретическим выводам, сделанным на их ос-нове. По существу, необходимо сделать выбор и отбросить как оши-бочное либо первое положение, либо второе. В рамках теории онко-гена это противоречие неразрешимо, поскольку заключение о прин-ципиальной обратимости трансформации означает опровержениемолекулярно-генетической теории, в основе которой лежит мутаци-онная концепция. Следовательно, в рамках теории онкогена этопротиворечие не поддается решению. В рамках тканевой теории об-наруженный парадокс получает рациональное объяснение, что оп-ровергает теорию онкогена.

Особое место в ряду онкологических заболеваний крови зани-мает острый лейкоз. Известно, что процесс острого лейкоза (ОЛ)сопровождается гемодепрессией и дисгемопоэзом. Как считаетЛ.А.Стрелков (1992), формирование лейкозной опухоли сопря-жено с дисбалансом иммунной и кроветворной систем. Существу-ющий в норме баланс миелоидной и лимфоидной ткани, опреде-ляемый нормальным функционированием Т-лимфоцитов, в зна-чительной степени предупреждает развитие лейкоза. Сбой в им-мунной системе связан с дисфункцией Т-лимфоцитов, нарушени-ем баланса и провоцирует развитие лейкозных клеток. При ОЛхарактерно ослабление или извращение функции Т-лимфоцитов,появляются незрелые их формы, т.е. нарушена дифференциров-ка. С другой стороны, известно, что зрелые Т-лимфоциты прояв-ляют противоопухолевую активность, а незрелые усиливают опу-холевый рост. По мнению Л.А.Стрелкова (1992), «синдром угне-тенного кроветворения не только обязательный признак ОЛ (иОМЛ): он может быть ведущим патологическим фактором, опре-деляя развитие рака крови».

Проанализируем ряд закономерностей при лучевом и бензоль-ном воздействии малой интенсивности. Ранние реакции системы

крови представляют комплекс изменений отдельных ростков кро-ветворной ткани, в которой преобладают неспецифические реак-ции: нейтрофильный лейкоз, лимфопения, эозинофилопения, ре-тикулоцитоз, различные качественные изменения клеток крови.

Более специфическим проявлением являются гиперклеточныереакции в периферической крови — лейкоцитоз, ретикулоцитоз,тромбоцитоз, эритоцитоз. Такие гиперклеточные реакции считаютпризнаком активации соответствующих ростков под воздействиемканцерогенов. Как считают Захаров и др. (1990), причина гиперци-тозов связана с компенсаторно-приспособительной реакцией, В ус-ловиях уменьшения продукции клеток в костном мозге компенса-торно-приспособительные реакции организма направлены на под-держание уровня клеток в крови. Это достигается за счет ускорен-ного выхода клеток из костного мозга и регистрируется в виде«омоложения» состава крови. При радиационном и бензольномвоздействии отмечается уменьшение доли зрелых и дозревающихклеток, связанное как со снижением продукции, так и с усилениемвыброса клеток в кровь. Показано, что повышение пролифератив-ного пула стволовых клеток является ранней компенсаторной реак-цией на лучевое воздействие (ЛВ) и воздействие бензола (ВБ).

Нарушение контроля пролиферации и дифференцировки кле-ток является общим проявлением канцерогенеза. Каковы причи-ны блокировки дифференцировки клеток крови? Согласно Иста-мановой и др. (1973), гематологическая картина гипоплазии за-висит от уровня кроветворения, на котором происходит задержкасозревания. Если поражаются родоначальные кроветворные клет-ки, то возникает панмиелопатия, если же поражаются более диф-ференцированные клетки, то возникают соответствующие видыгипоплазии. Согласно Бахтину и др. (1987), «...механизм дейст-вия вирусов и невирусных лейкемогенных факторов — актива-ция клеточных протоонкогенов и превращение их в трансформи-рующие онкогены. Это может быть связано с внутриклеточнымипроцессами — точечными мутациями, генными перестройками иамплификацией генов...». С позиции другой группы авторов, ги-поплазия обусловлена чрезмерным хроническим раздражением игиперфункцией гемопоэза, что приводит к снижению продукцииклеток, затем к истощению кроветворной ткани (Данилов и др.,1969; Moeshlin, 1958; Benestad, 1975). Эта последняя точка зре-ния, связывающая лейкоз с хроническим усилением распада кле-ток периферической крови и истощением гомеостаза, в тканевойтеории получила дальнейшее развитие.

У больных острым лейкозом в стадии предлейкоза выявлены:резкое снижение колониеобразующей и колониестнмулирующейактивности костного мозга и периферической крови; угнетениепролиферации и извращение созревания мпелопдной ткани, ане-

мия, цитопения. В начальной стадии ОЛ происходит сбой «диф-ференцировочных программ» гемопоэза, который характерен длягипопластической анемии (Стрелков, 1992). Основным поражаю-щим фактором в механизме гемодепрессии при ОЛ считается вы-теснение и замещение нормального гемопоэза опухолевой тканью(Воробьев, Бриллиант, 1974), Эту тенденцию определяют такжекак прогрессирующую эмбрионализацию клеток в процессе опу-холевой прогрессии.

Отмечается, что при развитии ОМЛ исчезает активность фак-тора созревания лимфокинина, ответственного за дифференци-ровку лейкозных бластов в зрелые моноциты/макрофаги (Chiao,1987; Chiao, 1986; Leung, Chiao, 1985). Таким образом, угнете-ние гемопоэза определяется дисфункцией Т-лимфоцитов, что со-провождается спадом активности всех основных лимфокининов.В пользу этого говорят факты участия лимфокининов в реакцияхиммунной системы и процессах гемопоэза, а также то, что обра-ботка лейкозных бластов лимфокининами вызывает их диффе-ренцировку (Стрелков, 1992).

Важно подчеркнуть, что при восстановлении гемопоэза сохра-няется способность лейкозных бластов к дифференцировке как invivo, так и in vitro (Алексеев, Воронцов, 1988; Афанасьев, Алма-зов, 1985; Владимирская, Торубарова, 1985). Учитывая меха-низм тканевой теории ленкозогенеза появляется возможностьсформулировать новую идею принципа «золотой пули», т.е.принципа, положенного в основу создания идеального противо-опухолевого препарата. Такой препарат должен не убивать рако-вые клетки, а нормализовать их путем снятия «блокировки днф-ференцировки» и стабилизировать тканевый гомеостаз за счетвыравнивания структуры клеточных популяций, что определяетнормализацию баланса в системе гомеостаза, восстановление об-ратной связи, контролирующей деление клоногенных клеток.

Проанализируем концепцию лейкоза, предложеннуюЛ.А.Стрелковым (1992, с.738). Он пишет: «Целесообразно... под-ходить к этому заболеванию с позиции указанной проблемы, т.е.оценивать ОЛ как нарастание дисбаланса иммунной и кроветвор-ной систем. Такой подход определяет возможный механизм лейкоз-ного процесса, в основе которого лежит сбой иммунной системы, аглавный итог — жизненно критическое угнетение гемопоэза».

С нашей точки зрения, данная концепция не объясняет рядпринципиальных моментов: 1. Почему происходит блокировкаднфференцнровки? 2. Как влияет изменение режима пролифера-ции на лейкозогенез? 3. Какую роль играет прогрессирующая эм-брпонализация клеток? 4. Связан ли лейкоз с мутациями в ство-ловой кроветворной клетке или имеет иную природу?

Что касается баланса иммунной и кроветворной систем, то по-скольку клетки этих систем имеют общий родоначальный ствол,т.е. происходят от общих стволовых клеток, то при канцероген-ном воздействии повышенный режим пролиферации может бытьинициирован одновременно с двух сторон. Изменение режимапролиферации за счет ускоренной гибели или потребления конеч-ных форм этих систем неизбежно за счет прогрессирования эмб-рионализации разрушает систему тканевого гомеостаза.

Таким образом, механизм развития лейкоза получает объясне-ние в рамках тканевой теории рака. Как было показано, основ-ные этапы развития рака крови совпадают с аналогичными про-цессами других форм канцерогенеза. Отличие рака крови в том,что отдельные ростки кроветворения представляют собой относи-тельно автономные контура саморегуляции, поэтому вначале кан-церогенная нагрузка может повреждать отдельные конечные сис-темы гомеостазов и какое-то время компенсироваться за счет бу-ферных свойств самовосстановления локальных гомеостазов. Наследующем этапе эта нагрузка начнет падать на более низкийуровень системы кроветворения и так постепенно доходя до плю-рипотентных стволовых клеток. Различие в клинической картинеразрушения кроветворной системы может определяться тем,сколько конечных ветвей кроветворения охватывает канцероген-ное воздействие, поражает ли оно избирательно только один видклеток или несколько. Поражение контуров саморегуляции мо-жет происходить в различном порядке в зависимости от канцеро-генного профиля и избирательности повреждения различныхгрупп клеток и от потенциала контура. При слабых воздействияхканцерогенного фактора может возникнуть эффект стабилизации,что соответствует доброкачественной опухоли, когда уровня кан-церогенного воздействия недостаточно, чтобы довести прогрессиюдо злокачественного состояния. Таким образом, в тканевой тео-рии лейкоза рассматривается поведение и механизм разрушениятканевого гомеостаза крови в результате длительного повышенно-го режима пролиферации. Несмотря на внешнее различие систе-мы крови от других тканей организма сущность механизма лей-козогенеза не отличается от других форм опухолеобразования,что говорит об универсальности тканевой теории.

Тканевый гомеостаз системы кроветворения более развит илучше изучен, поэтому вопросы тканевой регуляции и ее наруше-ния, которые недостаточно описаны на примере других формканцерогенеза, могут быть уточнены и дополнительно обоснова-ны. Например, наличие обратных связей между дифференциро-ванными клетками и низкодифференцированными в системе тка-невой регуляции кроветворения убеждает в том, что механизмконтроля пролиферации реализуется на уровне тканевой систе-

мы, поэтому нарушения, приводящие к раку, связываются с ней.Соответственно изменился предмет теории канцерогенеза: анали-зируется механизм нарушения тканевого гомеостаза. Другим при-мером является такое свойство лейкозных клеток, как способ-ность проходить дифференцировку, теряя злокачественность.Для лейкозных клеток этот факт хорошо известен и общеприз-нан. Из этого следует, что представление о необратимых измене-ниях генома (онкогенов) в качестве причины и механизма транс-формации является ошибочным, что опровергает основу молеку-лярно-генетической теории.

9. Концепция взаимосвязи основных элементовмеханизма контроля пролиферации и

его нарушения при раке

На сегодняшний день выявлены основные молекулярно-гене-тические детали механизма контроля пролиферации и его нару-шения при опухолеобразовании. Но несмотря на глубокие разра-ботки по каждому направлению изучения контроля пролифера-ции, механизм опухолеобразования с позиции теории онкогенезаеще до конца не известен. Чтобы представить, как этот процессработает в целом с позиции тканевого подхода, необходимо выя-вить корреляцию между данными по факторам роста и кейлонам,онкогенам и антионкогенам (протекторам), дифференцировкойклетки и ее блокированием при раке, поведением рецепторов наклеточной мембране. Все эти отдельные группы данных должнынайти свое место в целостной картине, должны быть увязаны сдругими составляющими механизма канцерогенеза.

Наша концепция интеграции этих данных основывается навыявлении внутренней логики взаимосвязи между компонентамипутем сопоставительного анализа нескольких направлений иссле-дования. Одновременно такой анализ выступает в качестве дока-зательства того или иного положения. Задача состоит в том, что-бы состыковать феноменологическое описание контроля проли-ферации и поведения клетки в системе тканевого гомеостаза сэкспериментальными данными по ФР, кейлонам, рецепторам, атакже с данными об активности онкогенов и антионкогенов.

Открытие антионкогенов можно оценить как последний шаг впонимании недостающего звена механизма трансформации. Одна-ко если исходить из уже известных данных относительно противо-положности между пролиферацией и дифференцировкой, междумитогенным действием факторов роста и митозцнгибирующим эф-фектом кейлонов, между стволовыми клоногеннымп клетками идифференцированными клетками, то этот антагонизм обнаружива-

ется на уровне генов с противоположными функциями, что в кон-тексте вышеприведенных противоположностей вполне закономер-но и выступает в качестве их продолжения и конкретизации.

Обнаруженный антагонизм, а также другие данные, рассмат-риваемые с этих позиций, должны коррелировать с феноменоло-гическим описанием поведения клетки в ткани. С точки зренияразличия пролиферативной активности и степени дифференци-ровки клеток тканевую систему можно разделить на два поляр-ных полюса, которые замкнуты друг на друга контуром обратнойсвязи (кейлонный механизм контроля пролиферации), составля-ющим основу механизма гомеостаза. Один полюс составляютнизкодифференцированные клоногенные клетки — стволовые икоммитированные, второй полюс — зрелые, дифференцирован-ные клетки. Особое значение для понимания механизма рака спозиции тканевой модели имеет тот факт, что клоногенные ство-ловые клетки обладают тем же набором свойств, которые ранееидентифицировались в качестве злокачественных признаков ра-ковых клеток, — они низкодифференцированны, иммортализова-ны, обладают аутокринным митозом, имеют активизированныеонкогены, на клеточной мембране имеются рецепторы к ФР, иони сами синтезируют ФР.

Когда стволовые клетки дифференцируются, переходя к по-люсу дифференцированных клеток, то перечисленные злокачест-венные признаки теряются: активность онкогенов репрессирует-ся, исчезают рецепторы к ФР, клетки перестают синтезироватьФР и начинают синтезировать кейлоны, способность к делениютеряется. Это означает, что гены, определяющие дифференци-ровку клетки, и гены, отвечающие за синтез кейлонов, противо-положны онкогенам и продуктам их экспрессии (ФР, рецепто-рам), — с этой точки зрения их можно определить в качестве ан-тионкогенов. Таким образом, можно сделать вывод, что антион-когены представляют собой гены, связанные с дифференциров-кой, а также гены, связанные с синтезом кейлонов, различиемежду ними состоит в том, что гены дифференцировки вызываютнеобратимую депрессию онкогенов, а гены, связанные с кейлона-ми, вызывают обратимую блокировку митоза.

Известно, что кейлоны синтезируются дифференцированнымиклетками, а митозингибирующее действие оказывают на низко-дифференцированные клоногенные клетки. Факторы роста син-тезируются низкодифференцированными клетками и действуютна клетки, у которых имеются рецепторы на клеточной мембра-не. Таким образом, в системе тканевого гомеостаза устанавлива-ется баланс между определенной дозой ФР и концентрацией кей-лонов. Этот баланс коррелирует с численностью дифференциро-ванных клеток и клоногенных, поэтому в результате прогресси-

рующей эмбрионализации баланс сдвигается в сторону увеличе-ния ФР. Кейлоны осуществляют функцию отрицательной обрат-ной связи, а ФР —функцию положительной связи. Антагонизммежду ФР и кейлонами находит свое отражение на генетическомуровне в виде онкогенов и антионкогенов.

Таким образом, устанавливается корреляция между несколь-кими группами данных, которые необходимо состыковать с дан-ными о поведении рецепторов на клеточной мембране. Поведениерецепторов ФР на клеточной мембране, их исчезновение и появ-ление, хорошо объясняет митотическую активность клетки и кор-релирует с другими данными. Так, в исследовании М.Фельдманаи Л.Эйзенбаха (1989) изучались молекулярно-генетические осно-вы метастазирования. Было выявлено, что метастазирование бо-лее выражено у тех раковых клеток, которые на клеточной мемб-ране имели рецепторы к факторам роста, — в метастатическихклетках экспрессируется ген, близкий к онкогену fms, которыйкодирует рецептор фактора роста. Следовательно, способность кметастазированию зависит от митотической способности и проли-фератпвного потенциала, что связывается с наличием рецепторак ФР и продуцированием ФР.

Этот факт коррелирует с известными данными о том, что впроцессе дифференцировки опухолевых клеток и нормальныхклоногенных клеток активность онкогенов репрессируется, а ре-цепторы к ФР исчезают. Корреляция между дифференцировкой ирепрессией онкогенов выявлена для нормальных стволовых и опу-холевых клеток и продемонстрирована на множестве примеров(Швембергер, 1987). Такая же закономерность характерна длялейкозных клеток. В процессе миелоидной дифференцировкиэкспрессия с-тус и c-myb постепенно снижается, вплоть до пол-ного исчезновения в гранулоцитах (Блинов, 1990). Как известно,не только факторы роста, но и рецепторы к ним кодируются кле-точными протоонкогенами (Иващенко, Быкорез, 1990), поэтомув результате дифференцировки рецепторы к ФР также исчезают.

Поляризация в системе тканевого гомеостаза между диффе-ренцированными и малодифференцированными клетками обнару-живается также и для состава рецепторов на клеточной мембра-не. Так, по данным Gallo-Payet и Hugon (1985), наибольшее ко-личество ЭФР-рецепторов имеют энтероциты из глубоких отде-лов крипт (в 2 — 3 раза больше, чем энтероциты поверхностныхотделов крипт и ворсинок). Для рецепторов инсулина характерраспределения противоположный — наибольшее их количествоимеют зрелые энтероциты крипт н ворсинок. В эпидермисе кожиЭФР-Р преимущественно обнаруживаются в глубоколежащих,менее дифференцированных кератиноцитах (Nanney et al., 1984).

Важным моментом механизма контроля пролиферации явля-ется дозозависимость митозингибирующего и митогенного эффек-тов, что позволяет точно контролировать массу клеток, их мито-тическую активность в каждом пуле тканевого гомеостаза, приэтом достигается соответствие между числом дифференцирован-ных клеток и дозой выделяемого кейлона, количеством делящих-ся клеток и концентрацией ФР, т.е. контролируются основныеколичественные и качественные параметры тканевого гомеостаза.

Второе значение открытия антионкогенов состоит в том, что этотфакт в определенной мере противоречит теории онкогена, посколь-ку в ней постулируется ненормальная активизация онкогенов в ре-зультате деструктивных мутаций. Установление того, что имеютсяспециализированные антионкогены, способные переключать, ре-прессировать активность онкогенов, входит в противоречие с тео-рией. Но появляется новая версия, связывающая причину транс-формации с мутациями в антионкогенах. Однако и первая, и втораяверсии механизма трансформации опровергаются тем фактом, чтоопухолевые клетки способны проходить дифференцировку, теряяпри этом злокачественные свойства, т.е. трансформация не носитхарактера необратимых деструктивных изменений онкогенов.

К такому же выводу можно прийти на основании анализа дейст-вия трансформирующих факторов роста, которые не обладают ге-нотоксичностью, действуя через рецепторы на мембране и которыеможно выделить как из нормальных, так и из опухолевых клеток(Альтштейн, Черепанцева, 1986; Карпентер, Коэн, 1987). Посколь-ку трансформирующие ФР выделяются также из нормальных кле-ток, то исключается генотоксический эффект и мутации. А учиты-вая, что трансформирующие ФР действуют через рецепторы к ФРна мембране, получается, что клетка обладает специализированныммеханизмом трансформации. Данный факт разрушает прежнююидею трансформации, основанную на деструктивном, генотоксиче-ском действии и мутациях, в результате чего, предполагалось, по-являются чужеродные для иммунитета раковые клетки. Открытиетрансформирующих факторов роста, не обладающих генотоксично-стью, разрушает представление о мутационном механизме транс-формации и тем самым опровергает теорию онкогена.

Механизм трансформации в тканевой теории не связывается смутациями в онкогенах, а является результатом постепенного раз-рушения тканевого баланса, т.е. контролирующих механизмов тка-невой системы, что реализуется при прогрессирующей эмбрионали-зации, разрушающей полярность между двумя полюсами в структу-ре гомеостаза, и соответственно прекращении функционированияотрицательной обратной связи. В результате этого стволовые кло-ногенные клетки, обладающие активизированными онкогенами,выходят из-под контроля, определяя опухолевый рост ткани.

Таким образом, удается состыковать, логически связать основ-ные данные о компонентах механизма пролиферации и его нару-шения. С этой точки зрения онкогены представляют собой гены,определяющие митотическую активность клетки. Различие междустволовыми и нестволовыми клетками состоит в том, что первыесами производят ФР и имеют рецепторы к ним, а нестволовыеклетки (кроме дифференцированных) имеют рецепторы к ФР,но сами не производят ФР. Антионкогены относятся к двумгруппам: генам обратимой блокировки митоза (кейлонный меха-низм) и к группе генов, вызывающих необратимую репрессиюонкогенов (гены, определяющие дифференцировку). Таким обра-зом, можно сделать новый вывод о том, что в клетках нет каких-либо особых трансформирующих генов, кроме тех, которые обес-печивают пролиферацию в стволовых и нестволовых клетках. Новозникают условия, связанные с нарушением тканевого гомеоста-за, при которых эти клоногенные клетки, обладающие потенци-ально злокачественными свойствами и имеющие активизирован-ные онкогены, выходят из-под контроля. Следовательно, те ге-ны, которые были идентифицированы в качестве раковых, на са-мом деле являются нормальными генами митоза. Аутокринныймитоз, как было показано во многих работах, характерен такжедля нормальных стволовых клоногенных клеток. Основной факт,подтверждающий данный вывод, состоит в том, что опухолевыеклетки обладают обратимой блокировкой дифференцировки, врезультате снятия которой, т.е. прохождения дифференцировки,они теряют злокачественные признаки.

ГЛАВА VII

ТЕОРИЯ ОПУХОЛЕВОЙ ПРОГРЕССИИ ИРЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

НАРУШЕНИЯ ЭНЕРГЕТИКИЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ КЛЕТОК

1. Критика учения Foulds о прогрессии опухолей

Учение о прогрессии опухолей, выдвинутое I. Foulds (1969),по признанию ведущих специалистов, оказалось одной из наибо-лее глубоких концепций, развиваемых в современной онкологии(Напалков, Бохман, 1989). По мнению B.C. Шапота (1969), уче-ние Foulds следует признать одним из самых глубоких и плодо-творных обобщений в онкологии за последние 20 — 25 лет. Одна-ко отмечаются некоторыми авторами отдельные несоответствиятеории с фактами.

Прогрессия выражается в качественном изменении свойствопухолевой ткани, что приводит к увеличению различий междуней и исходной тканью. Основным признаком является возраста-ние автономности, нерегулируемости опухолевого роста. С мор-фологической точки зрения основной признак прогрессии прояв-ляется в утрате опухолью органотипического и гистотипическогостроения и в снижении дифференцировки. Согласно теории про-грессии (Foulds, 1969), процесс структурно-функциональной пе-рестройки развивается в различных направлениях, независимыхдруг от друга. В процессе прогрессии происходит упрощениеферментного спектра опухоли, что коррелирует с прогрессирую-щей дедифференцировкой.

Для гормонозависимых опухолей в ходе прогрессии отмечает-ся утрата специфических рецепторов: гормоно-зависимые опухо-ли становятся независимыми.

По мнению Foulds (1976), прогрессия зависит более от прису-щих малигнизирующим клеткам свойств, чем от влияния окруже-ния, в котором они находятся. Не отрицается и роль внешнихстимулов, которая сводится лишь к ускорению или задержкепроявления прогрессии.

С нашей точки зрения, это положение нуждается в уточнении,а в чем-то и в опровержении. Так, прекращение канцерогенноговоздействия на ткань в начальной стадии развития приводит крегрессии опухолей и нормализации ткани. При гормональныхопухолях снижение гормонального профиля до нормы приводитк регрессии опухоли. Это означает, что для развития опухоли не-обходим постоянно действующий источник, инициирующий по-вышенную пролиферацию. Очевидно, что без уточнения стадиипрогрессии положение Foulds не совсем точно отражает зависи-мость опухолеобразования от внешнего окружения.

Один из самых важных постулатов учения Foulds (1969) со-стоит в представлении о полной независимости возникновения иразвития признаков прогрессии, что предопределяет неповтори-мую индивидуальность сочетаний различных факторов, характе-ризующих биологические свойства опухоли (анаплазия, способ-ность к метастазированию, гликолиз, скорость роста, ответы наразличные внешние воздействия, цитологическая и гистологиче-ская структура). Foulds полагал, что для этих признаков харак-терна не ассоциация, а диссоциация, т.е. строение и развитиеопухолей определяется большим числом независимо варьирую-щих признаков. Согласно автору, развитие опухоли, ее прогрес-сия характеризуется рядом постепенных необратимых измене-ний, которые возникают индивидуально в каждой опухоли.

Несмотря на широкое признание, учение Foulds, концептуаль-ное ядро учения — положение о независимости развития опухоле-вых признаков, с нашей точки зрения, нуждается в пересмотре. Не-зависимость опухолевых признаков означает, что между ними неткорреляции, связи. С нашей точки зрения — это ошибочное воззре-ние. За последнее время накопились новые данные, позволяющиеобосновать диаметрально противоположное положение о корреля-ции и синхронизации признаков опухолевой прогрессии. Появле-ние и изменение опухолевых признаков ассоциировано с развиваю-щейся дедифференцировкой, т.е. коррелирует с процессом эмбрио-нализации. Процесс нарастающей, прогрессирующей эмбрионали-зации, вызванный повышенным режимом пролиферации, приводитк разрушению структуры и функции тканевого гомеостаза и одно-временно к исчезновению рецепторов и молекул адгезии с клеточ-ной мембраны, т.е. вызывается двойной эффект.

С этой точки зрения убывание признаков дифференцировкикоррелирует с разрушением обратной связи (кейлонного меха-низма), достижением той стадии деградации, при которой обрат-ная связь не функционирует, т.е. кейлонный механизм контролямитотической активности выходит из строя.

В основе процесса прогрессирования эмбрионализацип лежитмеханизм репопуляции клеточного состава, который приводит к

постепенной замене дифференцированных клеток на все менеедифференцированные. Блокировка процесса дифференцировкисвязана с увеличением скорости митоза и характерна также длянеопухолевых регенераторных процессов. В ходе омоложенияпризнаки дифференцированных клеток меняются на свою проти-воположность и приближаются к свойствам малодифференциро-ванных стволовых клеток. Процесс репопуляции, лежащий в ос-нове прогрессирующей эмбрионализации, позволяет понять, по-чему опухолевые признаки хорошо коррелируют между собой иимеют общую тенденцию направленности изменений, зависящуюот прогрессии дедифференцировки, т.е. они не развиваются неза-висимо, как полагает теория Foulds.

Если эмбрионализация зависит от режима пролиферации и при-водит к развитию злокачественных свойств, то, очевидно, должнособлюдаться и обратное условие — повышение дифференцировкиопухолевых клеток должно приводить к их нормализации. Под-тверждение этого обратного утверждения выступает в качестве до-казательства и проверки правильности первого положения.

В своих работах И.Н. Швембергер (1987) обратил внимание наспособность опухолевых клеток не только к утрате, но и повыше-нию дифференцировки. Описано несколько десятков клиническихнаблюдений спонтанной регрессии нейробластом вплоть до образо-вания зрелых ганглиозных клеток (Dyke, Mulkey, 1967). При час-тичном повышении дифференцировки нейробластома трансформи-руется в ганглионейробластому; при дальнейшем увеличении диф-ференцировки — в доброкачественную ганглионейрому

Попытаемся опровергнуть положение о том, что злокачествен-ные свойства — результат мутаций и отбора. Проблема унифика-ции «конвергенции» ферментного спектра злокачественных опу-холей, независимо от их тканевого происхождения, опровергаетизвестное представление о мутациях и отборе как механизметрансформации и повышения злокачественности. При действиимутационного механизма на поздних стадиях прогрессии обнару-жился бы еще больший разброс признаков. Но происходит схож-дение признаков. Это не единственный аргумент. Если допу-стить, что действует эволюционный механизм мутаций и отбора,т.е. создаются новые виды (породы) клеток, то трудно объяс-нить, почему в конце концов появляются клетки с теми же свой-ствами, какими обладают активизированные стволовые клеткиНаличие в ткани стволовых клеток с активизированными онкоге-нами, иммортализованных, с аутокринным митозом, т.е. свойст-вами, идентичными свойствам раковых клеток, свидетельствует омеханизме трансформации, идущей согласно тканевой теории.

Возникает вопрос о правомерности и корректности примене-ния механизма эволюции к клеткам многок неточного организма

Дело в том, что в ходе эволюции меняется единица отбора и уро-вень организации, на котором действуют законы эволюционногоразвития. Пройдя фазу эволюционного развития, одноклеточныеобразовали многоклеточные организмы, при этом действие зако-нов развития как бы поднялось на следующий уровень организа-ции, а для предыдущего уровня — эволюция заканчивается.Иначе говоря, эволюция не распространяется равномерно на всеуровни организации, а действует поступательно, переходя ко всеболее высоким уровням Например, отобранные эволюцией типыбиохимических реакций в ходе дальнейшего процесса развитиябольше не эволюционируют, они достигли лучшего из возможно-го и исчерпали свой потенциал развития. Это говорит о том, чтосуществует предел развития для живых организмов (предел ви-дообразования), т.е. эволюция жизни уже закончилась для боль-шинства или для всех биологических организмов, т.е. эволюцио-нируют самые молодые виды и образования, т.е. только социаль-ные формы. Отмеченную особенность можно с полным правомназвать законом неравномерности и исчерпаемости эволюции.

Проанализируем более детально корреляцию инвазивностиклеток со степенью дедифференцировки. Различные данные по-казывают, что инвазивность, метастазирование зависят от состоя-ния клеточной мембраны, исчезновения молекул адгезии, нару-шения межклеточных контактов, пропадания рецепторов. Так,согласно Kellner (1971), наибольшее значение для инфильтратив-ного роста и дальнейшего метастазирования имеет «дизъюнкция»клеток опухоли — нарушение межклеточного контакта, способ-ность клеток к разъединению.

По мнению И.Н. Швембергер (1976), такая важная функция,как способность к контактному ингибированию, свидетельствует оненарушенных межклеточных контактах и является важным фак-тором в формообразовательных процессах. Поэтому способностьклеток к контактному ингибированию, согласно И.Н. Швембергер,следует рассматривать как функциональный признак дифференци-ровки. Образно говоря, клетки не рождаются «альтруистами и кол-лективистами»; только пройдя дифференцировку, их мембраны по-крываются молекулами, которые делают их «социально пригодны-ми» для жизни в клеточном сообществе. Обратный процесс — де-дифференцировка — усиливает злокачественные свойства.

В настоящее время изучено поведение нескольких классов моле-кул на поверхности мембраны, состояние которых коррелирует созлокачественностью клеток. Как показал С.И. Хакомори (1986),располагаясь на клеточной мембране, молекулы гликосфинголипидыразличными путями регулируют взаимодействие клетки с ее окру-жением. Экспрессия гликосфинголипидов на мембране изменяетсяв ходе деления и дифференцировки клеток. Когда клетки транс-

формируются, они характеризуются резким снижением количествагликосфинголипидов ОМз и GMi. По мнению Хакомори, это явле-ние коррелирует с потерей контроля над размножением. Исследо-вания показали, что характерный состав гликосфинголипидов намембране раковых клеток подобен недифференцированным клет-кам, находящимся на ранних стадиях эмбрионального развития.

Поведение другого класса молекул рассмотрено в работеР.О.Хайнса (1986). Он показал, что такие свойства, как способностьк адгезии, дезорганизация цитоскелета, нарушение регуляции распо-ложения клеток в ткани, связаны с исчезновением фибронектина идругих адгезивных гликопротеинов и связанных с ними компонен-тов клеточной поверхности, удерживающих клетки на своем месте.

Согласно Хайнсу, простейшее объяснение состоит в том, что«опухолевые клетки перестают синтезировать фибронектин илипроизводят его значительно меньше». Однако остается невыяс-ненной причина прекращения синтеза фибронектина опухолевы-ми клетками — то ли это результат предполагаемых мутаций,трансформирующих клетку, то ли нечто иное.

Объяснение исчезновения или уменьшения адгезивных моле-кул с поверхности мембран опухолевых клеток дает тканевая те-ория. Явление снижения синтеза белков, участвующих в межкле-точных взаимоотношениях, следует рассматривать с более широ-ких позиций. Исчезают не только белки на мембране — в ходеопухолевой прогрессии спектр синтезируемых ферментов посте-пенно искажается, — некоторые из белков исчезают совсем, а эм-бриональные белки появляются. В основе этого явления лежитпроцесс репопуляции, т.е. замены зрелых клеток на всё менеедифференцированные, в результате блокировки дифференциров-ки, наступающей при высоких скоростях митоза. Механизм объ-ясняет исчезновение белков, молекул адгезии на мембранах, ре-цепторов — он неспецифичен и не предполагает необратимых на-рушений онкогенов; это доказывается тем, что омоложение кле-ток наблюдается также и при неопухолевых регенеративных про-цессах. Степень продвинутости процесса к переходу в опухоле-вый процесс зависит от продолжительности и интенсивности про-лиферации, т.е. от канцерогенного профиля.

Таким образом, в рамках тканевой теории удалось выявитькорреляцию признаков опухолевой прогрессии, зависимость опу-холевых признаков от степени дедифференцировки, что опровер-гает основное положение учения Foulds — правило независимо-сти развития признаков опухолевой прогрессии.

Рассмотрим еще один аспект, связанный с положениемFoulds, о необратимости стадий опухолевой прогрессии. Меха-низм трансформации, основанный на нарушении тканевого гоме-остаза, позволяет пересмотреть основной постулат молекулярно-

генетической теории и предшествующих концепции о необрати-мости трансформации в результате повреждения онкогенов. Со-гласно этому постулату, раковые клетки происходят либо из нор-мальных клеток в результате необратимой трансформации, либовозникают при делении опухолевых клеток, т.е. злокачествен-ность связана с повреждением молекулы ДНК (онкогенов) и пе-редается по наследству . Молекулярно-генетическая теория допу-скает только одно направление трансформации: происхождениераковых клеток от нормальной клетки к раковой и от опухолевойпри ее делении к опухолевой. Обратное направление — от опу-холевой клетки к нормальной — не допускается в силу необрати-мости мутаций. Изобразим эти направления схематично:

В тканевой теории получают обоснование многочисленныефакты по нормализации опухолевых клеток, т.е. законность об-ратного направления, на которое долгие годы было наложено та-бу Изобразим его схематично.

Хотя эти факты как эмпирические данные известны давно, нов рамках прежних концепций они носили статус противозакон-ных либо игнорировались, не вписываясь в официальную версиюканцерогенеза. В новой теории подтверждается и обосновываетсяих законность. Под воздействием специфических и неспецифиче-ских индукторов дифференцировки опухолевые клетки созрева-ют, теряя при этом злокачественные свойства, а активизирован-ные онкогены репрессируются.

Таким образом, положение о необратимости стадий опухолевойпрогрессии, постулируемое Foulds, не совсем точно, а в ряде случа-ев, если брать спонтанную регрессию, оно ошибочно и противоре-чит данным. Объяснить обратимость или необратимость опухолеоб-разования можно с позиции концепции канцерогенного профиля.Если уровень канцерогенного профиля высок, то прогрессия опухо-ли идет необратимо. Канцерогенный профиль зависит от многихфакторов и систем организма, которые способны изменяться в ходепроцесса опухолеобразования. Если канцерогенный профиль сни-жается, опухолеобразование может остановиться на стадии добро-качественной опухоли либо происходит спонтанная регрессия. Сле-довательно, процесс опухолеобразования отражает динамику изме-нения канцерогенного профиля; с этих позиций получают объясне-ние случаи опухолеобразования, когда развитие опухоли останав-

1, Нормальная клетка трансформация Опухолевая клетка

2. Опухолевая клетка деление Опухолевая клетка

ливается либо идет в обратную сторону, регрессирует. Нагляднымпримером такого поведения служат гормональные опухоли, разви-тие которых может идти в сторону прогрессии или, наоборот, в сто-рону регрессии, в зависимости от повышения или снижения гормо-нального профиля.

2. Проблема нарушения энергетики опухолевыхклеток и ее решение в тканевой теории

Концепция О. Варбурга, одна из самых известных биохимиче-ских теорий рака, была популярной несколько десятилетий назад.

Варбург обнаружил, что злокачественное перерождение тка-ней сопровождается значительным усилением аэробного и ана-эробного гликолиза. Согласно его концепции, причина малигни-зацип состоит в нарушении дыхания и компенсаторного усилениягликолиза в тех клетках, которые выживают после повреждениядыхания. Способность получать энергию за счет «молочнокислойферментации» гликолиза и расти за счет энергии этого процессаявляется, согласно Варбургу, главной биохимической характери-стикой опухолевых клеток. В 1927 г. Нобелевский комитет оце-нил эту работу как достойную Нобелевской премии.

Таким образом, О. Варбург (Warburg, 1926) пришел к заклю-чению, что раковые клетки отличаются от нераковых, включаярастущие эмбриональные, неспособностью подавлять гликолиз вприсутствии кислорода.

По мнению И.Ф. Сейца и П.Г. Князева (1986, с. 24), «в био-химии... как и вообще во всей теоретической онкологии, до само-го последнего времени не было столь глубоко и всесторонне раз-работанной теории, которая могла бы с учетом всех имеющихсяфактов объяснить не только особенности обмена веществ, но исамо происхождение злокачественных опухолей».

Интерес к проблемам изменения энергетики раковых клеток тоугасал, то вновь повышался. В последнее десятилетие полученомного данных о нарушении в раковых клетках структуры и функ-ции митохондрий — органелл, осуществляющих функцию дыха-ния Эти данные, согласно выдвинутой митохондриальной теории(Зотин, 1991), в какой-то мере подтверждают теорию Варбурга.

Рассмотрим кратко основные теории, касающиеся механизмаусиления гликолиза в раковых клетках. С позиции мембраннойтеории С.А. Нейфаха, особенность энергетики раковых клетокопределяется дефектом мембран митохондрий и повышениемсинтеза и каталитической мощности гексокиназы, лимитирующейскорость гликолиза в клетках (Нейфах, Монахов, 1967).

Согласно изозимной гипотезе (Шапот, 1968, 1975), биохимиче-ские особенности опухоли зависят не от появления новых фермен-

TOB в клетках, а от расстройства последовательности синтеза изо-ферментов, которые присутствуют и в нормальных клетках. В ре-зультате изменяется соотношение некоторых изоферментов, чтоприводит к усилению скорости гликолиза и изменению его взаимо-действия с другими процессами метаболизма. Показано, что разли-чие в изоферментном составе нормальных и опухолевых клеток ка-сается таких ферментов, как гексокиназа, альдолаза, пируваткина-за, лактатдегидрогеназа, аденилаткиназа, и других.

Продолжение идей О. Варбурга нашло отражение в митохон-дриальной теории канцерогенеза (Зотин, 1991). Концепция исхо-дит из ранее выдвинутой идеи о том, что возникновение злокаче-ственных опухолей связано с появлением в клетках мутантных,дефектных митохондрий. Как отмечает автор, дело не в полномнарушении дыхания клеток, а лишь в нарушении воспроизводст-ва и строения митохондрий, повреждении их наружной мембра-ны, увеличении проницаемости последней и, как следствие, нару-шении регуляторных механизмов дыхания и гликолиза. Возника-ет проблема: как изменения митохондрий, приводящие к возник-новению энергетического метаболизма ракового типа, связаны сактивацией онкогенов трансформированных клеток? Иными сло-вами, какова связь между теорией Варбурга и теорией онкогена?

Согласно митохондриальной теории (Зотин, 1991), это сопря-жение происходит так: поврежденные свободными радикалами,тепловыми флуктуациями или канцерогенами, участки митохонд-риальной ДНК (митДНК), попадая в ядро и встраиваясь в ядер-ную ДНК (яДНК), служат промоторами, превращающими прото-онкогены в онкогены. Меняется и энергетический метаболизм: в ре-зультате повреждения митДНК и митохондриальных мембран про-исходит торможение воспроизводства митохондрий, усилениеаэробного и анаэробного гликолиза, нарушение некоторых регуля-торных механизмов окислительного и гликолитического обмена.

Однако, по признанию самого автора, «в митохондриальнойтеории еще много неясного как в деталях, так и в целом» (Зо-тин, 1991, с. 810).

С позиции тканевой теории канцерогенеза недостаток мито-хондриальной концепции заключается в том, что она исходит изнеобратимых мутационных повреждений ДНК и митДНК. Одна-ко предположение о необратимости трансформации не согласует-ся с многочисленными данными по нормализации трансформиро-ванных клеток в результате дифференцировки. Другое предполо-жение, что канцерогены повреждают ДНК опосредованно, черезповреждение митДНК, необоснованно, поскольку они могут дей-ствовать прямым способом, повреждая ДНК-клетки.

Проанализируем проблемы, порожденные теорией Варбурга.Изменение энергетики в раковых клетках по-иному называют на-

рушением «эффекта Пастера». Все живые ткани, являющиесяметаболически активными, способны к анаэробному гликолизу,однако большинство их не гликолизирует в аэробных условиях.Этот эффект блокирования гликолиза со стороны дыхания полу-чил название «эффект Пастера». Варбург пришел к заключению,что раковые клетки отличаются от нераковых неспособностью по-давлять гликолиз в присутствии кислорода.

Выяснению причин, лежащих в основе ослабления реакцииПастера в опухолях, посвящено много исследований. Механизмпастеровской реакции пытались объяснить на основании конку-ренции между системами гликолиза и дыхания за неорганиче-ский фосфат (Lynen, 1940) и АДФ (Lynen e.a., 1958; Chance,1959; Сейц, 1961; Ельцина и др., 1961), лабильностью митохонд-риальных мембран и выделением в гиалоплазму из митохондрий,стимулирующих гликолиз факторов (Нейфах и др., 1961), а так-же особенностями регуляции фосфофруктокиназной реакции(Энгельгардт, Соков, 1943; Нейфах и др., 1961; Wu, 1965).

Анализируя эту проблему, P.E. Кавецкий (1977, с. 39) пишет:«Несмотря на большие усилия, вопрос, поставленный Луи Пасте-ром 100 лет назад, нельзя считать до конца решенным. Ни конкурент-ные теории, ни факт секреции митохондриями киназина, стимулиру-ющего активность фосфоглицераткиназы, не могут объяснить всей со-вокупности накопившихся к настоящему времени фактов».

B.C. Шапот (1975, с. 16) также считает, что причина наруше-ния «пастеровской реакции» пока осталась без ответа, он пишет:«Как ни удивительно, но помимо представлений о лучшей при-способленности опухолей к гипоксии, других предположений овозможной связи между высокой интенсивностью гликолиза и аг-рессивными свойствами малигнизированных клеток в литературене высказывалось».

Следует согласиться с точкой зрения Р.Е.Кавецкого и В.С.Ша-пота и признать принципиально важной для построения общей тео-рии рака проблему взаимосвязи нарушения энергетики опухолевыхклеток с механизмом трансформации. К сожалению, в теории онко-гена эта проблема прямо не ставится и поэтому ряд данных, обнару-женных еще на этапе развития биохимических концепций, не полу-чил объяснения в рамках молекулярно-генетической теории. Такимобразом, в новой теории необходимо объяснить связь нарушенияэнергетики в раковых клетках с нарушением структуры и функциимитохондрий и как эти явления связаны с механизмом трансформа-ции.

Попытаемся ответить на поставленные проблемы с позициитканевой теории опухолеобразования. Проанализируем следую-щие данные. В серии экспериментов Варбург с сотрудниками(см.: Сейц, Князев, 1986) показали, что способность раковых

клеток перевиваться тесно связана с гликолизом. Утрата раковы-ми клетками гликолитической активности приводит к потере имиспособности перевиваться. Чтобы правильно оценить этот факт,необходимо учесть, что способность перевиваться зависит от сте-пени дифференцировки опухолевых клеток. Пройдя дифферен-цировку, раковые клетки теряют способность перевиваться идругие злокачественные свойства. Отсюда следует, что способ-ность к гликолизу определяется степенью дифференцировкиклетки — она максимальна в недифференцированных (малодиф-ференцированных) клетках и постепенно снижается по мередифференцировки. Этот вывод подтверждается следующими дан-ными. Так, D. Burk (см.: Сейц, Князев, 1986) скармливал кры-сам в течение 200 дней канцероген, в результате чего возниклакарцинома печени. Было показано, что гликолитическая актив-ность при этом медленно увеличивалась на протяжении 200 днейдо уровня, характерного для рака. Данный факт становится по-нятным, если учесть, что процесс опухолеобразования связан спрогрессирующей эмбрионализацией клеток.

С другой стороны, Варбург показал, что гликолиз клеток макси-мален на наиболее ранних стадиях эмбрионального развития, нопостепенно падает по мере дифференцировки клеток эмбриона. Этоозначает, что независимо от того, нормальные это клетки или рако-вые, обнаруживается общая закономерность: проявление гликоли-за коррелирует со степенью дифференцировки клеток.

Уже Варбург установил, что аэробный гликолиз присущ клет-кам и некоторых здоровых тканей (сетчатка, лимфатические же-лезы, зародышевый эпителий, слизистая и др ). В исследованиидругих авторов было показано, что аэробный гликолиз характе-рен для многих здоровых тканей: пролиферирующих тканей, ко-стного мозга, лейкоцитов (Сейц, Луганова, 1967).

Варбург пришел к выводу, что дыхание с использованиемкислорода, донора энергии у растений и животных, в раковыхклетках заменяется на другой тип энергетики — ферментациюглюкозы, свойственную низшим формам жизни.

С нашей точки зрения, решение проблемы изменения энергети-ки опухолевых клеток, поставленной Варбургом и его последовате-лями, состоит в следующем. Сопоставляя данные о дифференци-ровке нормальных эмбриональных клеток (это же относится и ктканям с высокой пролиферативной активностью) и процесс де-дифференцировки, эмбрионализации в процессе опухолеобразова-ния, выявляется прямая зависимость гликолиза от степени диффе-ренциации клеток. Эту закономерность можно объяснить в светеданных о том, что в процессе опухолеобразования и наблюдающей-ся эмбрионализации происходит постепенное изменение спектрасинтезируемых клетками ферментов: некоторые из них пропадают

вообще. И наоборот, дифференцировка молодых клеток сопровож-дается появлением у них новых ферментов, специфичных даннойткани.

Следовательно, объяснение состоит в том, что недифференци-рованные нормальные клетки, как и «недифференцированные»раковые клетки, не имеют того набора ферментов, который осу-ществляет дыхание в дифференцированных клетках, эти фермен-ты синтезируются и появляются в клетке в процессе дифферен-цировки. Это положение подтверждают следующие данные. Какпоказал Aiseebery (1961), в раковых клетках снижено содержа-ние цитохрома С, цитохромоксидазы и сукцинатдегидрогеназы

Следующий аспект состоит в том, что степень гликотической ак-тивности в ткани зависит от количественного соотношения междудифференцированными и малодифференцированными клетками.Развитие опухоли связано с постепенным сдвигом в сторону эмбри-онализации. Этот процесс происходит постепенно, поэтому добро-качественные опухоли, как показал Варбург, имеют среднее значе-ние отклонения в сторону гликолитической активности

Структура и функция митохондрий в клоногенных малодиффе-ренцированных клетках отличаются от состава митохондрий в диф-ференцированных клетках, они неразвиты и малочисленны, поэто-му в рамках тканевой теории удается связать вместе три факта: «на-рушение» структуры и функции митохондрий, повышение глико-литической активности и нарушение контроля пролиферации.

В тканевой теории была выявлена последовательность собы-тий, приводящая к злокачественной трансформации. Усилениепролифератнвного режима в результате генотоксического или ми-тогенного воздействия на ткань приводит к развитию компенса-торной пролиферации. Увеличение скорости деления неизбежноприводит к блокировке дифференцировки клеток — этот же ме-ханизм омоложения ткани наблюдается и в случае регенератор-ных процессов. Следовательно, онкологический смысл канцеро-генного воздействия на ткань появляется при длительном хрони-ческом травмировании определенной интенсивности. Эти пара-метры травмирования ткани определяют канцерогенный про-филь, который вызывает определенный режим пролиферации,способный инициировать опухолеобразование.

Таким образом, нарушение энергетики в опухолевых клеткахсвязано с процессом эмбрионализации ткани, поскольку изменя-ется состав синтезируемых ферментов в низкоднфференцирован-ных клетках, а развитие эмбрионализации приводит к наруше-нию тканевого контроля пролиферации и дифференцировкн кле-ток, т.е. это сопряженные между собой процессы.

ГЛАВА VIII

ТКАНЕВАЯ ТЕОРИЯ СПИДа,РАКА ИММУННОЙ СИСТЕМЫ, ЛЕЙКОЗА

1. Общие .черты рака иммунной системы иих объяснение в тканевой теории

Что общего между синдромом приобретенного иммунного де-фицита (СПИДом), раком иммунной системы и лейкозами иописываются они одной теорией или для каждого заболеваниянужна своя теория? Как отмечают большинство ученых, раковыезаболевания кроветворной и иммунной систем относятся к наибо-лее сложным для понимания процессам опухолеобразования, намногие вопросы пока нет ответа.

Идентифицировать СПИД в качестве вирусного рака иммун-ной системы можно на основании тех характерных проявленийиммунодефицитов, которые аналогичны и другим видам ракалимфоидной ткани, вызванным радиацией или химическими кан-церогенами. Специфичность канцерогенного фактора нивелирует-ся неспецифической реакцией иммуногематологической системытканевого гомеостаза.

Иммунологическая недостаточность — одно из самых частыхпоследствий злокачественного роста лимфоидной ткани. Соглас-но А. Ройту (1991, с. 172 — 177), «причины этого явления ещенедостаточно ясны, но, похоже, злокачественные клетки мешаютразвитию, нормальных клеток Быть может, они выделяют ка-кие-то клеточно-специфнческпе кейлоны, или трансформирую-щие супрессорные факторы... При различных лимфоидных зло-качественных новообразованиях созревание опухолевых клетокостановлено на разных стадиях дифференцировки. . Часто опу-холевые клетки подавляют развитие аналогичных нормальныхклеток и вызывают иммунологическую недостаточность». Мыпривели точку зрения крупного специалиста, иммунолога А Рой-та, и хотим подчеркнуть в связи с этим один аспект нарушениесозревания клеток иммунной системы выделяется в качестве ха-

рактерного признака рака иммунной системы. Так, лимфосарко-ма формируется из незрелых лимфоидных клеток и относится климфопролиферативным заболеваниям кроветворной ткани, име-ет B-клеточное происхождение; лимфогранулематоз, болезньХоджкина, характеризуется злокачественной гиперплазией лим-фоидной ткани. Патогенез состоит в подавлении клеточного им-мунитета: нарушении функции Т-лимфоцитов, угнетении способ-ности к развитию аллергических реакций гиперчувствительностизамедленного типа. Капсула лимфатических узлов нарушается вконечной стадии, при этом наблюдается инфильтрация окружаю-щих органов и тканей. В основе лимфопролиферативных заболе-ваний, по мнению исследователей, лежат нарушения функцио-нальной активности иммунной системы (Касьяненко, Пинчук идр., 1992). При вовлечении в эти процессы иммунокомпетентныхклеток нарушается их функция в формировании иммунных реак-ций по клеточному или гуморальному типу. Согласно этим авто-рам, этиология лимфопролиферативных заболеваний неясна.

Анализируя этот аспект проблемы, А. Роит (1991, с. 211) пишет:«При нарушении процесса дифференцировки общего предшествен-ника лимфоидных клеток ни В-, ни Т-лимфоциты не образуются,что сопровождается тяжелым иммунодефицитом, затрагивающимкак клеточные, так и гуморальные иммунные реакции». С нашейточки зрения, блокировка дифференцировки клеток причинно свя-зана с нарушением их функции, т.е. иммунодефицитом.

Чтобы понять, что происходит при вирусных инфекциях, по-ражающих иммунную систему, необходимо проанализироватьаьалогичные поражения иммунитета при радиационном и бензо-льном воздействии. В процессе длительного облучения происхо-дит снижение количества клеток миелоидного ряда, что вызываеткомпенсаторные процессы, проявляющиеся в ускорении жизнен-ного цикла и усилении пролиферации миелоидных элементов(Ильюхин и др., 1982). Наблюдалось снижение костномозговойпродукции гранулоцитов, а вышедшие в кровоток клетки былифункционально неполноценны, что приводило к иммунной недо-статочности. Прекращение лучевого воздействия сопровождалосьнормализацией пролиферации и восстановлением функциональ-ной полноценности зрелых грану лоцитов.

Развитие событий, ведущих к иммунной недостаточности прирадиационном воздействии, является общим и для других видовканцерогенных воздействий. Повышенная гибель клеток иниции-рует ускоренную пролиферацию, которая становится причиной на-рушения дифференцировки клеток. Низкодифференцированныеклетки синтезируют другой состав белков и ферментов, чем зрелые,поэтому клетки перестают выполнять специфические функции, по-являются множественные проявления иммунодефицита.

Тканевую модель развития иммунодефицита подтверждают дан-ные о состоянии рецепторов на мембране эритроцитов. Как извест-но, при эмбрионализации количество рецепторов, характерныхзрелым клеткам, снижается. Изучение поведения рецепторов эрит-роцитов и обусловленных ими иммунных функций показало (Ка-ральник, 1992), что эритроциты больных системной красной вол-чанкой (СКВ) не связываются сорбентом, конъюгированным с ком-плементом, что обусловлено уменьшением количества CRI на эрит-роцитах. Снижение экспрессии CRI на эритроцитах отмечается приаутоиммунной гемолитической анемии, ревматоидном артрите, пер-вичном синдроме Сьергена, параксизмальной ночной гемоглобину-рии, а также при лепроматозной форме лепры и СПИДе. Авторсчитает, что уменьшение экспрессии CRI на эритроцитах являетсяключевым патогенетическим механизмом СКВ. Вместе с тем этиданные свидетельствуют о том, что клетки крови выполняют такжеиммунологические функции в организме.

При синдроме Чедиака — Хигаси (Stossel, 1983), к которому от-носятся нейтропения, тромбоцитопения, приступы лихорадки, пе-риферическая нейтропатия и лимфогистиоцитарная пролиферацияв печени, селезенке и костном мозге, отмечается, что пролиферацияусугубляет панцитопению и это связано с частыми бактериальнымии вирусными инфекциями. Однако автор не уверен, что обнаружи-ваемые «лимфоцитарные» инфильтраты в печени, селезенке и лим-фатических узлах имеют опухолевую природу.

Несмотря на быстрое поглощение частиц и активный метабо-лизм кислорода, нейтрофилы при синдроме Чедиака — Хигаси не-достаточно эффективно воздействуют на проглоченные микроор-ганизмы, что объясняется уменьшением поступления миелоперок-сидазы в вакуоли фагоцитов, так как гранулы с миелопероксида-зой плохо сливаются с фагосомами. Кроме ненормальной дегра-нуляции, нейтрофилы слабо отвечают на хемотоксические стиму-лы. Функциональные расстройства, характерные для нейтрофи-лов, обнаруживаются также и у моноцитов. Как отмечает автор,причины этой недостаточности неясны.

Развитие механизма недостаточности можно понять на примереприменения кортикостероидов. Известно, что применение этих пре-паратов вызывает усиленное размножение гранулоцитов в организ-ме. Продолжительное применение кортикостероидов в высоких до-зах угнетает миграцию нейтрофилов, снижает их адгезивность и по-давляет способность фагоцитов к поглощению. С нашей точки зре-ния, эти эффекты связаны с тем, что ускоренная пролиферация вы-зывает эмбрионализацию клеток, при этом они перестают синтези-ровать специфические белки и ферменты, лишаясь функциональ-ных свойств, У больных с гематологическими отклонениями, как,например, упорные анемии или миелопролиферативные наруше-

ния, наблюдается недостаточность миелопероксидазы нейтрофи-лов. При различных болезненных состояниях бактерицидная функ-ция фагоцитов нарушается. Автор отмечает, что большей частью не-возможно установить причину или оценить значение данных фак-тов. Описанные отклонения были найдены у больных после облуче-ния, при остром лимфобластном лейкозе, у больных разными вида-ми лейкозов, у больного с белковыми истощениями, хроническиммиелогенным лейкозом и лимфомами. Такие же изменения харак-терны при инфекции ВИЧ.

По мнению А. Ройта (1991), наиболее частая форма иммуно-дефицита гипогаммаглобулинемия характеризуется гнойными ин-фекциями. Это объясняется следующим. Костный мозг содержитнормальное число незрелых B-клеток, но у трети больных в кро-ви отсутствуют B-клетки с поверхностными иммуноглобулиновы-ми рецепторами, а еще у трети их число ниже нормы. Такие лим-фоциты либо не способны дифференцироваться в плазматическиеклетки, либо секретировать антитела. Изменения затрагивают иТ-лимфоциты. У них снижено содержание поверхностной S-нук-леазы. TIgM-клетки не дают характерного окрашивания на не-специфическую эстеразу. У 30% больных снижена реакция Т-клеток на поликлональный активатор фитогемаглютинин. Синд-ром Вискотта —Олдрича сопровождается снижением продукцииIg M и слабой выработкой антител на многие полисахариды. По-казано, что причина болезни заключается в нарушении способно-сти макрофагов презентировать антиген.

При воздействии на организм ионизирующей радиации и бензо-ла отмечают повышенное разрушение лимфоцитов (Хансон, 1979).С увеличением дозы лучевого воздействия (ЛВ) снижается клеточ-ность тимуса и доля в нем зрелых клеток. Ряд авторов считают ос-новным патогенетическим фактором бензольной лимфопении угне-тение созревания лимфоцитов в результате цитотоксического эф-фекта бензола (Алешин и др., 1947; Murakamy, 1959a; Matsuchita,1966). Наряду с угнетением специфических реакций и факторовиммунитета при Л В обнаружилось усиление аутоиммунного про-цесса. В формировании картины радиационных и бензольных гемо-патий определенное значение имеют свойства радиации и бензолакак неспецифических раздражителей (Захаров, 1990).

Каков же механизм компенсаторной реакции кроветворнойткани? Первыми развиваются реакции, противодействующие сни-жению количества клеток в циркулирующей крови в условияхугнетения пролиферативной активности кроветворной ткани. Од-на из таких реакций — повышение пролиферативного пула поли-потентных стволовых клеток. Следующим фактором является ус-корение выхода недозрелых клеток из костного мозга в кровь(Захаров, 1990). Факты свидетельствуют о наличии довольно

мощных компенсаторных механизмов, обеспечивающих гомеоста-тическую регуляцию состава периферической крови.

Как отмечают В.Н. Шабалин и Л.Д. Серави (1988), рецепто-ры и антигены клеточной поверхности злокачественных клетокпри различных лейкемиях и лимфомах имеют характеристикинормальных клеток различных уровней дифференцировки. Впроцессе канцерогенеза угнетается пролиферация стволовых кле-ток и их дифференцировка в Т- и B-лимфоциты. Нарушаетсятакже продукция медиаторов клеточного и гуморального иммуни-тета. Отмечается понижение способности больных вырабатыватьантитела. Согласно авторам, факт снижения иммунных реакцийпри лейкозах еще не нашел убедительного объяснения.

2. СПИД — вирусный рак иммунной системы

Характерные проявления поражения иммунитета при ВИЧ-ин-фекции не отличаются от рассмотренных проявлений иммунодефи-цитов. Причины иммунных дефицитов (Хаитов, Османов, 1991),развивающихся в результате ВИЧ-инфекции, еще недостаточноизучены. ВИЧ-инфекция приводит к широкому спектру иммуноло-гических аномалий, поражению и нарушению функций как клеточ-ного, так и гуморального звеньев иммунной системы. Наряду суменьшением количества Т-лимфоцитов наблюдается нарушениеих функций: угнетение реакции гиперчувствительности замедлен-ного типа, способность лимфоцитов к пролиферации бывает сниже-на; реакция пролиферации Т-лимфоцитов в ответ на стимуляциюрастворимым антигеном также снижена; реакция на аллоантиген помере прогрессирования заболевания значительно снижается. В хо-де развития ВИЧ-инфекции происходит гиперплазия лимфоиднойткани и стимуляция B-клеток в зародышевых зонах лимфатическихузлов, появляется выраженная гипергаммаглобулинемия с преоб-ладанием продукции IgGi. Данная аномалия связана с поликло-налъноп стимуляцией B-лимфоцитов и плазматических клеток лим-фопдных тканей и неспособностью их адекватно реагировать наспецифические антигенные сигналы.

Согласно P.P. Редфилду и Д.С. Берке (1988), критерием длядиагноза «СПИД» служат оппортунистические инфекции (вызы-ваемые условно-патогенными микробами). Саркома Капоши этуроль играть не может, поскольку причиной этого заболевания,как считают авторы, не является подавление иммунитета и онобывает на ранних стадиях инфекции. С одной лишь этой опу-холью больные живут дольше, чем с тяжелыми нарушениями им-мунной системы. При инфекции HIV у человека практически ис-чезают Т-лимфоциты. Причем поголовная гибель Т4-клеток про-

исходит несмотря на то, что только ничтожная их часть зараженаHIV. С нашей точки зрения, можно полагать, что не вирус раз-рушает Т-лимфоциты, а сама иммунная система в результате по-явления на зараженных клетках вирусных белков, т.е. вирус вы-зывает прогрессирующий аутоиммунный процесс, поскольку онявляется эволюционно новым вирусом для иммунной системы.

Согласно У.А. Хэзелтайну и Ф. Ванг-Сталю (1988), Т-лимфо-циты могут гибнуть вследствие деятельности самой иммунной си-стемы. В организме человека, зараженного HIV, вырабатываютсяантитела к вирусным белкам, в том числе к белку оболочки. Ан-титела, связавшиеся с белком оболочки, могут активизироватьбелки крови системы комплемента, которые вызывают лизис кле-ток. Цитотоксические Т-лимфоциты (киллеры) также могут реа-гировать на белок оболочки, разрушая зараженные клетки. Отзараженных клеток могут отделиться молекулы gp!20, которыесвязываются с CD4 здоровых клеток, тем самым делая их ми-шенью иммунной системы.

Кроме саркомы Капоши при СПИДе наблюдаются различныелимфомы, а также рак прямой кишки и языка. Некоторые лим-фомы могут появиться довольно рано. Это говорит в пользу того,что определенную роль в их развитии играет гиперактивность В-лпмфоцитов (Редфилд, Берке, 1988). Авторы считают, что при-чиной лимфом на более поздних стадиях являются онкогенныевирусы, «воспользовавшиеся» иммунным дефицитом.

Хотя инфекция HIV подавляет многие иммунные механизмыодновременно, она сопровождается гиперактивностью иммуннойсистемы. Присутствие вируса стимулирует B-лимфоциты в лим-фотических узлах. Одним из критериев инфекции является хро-ническая лимфоаденопатия (увеличение лимфатических узлов).Стимулированные лимфоциты усиленно секретируют антитела.Резерв B-лимфоцитов уменьшается, и остается меньше клеток,способных дифференцироваться для производства антител.

Согласно тканевой теории канцерогенеза, к признакам наруше-ния дифференцировки клеток относится нарушение дыхания и пе-реход на гликолиз, поскольку ферменты, обеспечивающие дыханиеу зрелых клеток, исчезают у низкодифференцированных. Ряд авто-ров (Друх и др., 1992) отмечают подавление дифференцировки мо-ноцитов при инфекции ВИЧ как in vitro, так и in vivo. Исследова-ние дыхательного взрыва у моноцитов показало снижение его ин-тенсивности в ответ на большинство обычно используемых стиму-ляторов. По мере развития инфекции начинается снижение этойфункции у моноцитов и макрофагов. Согласно авторам (Друх идр., 1992), причиной нарушения кислородного метаболизма приинфекции ВИЧ, по-видимому, служит действие ВИЧ на инфициро-

ванную клетку, в которой повреждается синтез белков, повышаетсяих катаболизм и подавляется дифференцировка.

Инфекция ВИЧ вызывает значительные изменения функцийнейтрофилов. Частый спутник инфекции ВИЧ — нейтропения.Описано прогрессивное снижение хемотаксиса и спонтанной мигра-ции нейтрофилов. Одной из причин такого снижения служитуменьшение экспрессии на нейтрофилах рецепторов к хемоаттрак-тантам. На поздних стадиях болезни, когда снижается количествоТ4-лимфоцитов, падает образование ими многих цитокинов, необ-ходимых для осуществления нормальной функции нейтрофилов.Такая картина свидетельствует о возрастании активации нейтрофи-лов на фоне развития функциональных дефектов, связанных с на-рушением киллерных ферментных систем. По мере развития ин-фекции заболевание переходит в длительную персистирующую фа-зу, в течение которой ВИЧ медленно приводит к снижению ресур-сов как лимфоцитарных, так и макрофагальных факторов защитыи нарушению функции иммунокомпетентных клеток, что способст-вует развитию оппортунистических инфекций. Таким образом, кар-тина характерных поражений иммунной системы, которая наблю-дается при лейкозах, раке иммунной системы и СПИДе, идентичнаи свидетельствует о неспецифическом характере реакций, ведущихк опухолеобразованию либо стабилизации в предраковом состоя-нии. Рассмотрим механизм развития лейкоза с позиции тканевойтеории (Черезов, 1990, 1993).

По мнению Л.А. Стрелкова (1992), на сегодня нет полной,окончательной концепции, объясняющей возникновение и разви-тие лейкозного процесса. При лейкозе в кровь попадают молодыенезрелые или частично недифференцированные лейкоциты, не-дифференцированные гранулоциты, моноциты. Считается, чтоформа лейкоза определяется тем, в каких форменных элементахразвивается патология (мутация). Согласно точке зрения Балаж(1987), лейкоз возникает вследствие патологической пролифера-ции клеток костного мозга, Хронический лейкоз характеризуетсятем, что в крови одновременно появляются клетки почти на всехстадиях созревания. При длительном воздействии радиации ибензола появляются признаки гипопластического состояния кро-ветворной ткани, проявляющегося в умеренной цитопении в соче-тании с компенсаторным напряжением в крови (Захаров и др.,1990). При хроническом воздействии бензола отмечается умень-шение доли зрелых и дозревающих клеток, увеличение молодыхформ — миэлобластов, промиэлоцитов, миэлоцитов, проэритро-бластов. По мнению В.Н. Захарова и др. (1990), обнаруженныеизменения в созревании кроветворных клеток имеют определен-ное значение в развитии нарушений кроветворения.

В ряде работ система крови рассматривается как сложный ос-циллятор (Егармин, 1982; Kazarinoff, Drische, 1979), причем пара-метры осцилляции — размах и частота — отражают качество регу-лирования системы. Согласно Л. Глассу и М. Мэки (1991), подходк заболеваниям кроветворения с позиции циклического функцио-нирования позволяет выявить новые аспекты патологии. Заболева-ния, в основе которых лежит нарушение ритмического характера,они предложили назвать динамическими болезнями. Незнание при-чин заболевания приводит к тому, что «некоторые пациенты умира-ют из-за того, что подверглись терапии, гораздо скорее, чем если быих оставили в покое» (Гласе, Мэки, 1991, с. 196).

Различные клетки крови образуются в различных количест-вах, и образование каждого типа регулируется отдельно. Из это-го следует, что в гемопоэзе действуют сложные управляющие ме-ханизмы. Недостаток эритроцитов после каких-либо поврежде-ний побуждает клетки почек к синтезу эритропоэтина, а избытокэритроцитов снижает секрецию гормона. Клетки эритроидногоряда, путь дифференцировки которых определен, должны прой-ти несколько последовательных циклов деления, во время кото-рых они становятся все более чувствительными к эритропоэтину.Помимо эритропоэтина существует ряд аналогичных гормонов,вырабатываемых в ответ на возникающую потребность в лейко-цитах разного рода. Для производства каждого вида коммитиро-ванных клеток предшественнику нужен специфический глико-протеиновый фактор, действие которого определяет размножениеи дифференцировку потомства (Албертс и др., 1987).

Анализ предлейкозных состояний, проведенный И.Г. Акоевым(1987), позволил автору сделать ряд важных выводов, созвучныхтканевой модели канцерогенеза: 1) малигнизации клеток в абсо-лютном большинстве случаев предшествует период активной про-лиферации; 2) в условиях измененного режима пролиферацииклетки приобретают черты эмбриональных клеток вследствие недо-статка времени и других причин на полноценную дифференциров-ку; 3) появление и закрепление злокачественности происходит непутем генных и хромосомных мутаций, а путем принципиально об-ратимого фиксирования на уровне генетической регуляции...

Следует отметить, что представление о том, что механизм лей-коза и рака иммунной системы связан с мутациями онкогенов,содержит противоречие, поскольку признается способность лей-козных клеток проходить дифференцировку до терминальнойстадии, теряя злокачественность. Нормальные стволовые крове-творные клетки, так же как и опухолевые лейкозные стволовыеклетки, способны давать потомство более дифференцированныхклеток при воздействии индуцирующих факторов (Бутенко,1983) S.L. Sach (1981) показал, что неопластичегкие клетки при

хроническом миелоидном лейкозе (ХМЛ) обладают признакомстволовых клеток и способны дифференцироваться как в грану-лоциты, так и в В-клетки.

Особое место в ряду онкологических заболеваний крови зани-мает острый лейкоз (ОЛ). При ОЛ характерно ослабление и из-вращение функции Т-лимфоцитов, появляются незрелые их фор-мы (Стрелков, 1992). Специфическими проявлениями ОЛ явля-ются гиперклеточные реакции в периферической крови — лейко-цитоз, ретикулоцитоз, тромбоцитоз, эритроцитоз. Причина ги-перцитозов (Захаров и др., 1990) связана с компенсаторно-при-способительной реакцией, которая в условиях уменьшения кле-ток в костном мозге поддерживает необходимый уровень. Это до-стигается за счет ускорения митоза и регистрируется в виде«омоложения»· состава крови. Повышение пролиферативного пу-ла стволовых клеток является ранней компенсаторной реакциейна канцерогенное воздействие. Считается, что гипоплазия обус-ловлена чрезмерным хроническим раздражением и гиперфунк-цией гемопоэза, что приводит к снижению продукции клеток иистощению кроветворной ткани (Данилов и др., 1969; Moeshlin,1958; Benestad, 1975). Отмечается, что при развитии ОМЛ исче-зает активность фактора созревания — лимфокинина, ответствен-ного за дифференцировку лейкозных клеток в зрелые моноциты(макрофаги) (Chiao, 1987). Угнетение гемопоэза коррелирует сдисфункцией Т-лимфоцитов, что сопровождается спадом актив-ности всех основных лимфокининов. В пользу этого говорят фак-ты участия лимфокининов в реакциях иммунитета и гемопоэза, атакже то, что обработка лейкозных бластов лимфокининами вы-зывает их дифференцировку (Стрелков, 1992).

Таким образом, несмотря на сложность проявлений рака иммун-ной системы, лейкоза, СПИДа, в рамках тканевой модели рака уда-ется выявить основные закономерности развития стадий опухоле-образования. Согласно тканевой теории рака, существует два зве-на, или механизма, которые унифицируют онкогенез гематоимму-нологической системы и СПИДа. Первый процесс связан с выявле-нием механизма «общего знаменателя», который унифицирует дей-ствие различных канцерогенных факторов. В рамках тканевой тео-рии был открыт механизм с такими свойствами на уровне тканевогогомеостаза, а не генома клетки, как предполагалось ранее. В ответна повышенную гибель клеток при воздействии вирусных и неви-русных канцерогенов тканевый гомеостаз отвечает компенсаторнойпролиферацией. В результате развивается прогрессирующая эмб-рионализация, которая разрушает структуру, а затем и функциюгомеостаза. При нарушении обратной связи, контролирующей де-ление стволовых клоногенных клеток, обладающих активизирован-ными онкогенами, они выходят из-под контроля.

Второй фактор унификации этого класса заболеваний иммуннойсистемы объясняет механизм множественного проявления иммун-ной недостаточности при СПИДе и других видах рака иммуннойсистемы, лейкоза. Этот фактор связан с блокировкой дифференци-ровки. Блокировка дифференцировки рассматривается в ряде кон-цепций канцерогенеза в качестве ведущего фактора. В тканевой те-ории впервые обосновывается механизм обратимой блокировкидифференцировки, не связанный с мутациями онкогенов. Повы-шенный режим пролиферации вызывает прогрессирующую эмбри-онализацию клеток. С учетом того, что молодые незрелые клетки необладают тем набором белков и ферментов, которые в дифференци-рованных клетках выполняют специфические функции в организ-ме, становится понятным, что нарушение дифференцировки приво-дит к множественному нарушению функций клеток иммунной сис-темы (иммунодефициту). Развивается иммунодефицит по многимпоказателям. Таким образом, если при раке других систем и тканейнарушение дифференцировки предшествует неконтролируемомузлокачественному росту, то при СПИДе уже предшествующая ста-дия блокировки дифференцировки является губительной для орга-низма, поскольку иммунитет перестает выполнять свои функции,что позволяет развиваться оппортунистическим инфекциям. Мож-но сказать, СПИД — это вирусный рак с укороченной программойразвития.

Схематически механизм СПИДа можно изобразить следую-щим образом:

Таким образом, картину развития болезни при СПИДе мож-но представить в виде двух частей, или блоков. Первая, специ-фическая, характеризует СПИД как вирусную инфекцию, пора-

Нарушениетканевогогомеостаза врезультатегибели клетокиммуннойсистемы иповышеннойпролиферации

ВИЧ-инфекция

Эмбрионали-эация,нарушениедифференци-ровки клетокиммуннойсистемы

Рак иммунной системы (лейкозы)

Гибель организма от оппортунистическихпатогенов (микроорганизмов) в результатенизкой дифференцировки и потерифункциональных свойств клеток иммуннойсистемы

ясающую иммунную систему, — эта часть картины патогенезаизучена на сегодня довольно детально. Но оставался ряд основ-ных проблем, можно сказать белых пятен, которые не имелиобъяснения и касались механизма множественного проявленияиммунодефицита. И что характерно, оказалось, что точно такиеже черты иммунодефицитов проявляются при других канцеро-генных воздействиях невирусной природы. Так появилась идеянеспецифического ответа иммунной и кроветворной систем на са-мые различные канцерогенные факторы. Иначе говоря, несмотряна специфичность ВИЧ-инфекции, иммунная система реагируетнеспецифически: появляется неспецифическая типичная картинаиммунодефицитов множественного проявления. Эту часть уда-лось описать и объяснить ее закономерности в рамках тканевойтеории канцерогенеза.

В заключение следует отметить ряд отличительных проявле-ний картины лейкозов и рака иммунной системы. Особенностьпоражения этих систем состоит в том, что отдельные ростки сис-темы кроветворения представляют собой относительно автоном-ные контуры саморегуляции (гомеостазы), поэтому лейкоз можетразвиваться ступенчато или фрагментарно, для каждого контураотдельно В начальной фазе канцерогенное воздействие можетповреждать верхние звенья системы гомеостазов. Какое-то времяпроцесс может остановиться, если контур компенсирует нагруз-ку, затем контур разрушается, и нагрузка начнет падать на болееглубокие уровни системы кроветворения, доходя до плюрипотен-тных стволовых клеток. Различие в клинической картине лейко-за будет определяться уровнем и избирательностью поражениятех или иных звеньев иммуногематологической системы. Прислабых воздействиях канцерогенного фактора возникает состоя-ние стабилизации на новом уровне, когда процесс не идет даль-ше. Такое состояние предлейкоза, или доброкачественного рака,объясняется механизмом тканевого гомеостаза, способного выдер-живать большие нагрузки за счет постоянного восстановлениясвоей структуры. При снижении канцерогенного профиля про-цесс опухолеобразования регрессирует, а ткань нормализуется.Следовательно, тканевая модель канцерогенеза хорошо описыва-ет не только чистые случаи злокачественной формы рака, но ипограничные пролиферативные состояния предрака, предлейкозаи механизм их регрессии.

ГЛАВА IX

ТЕОРИЯ АУТОИММУННЫХ НАРУШЕНИЙ

1. Два подхода к механизму аутоиммунной патологии

Что является причиной разнообразных аутоиммунных нару-шений? Почему иммунная система вступает в борьбу против соб-ственных клеток? Какова связь между аутоиммунной патологиейи иммунодефицитом? Как связаны между собой гормональныедисбалансы и аутоиммунные расстройства? И, наконец, какуюроль играют аутоиммунные процессы в механизме множественно-го иммунодефицита, вызванного ВИЧ-инфекцией?

В этой главе мы изложим новый взгляд на причину и меха-низм аутоиммунных патологий и их связь с иммунодефицитом,пролиферативными заболеваниями, природой злокачественнойтрансформации и СПИДом В этой проблематике расширяютсярамки подхода к СПИДу, поскольку будут проанализированысходные проявления патологии иммунной системы, вызваннойдругими факторами.

Причины аутоиммунных заболеваний, по мнению ведущихиммунологов и аллергологов, сложны и запутанны. По существу,они считают, что механизм и причины аутоиммунитета до концане известны, а обнаруживаемые корреляции между фактами неудается уложить в стройную концепцию.

Приведем точку зрения на природу аутоиммунных заболева-ний двух крупных ученых М. Фишбах и Н. Талал пишут:«Аутоиммунные заболевания относятся к числу полифакторных,чоскольку их развитие определяется генетическими, вирусными иι ормональными факторами, а также факторами внешней среды.Хронические аутоиммунные и воспалительные заболевания - это,по существу, нарушения иммунологической регуляции, ведущие к

ошибкам в иммунном распознавании, к дерепрессии ряда неадек-ватных эффекторных механизмов и, в результате этого, к разру-шению тех или иных мишеней. Несмотря на огромное количествопроведенных исследований, выработать единую концепцию пато-генеза аутоиммунных заболеваний не удается» (М. Фишбах,H Талал Аутоиммунные заболевания // Иммуногенетика чело-века Т 1 .-М· Мир, 1994.- С.250).

Как видим, речь идет о полифакторной причине, а механизмаутоиммунитета связывается с нарушением регуляции иммуннойсистемы. Такая точка зрения является общепризнанной.

Анализируя корреляции между фактами, Р. Хонт пишет:«Неожиданное осложнение при иммунодефицитах — повышеннаячастота аутоиммунных нарушений. Трудно представить себе, ка-ким образом при отсутствии реакции против инвазивных возбуди-телей у страдавших иммунодефицитом индивидов развиваетсяиммунный ответ на собственные антигены... Еще одно проявлениеиммунодефицита — необычайная частота злокачественных ново-образований... наш подход состоит в том, что аутоиммунные за-болевания следует рассматривать с точки зрения нарушений им-мунной регуляции» (Хонт Р. Иммунодефициты // Иммуногене-тика человека. - Т.1.-М.: Мир, 1994.- С 293).

Как будет показано далее, механизм иммунопатологии, со-гласно нашей модели, обусловлен тем, что реакция на антигены"чужеродности", если количество их слишком велико и постоянновоспроизводится, приводит к истощению иммунной системы и,как результат, эмбрионализации клеток, проявляющейся в имму-нодефицитах. Поэтому к этим клеткам уже вторично вырабаты-ваются антитела. Таким образом, иммунодефицит органично свя-зан с аутоиммунопатологией.

Приведем позицию А. Ройта, который пишет: «Мы уже обсу-ждали механизмы, препятствующие возникновения иммунного от-вета на собственные нормальные антигены. Но всегда существуетвероятность того, что эти механизмы могут сломаться... Когда этопроисходит, образуются аутоантитела (т. е. антитела, способныевзаимодействовать со "своими" антигенами)... Термин"аутоиммунное заболевание" хотелось бы использовать лишь втех случаях, когда патология возникает именно в результате ау-тоиммунных процессов, а не когда очевидно безвредные аутоанти-тела образуются в ответ на разрушение тканей (например, анти-тела к компонентам сердечной мышцы, появляющиеся после ин-фаркта миокарда) До сих пор четко не показана роль аутоим-мунных процессов в патогенезе многих заболеваний и в настоящеевремя лишь из соображений удобства к аутоиммунным мы отно-сим все заболевания, связанные с образованием аутоантител, за

исключением тех случаев, когда можно утверждать, что иммун-ные явления носят четко выраженный вторичный характер»(Роит А. Основы иммунологии.— М.: Мир, 1991.— С. 268 —274).

Роит считает, что можно дифференцировать явную патологию,вызванную аутоантителами, от тех случаев, когда аутоантителавырабатываются в ответ на воспалительные процессы. С нашейточки зрения, это различие носит лишь количественный характер.А. Роит пишет: «Существует определенный спектр проявленийаутоиммунной патологии. На одном его краю находятся органос-пецифические болезни, связанные с образованием органоспецифи-ческих аутоантител... Ближе к центру этого спектра располагают-ся болезни, при которых имеется тенденция к локальному пора-жению одного определенного органа, хотя образующиеся при этомаутоантитела не являются органоспецифическими... На другомконце спектра находятся органонеспецифические болезни, напри-мер системная красная волчанка (СКВ), при которой ни пораже-ния, ни аутоантитела не обладают органной специфичностью»(Роит, 1991, с.269).

С позиции нашей теории, этот феномен большей или меньшейспецифичности объясняется тем, что степень эмбрионализации,степень дедифференцировки тканей в результате хронической по-вышенной пролиферации различна. Вспомним, что при^опухоле-образовании степень эмбрионализации тканей также различна.При этом более поздние стадии рака характеризуются клетками,которые уподобляются друг другу независимо от специфики тка-ни, из которой происходит опухоль. Этот феномен называют за-коном конвергенции опухолевых признаков в процессе опухоле-образований. Ясно, что это уподобление касается антигеннойструктуры клеточной мембраны. Аналогичные процессы являютсяпричиной выработки антител к этим измененным клеткам. Такимобразом, новая теория хорошо объясняет сложные, запутанныеслучаи органоспецифичности аутоантител и их неспецифичности,что зависит от степени эмбрионализации ткани.

Имеющиеся факты, которые приводит сам А. Роит, разбиваютего позицию, хотя он ставит под сомнение эти факты. А. Роитпишет: «Известны сообщения о сочетании заболеваний, располо-женных на разных краях спектра, однако, как можно судить наосновании серологических данных... эти сочетания не имеют ха-рактера закономерности... До сих пор нет достаточно удовлетво-рительного объяснения довольно редкой частоты гипогаммаглобу-линемий и высокой частоты определенных форм рака при ауто-иммунных заболеваниях. При органоспецифической иммунопато-логии рак несколько чаще возникает именно в пораженном орга-

не, а при органонеспецифических аутоиммунных заболеванияхнеобычно часто встречается генерализованная лимфоретикулярнаянеонлазия. С помощью биопсии щитовидной железы и желудкабыло показано, что образование аутоантител практически всегдасвязано с незначительными повреждениями, типичными для тире-одита и гастрита» (Роит, 1991, с. 269 — 277).

Приведенные данные с позиции новой модели можно объяс-нить так: поскольку органоспецифичность аутоантител зависит отстепени эмбрионализации ткани, то при раке внутренних органовстепень дифференцировки выше, чем в случае лимфоретикуляр-ных неоплазий Факт сочетания разных форм объясняется тем,что зависимость одной системы от другой выражена в разной ме-ре, т е потенциал одного органа выше, чем потенциал другого, всмысле способности выдерживать пролиферативные нагрузки, по-этому степень поражения ткани в фазе предрака может быть раз-личной

Следующий факт носит принципиальное значение. А. Роитпишет « Однако в целом, как показывает опыт, введение немо-дифицированных экстрактов ткани тех органов, которые поража-ются при органоспецифической иммунопатологии, не индуцируетсинтез антител» (Роит, 1991, с.277). Следовательно, только мо-дифицированная ткань дает реакцию на выработку аутоантител.Согласно нашей теории, такой модификацией является эмбриона-лизация клеток. Следующий факт подтверждает нашу теорию.Роит пишет: «Аллисон и Вейгл (Allison, Weigl) независимо друг отдруга показали, что появление в структуре аутоантигена новыхдетерминант носителя, к которым отсутствует толерантность, вы-зывает образование аутоантител, так как ранее толерантные, неспособные к кооперации с B-клетками аутореактивные Т-клеткиначинают отвечать на модифицированный носитель в обход го-меостатического контроля» (Роит, 1991, с.279). Таким образом,на первом этапе анализа мы пришли к выводу, что сами клеткиподвергаются модификации, что является причиной запуска ауто-иммунитета. Вопрос следующий — какого рода модификация яв-ляется признаком «чужеродности» для иммунитета? Рассмотримеще один факт. Р. Хонт пишет: «Бренне и др. описали двух боль-ных иммунодефицитом, у которых в состав рецепторов большин-ства Т-лимфоцитов входили цепи T-Y. Лимфоциты, несущие такиерецепторы, в норме содержатся в Т-клеточной популяции лишь внебольшом количестве, представляя собой, по-видимому, первич-ные клетки, играющие важную роль на ранних стадиях онтогене-за Т-лимфоцитов» (Хонт, 1994, с.279).

Логика взаимосвязи основных проявлений аутоиммунопатоло-гии состоит в следующем. Поскольку факты свидетельствуют о

связи аутоиммунной реакции с иммунодефицитом, а иммунодефи-цит, как свидетельствуют приведенные данные, связан с низко-дифференцированными клетками, которые характерны для ран-них стадий созревания Т-клеток, то становится понятным, что мо-дификация, вызывающая аутоиммунную реакцию, определяетсяэмбрионализацией клеток. Приведенные факты подтвердили вы-двинутую теорию. Появление новых антигенов у клеток организ-ма связано с процессом прогрессирующей эмбрионализации тка-ней в режиме повышенной патологической пролиферации. Эти со-стояния по-другому называют предраковыми с различной степе-нью выраженности патологии.

Анализируя механизм аутоиммунитета, А. Роит пишет: «Пола-гакн, что ключевое значение в патогенезе аутоиммунных реакцийимеет контроль над аутореактивными Т-индукторами и Т-хелпе-рами. Вероятно, в норме либо происходит устранение клонов этихклеток, либо они инактивируются Т-супрессорами, либо исключа-ется презентация им аутоантигенов» (Роит, 1991, с.278).

Следует принять во внимание следующий факт, который ещераз подтверждает новую модель. Как известно, процесс опухолеобразования сопряжен с выработкой аутоантител. Эти фактыприводятся многими исследователями и считаются общепризнан-ными. Но эти факты имеют и другое значение, поскольку междуначальной стадией патологической пролиферации и ее конечнойстадией — опухолеобразованием лишь количественное различие,то антигенная структура клетки с нарушенной дифференцировкойпретерпевает аналогичные изменения. Признав первый факт, мы слогической неизбежностью должны признать и следствие из этогофакта. Это означает, что «чужеродность» собственных тканей, накоторую вырабатываются антитела, связана с эмбрионализациейклеток

Противоположную позицию развивает А. Роит, которыйпишет' «Новая детерминанта может появиться на носителе в ре-зультате определенного изменения молекул, например при де-фектном синтезе или аномальном гидролизе в лизосомах с появ-лением продуктов расщепления, несущих новые группировки. Вэксперименте крупные протеолитические фрагменты тиреоглобу-лина, введенные без адъюванта, обладали аутогенными свойства-ми, однако до сих пор неясно, существует ли подобная аутоимму-низация у человека. В действительности ни при одном спонтанновозникшим аутоиммунном расстройстве, несмотря на многочис-ленные попытки, не удалось обнаружить какие-либо модифика-ции аутоантигена... Удаление щитовидной железы у новорожден-ных цыплят линии Obese предотвращает спонтанные образованияаутоантител к тиреоглобулину, Однако подобные антитела выяв-

ляются вскоре после введения линейным цыплятам тиреоглобули-на, выделенного из щитовидной железы нормальных цыплят.Приведенные данные свидетельствуют о том, что аномален, по-видимому, не антиген, а иммунный ответ» (Роит, 1991, с.279).

Эту аргументацию в пользу того, что механизм аутоиммуните-та связан с нарушением самой иммунной системы, можно опро-вергнуть Дело н том, что в процессе эмбрионализации рецепторыдействительно не модифицируются, они просто постепенно исче-зают. Следовательно, этот факт не является аргументом противнашей теории Низкодифференцированные клетки имеют другиеантигены, чем зрелые, дифференцированные клетки.

Причинами аутоиммунных процессов могут быть микробы,вирусные инфекции, травмы, нарушения тканевого обмена, аль-терация тканей вследствие ионизирующего облучения и наруше-ния кровообращения, введение некоторых лекаре ι венных препа-ратов и вакцин. Часто аутоиммунные расстрожлва выступают вкачестве дополнительного патологического звена основного хро-нического заболевания Как считает В. А. Труфакин, «этиологиямногих иммунных заболеваний еще не ясна и, по-видимому, мо-жет быть обусловлена рядом факторов... многочисленные концеп-ции, теории и гипотезы основаны на единственном предположе-нии' иммунная система в норме не способна реагировать на«свои» антигены, доступные для иммунокомпетентных клеток»(Труфакин В. А. Иммуноморфологические аспекты аутоиммун-ных процессов. - Новосибирск, 1983.— С.32).

Основной трудностью в выявлении механизма аутоиммунныхзаболеваний является то, что авторы не могут точно обосновать,является ли выделенный фактор причиной, следствием, либо па-раллельно протекающим процессом.

Анализируя различные теории аутоиммунитета,В А. Труфакин пишет:«Оказалось, что аутоиммунный конфликтразвивается вследствие уменьшения численности популяции Т-лимфоцитов (Kruger E.Α., 1976), дисбаланса между хелперной исупрессорной субпопуляциями Т-клеток (Moretta e.a., 1977), сни-жением активности Т-супрессоров (Waldman e.a., 1977; Morimoto,1978) и последующим рассогласованием функций между Т- и В-лимфоцитами (Сох, Keast, 1973; Heer, Edgington, 1976; Talal, 1976,Cooke e.a., 1978) При этом ключевую позицию занимают Т-клетки-супрессоры при их гиперпродукции развиваются гипогаммагло-булинемия, анемия, иммунодефицита, при их дефиците отмеча-ются аутоиммунные расстройства, аллергии ..» (Труфакин, 1983,с 33)

Перейдем к обсуждению фактов и установлению между нимилогической связи. Теория аутоиммунных патологий может исхо-дить из двух изначально равноценных версий. Одна из версийдолжна погибнуть, а другая победить, либо удастся объединитьих в единой теории. Первая версия состоит в том, что аутоиммун-ная реакция является нарушением самой иммунной системы, т. е.наличием ошибок в опознавании, регуляции — свои клетки при-нимаются за чужие. Предполагается, что патогенный фактор на-рушает регуляцию иммунной системы.

Вторая версия состоит в том, что нормальная иммунная сис-тема реагирует на появление «чужеродности» своих клеток. Вэтом случае необходимо показать, как появляется «чужеродность»клеток организма. И в первой, и во второй версиях необходимовыявить механизм, выступающий «общим знаменателем», или,можно сказать, «узким местом» процесса. Этот механизм долженобъяснять, каким образом самые различные по природе факторыспособны унифицироваться, в смысле вызывать общий результат

аутоиммунную реакцию. Что общего между вирусами, гормо-нами, физическими факторами, иммунодефицитом, пролифера-Iявными процессами, учитывая, что они вызывают аутоиммуннуюреакцию?

Рассматривая две версии сквозь призму «общего знаменате-ля», можно сказать, что в первой версии такого механизма нет, аэто означает, что это ложное представление, ошибочная версия.Во второй же версии такой механизм легко обнаружить — самыеразличные факторы при патогенном воздействии на ткань вызы-вают повышенную пролиферацию, которая компенсирует гибельклеток. Хроническая патологическая пролиферация вызываетомоложение ткани, т. е ее эмбрионализацию, которая изменяетантигенную структуру клеток. Эта измененная антигенная струк-тура и является мишенью для аутоиммунной атаки.

Анализируя динамику воспроизводства лимфоидной ткани,В. А Труфакин пишет: «. . для лимфоидной ткани ведущим ус-ловием в осуществлении иммунологической реакции является по-сюянное наличие в ней гистогенезов. В ходе последних происхо-дит пролиферация предшественников иммунокомпетеитных кле-1ок и дифференцировка их в зрелые клетки... В процессе диффе-ренцировки Т-клеток в гимусе выявляются существенные законо-мерное ι и изменения ферментативного профиля тимоцитов»(Труфакин, 1983, с.4-11). Несмотря на особенности и различиялимфоидной ткани, механизм тканевого гомеостаза реагирует напаюгенные воздействия так же, как и другие тканевые гомеоста-зы, ι е. определяет ускоренную пролиферацию и прогрессирую-щее омоложение ткани. Этот механизм и является «общим знаме-

нагелем» Это означает, что аутоиммунитет вызывается наруше-нием в самих клетках, т е. появляется «чужеродность», на кото-рую реашрует иммунитет

Выдвинутая теория хорошо подтверждается фактами. Приве-дем точку зрения немецких авторов. Они пишут' «Аутоиммунныепроцессы в клинике были описаны прежде всего у страдающихиммунопролиферативными заболеваниями, особенно при лейко-зах. Кроме того, подобные нарушения встречаются при аутоим-мунных гемолитических анемиях, тромбопениях, тиреоидите,СКВ, ревматоидном артрите... наряду с этим известны случаисистемного заболевания лимфоретикулярной ткани у лиц, стра-дающих СКВ или болезнью Шегрена» (Клиническая иммунологияи аллергология. Т. 2 / Под ред. Л. Йегера. М., 1990, с. 273).Все эти заболевания инициируют патогенную хроническую про-лиферацию и эмбрионализацию клеток, которые становятся ми-шенью аутоантител.

2. Двойной эффект аутоиммунной патологии

Если в первом параграфе мы старались показать, что причи-ной аутоиммунитета является развивающаяся «чужеродность»клеток при нормальной реакции иммунитета, то теперь мы пока-жем, ч го в этом процессе иммунитет также претерпевает патоло-гические изменения, которые принимали за причину аутоиммуни-тета Паша теория аутоиммунопатологии состоит как бы из двухчастей Первая часть описывает, как возникает «чужеродность»клсгок, инициирующая аутоиммунную реакцию. Во второй частипоказывается, что в ходе длительной борьбы с антигенами, выра-ботки аутоиммунной атки на них постепенно истощается самаиммунная система, что проявляется в эмбрионализации клетокиммунной системы. Такое состояние обнаруживает себя в имму-нодефицитах.

Развивается «чужеродность» самих клеток иммунной системы,к которым вырабатываются аутоантитела. Этот процесс приводитк постепенной деградации иммунной системы. Примером можетс л у ж и i h картина множественного иммунодефицита, возникающаяи результате ВИЧ-инфекции

Приведем один из фактов, иллюстрирующих эту патологию.Немецкие авюры цитируемой монографии, пишут: «Генез нару-шения клеюк-супрессоров еще не ясен. Привлекает вниманиефак'1, что при органоснецифических аутоиммунных процессах об-наружинают антнлейкоцитарные аутоантитела (при СКВ - в 70-

"rr

90% случаев, ревматоидном артрите — в 50-60 %, при Myastheniagravis — в 50 % и рассеянных склерозах — в 30 % случаев)»(с 274)

Таким образом, новая модель аутоиммунопатологии описываетне только связь иммунодефицитных состояний с аутоиммуннойпатологией, но и описывает вторичную реакцию, когда иммуннаясистема при длительных высоких нагрузках претерпевает анало-гичные процессы деградации. Эта деградация иммунитета прохо-дит те же стадии. Клетки претерпевают эмбрионализацию, этовызывает иммунодефицит и одновременно к этим клеткам выра-батываются аутоантитела.

Прогрессирующая эмбрионализация дает три эффекта: ауто-иммунопатологию, иммунодефицит и переход к опухолеобразова-нию, т. е. раку лимфоидной ткани. Следовательно, картина на-рушения иммунной системы, которую описывали как причину ау-тоиммунитета, как механизм на самом деле является второй фазойразвития аутоиммунной реакции, т. е. фазы, когда система исчер-пывает свои функциональные возможности и начинается ее дегра-дация. Это утверждение новой теории можно доказать тем, чтоаналогичная картина разрушения иммунной системы наблюдаетсяне только при аутоиммунной атаке длительного характера, но ипри экзогенном патогене и нормальной иммунной атаке, перехо-дящей в фазу исчерпания своего потенциала. Примером можетслужить вирусная инфекция, в частности картина множественногоиммунодефицита при СПИДе. Сходство картины поражения им-мунной системы при внешнем агенте и при аутоиммунитете свиде-тельствует в пользу того, что данная картина является результа-том истощения иммунитета, т. е. второй фазой развития аутоим-мунной реакции.

Двухфазность развития событий, описываемых теорией, озна-чает, что теория объединила две версии, но они разделены вовремени' вначале возникает «чужеродность» собственных клеток,затем, как результат длительной повышенной нагрузки, начинает-ся деградация самой иммунной системы. Следовательно, эти двеверсии, во-первых, взаимосвязаны, и, во-вторых, причинно обу-словлены, развиваясь в одной логической цепи событий.

Теперь коснемся проблемы взаимоотношения опухоли и имму-нитета. Если допустить, что иммунитет частично способен унич-тожать раковые клетки, то это привело бы к стимуляции ростаопухоли Это объясняется тем, что тканевый гомеостаз отвечаетповышенной пролиферацией на увеличение гибели клеток. В ли-тературе встречаются данные о том, что иммунитет способствуетросту опухоли. Очевидно, что противостоять опухолеобразованиюиммунная система не способна, поскольку источник роста опухоли

не всегда уничтожается при уничтожении раковых клеток. Другойаспект состоит в том, что опухоль может быть разной степенидифференцированности, поэтому на дифференцированные клеткииммунитет не реагирует. Получается, что часть клеток недоступнадля иммунитета в силу высокой дифференцировки, а та часть, ко-торая доступна и может быть уничтожена, в результате этого бу-дет стимулировать опухолеобразование.

Перейдем к проблеме СПИДа в связи с новой теорией ауто-иммунопатологии. Теперь нам известна причина аутоиммунныхреакций при СПИДе. Она является результатом эмбрионализациииммунокомпетентных клеток. Одновременно эффект эмбрионали-зации проявляется как множественный иммунодефицит. Он воз-никает в результате длительной повышенной нагрузки на иммун-ную систему. В литературе неоднократно ставился вопрос: почемуисчезают Т-лимфоциты, если вирус поражает одну клетку из ты-сячи данной популяции. Дело в том, что при повышенной гибеликлеток, тканевый гомеостаз компенсаторно реагирует на увеличе-ние гибели. В ответ развивается компенсаторная пролиферация и,как результат, происходит омоложение ткани — зрелые клеткизаменяются на низкодифференцированные. В свою очередь, низ-кодифференцированные эмбриональные Т-клетки становятся ми-шенью аутоиммунитета и могут дополнительно уничтожаться.

Таким образом, теория аутоиммунопатологии вписалась в тео-рию канцерогенеза и теорию СПИДа — все три теории работаютв рамках одной парадигмы, которая первоначально была разрабо-тана применительно к природе канцерогенеза.

Сравнивая теорию аутоиммунопатологии с теорией иммуннойсистемы Ерне (Jerne, 1976), можно сказать, что они взаимодопол-няют друг друга, но акцентируют внимание на различных аспек-тах. Приведем цитату из книги «Иммунология и старение» (М.:Мир, 1980, с. 42). У. Хиджеманс и Ц. Хайэндер пишут:«...Недавно Ерне ... внес новое измерение в модель иммуннойсистемы. Он выдвинул концепцию, согласно которой, иммуннаясистема представляет собой сеть, состоящую из молекул и лимфо-цитов, которые распознают другие молекулы антител и лимфоци-тов и, в свою очередь, распознаются ими. Автор подчеркивает,что эта сеть... функционирующая и ее свойства служат отражени-ем важных регуляторных механизмов. . Речь идет о сложной сис-теме, построенной из многочисленных взаимозависимых подсис-тем с сигналами и механизмом положительной и отрицательнойобратной связи».

Но исходя из этой теории мы не получим ответа на вопросы омеханизме рака лимфоидной системы, механизме аутоиммунопа-тологии, причине множественного иммунодефицита при СПИДе и

других патологиях иммунитета Наша теория развивает вторуюсторону или составляющую часть общей теории иммунитета. Аименно, иммунная система также представляет собой сеть, со-стоящую из колец обратной связи, но каждый контур в этой сетиопределяет воспроизводство данного клона по принципу прямой иобратной связи, т е гомеостаза, и сцеплен с другими клонамиУзким местом является «антигенное напряжение», т е. пролифе-ративная нагрузка на данный контур, которая связана с«антигенным профилем» и имеет количественное выражение Привысоком антигенном профиле, контур входит в режим хрониче-ской пролиферации, что приводит к эмбрионализации клеток им-мунной системы В результате развивается иммунодефицит Раз-витие эмбрионализации клеток приводит к нарушению механизмагомеостаза данного контура и бесконтрольному делению клеток, те раку, согласно тканевой теории опухолеобразования. Новаятеория объясняет широкий класс заболеваний иммунной системы.В целом можно сказать, что теория Ерне и наша теория дополня-roi друг друга в описании общей картины функционирования им-мунной системы и ее патологий.

Несмотря на продвинутость теории Ерне, детализацию меха-низма функционирования иммунитета , она все же не дает ответана самые главные проблемы — как возникает злокачественное пе- .рерождение лимфоидной ткани, каков механизм множественногоиммунодефицита при СПИДе, каков механизм аутоиммунопато-логии Приведем выдержку из книги «Иммунология», т. 2 (Подред. Пола M Мир, 1988)1 «В 1974 г. Ерне разработал теорию,согласно которой иммунная система представляет собой сетьвзаимодействующих идиотопов... По теории Ерне, в индивиду-альных молекулах иммуноглобулинов (Ig) необходимо различатьдва основных набора участков, с помощью которых они взаимо-действуют с другими компонентами иммунной системы . Основ-ной постулат теории сетей состоит в том, что существуют молеку-лы Ig, несущие идиотопы, иммунологически сходные с очень мно-гими, если не со всеми природными эпитопами... Второй основнойпостулат теории заключается в том, что для каждого антитела,продуцирующего данный паратоп (р,) и идиотоп (ц), существуеткомплементарное антитело, несущее паратоп р2, способное связы-ваться с i i , такое антитело продуцирует также собственный наборидиотопов (i2). Первое из двух антител обычно называют АТ1

второе — АТ2 (с. 425)... Для нормального животного характерноравновесие между клонами, продуцирующими АТ1 и АТ2 Согласнотеории сети, введение антигена нарушает это равновесие, так какон связывается с АТ1 и, удаляя их, лишает клоны АТ2 стимули-

рующего действия Ь. В свою очередь это позволяет клонам АТ1

уйти из под контроля клонов АТ2; в результате клоны АТ1 приконтакте с антигеном пролиферируют и дифференцируют-ся...» (с. 437).

Данная теория суммирует современное представление о функ-ционировании иммунной системы, но и у нее есть белые пятна.Она не описывает, что происходит при чрезмерных антигенныхнагрузках на сеть. Этот аспект, связанный с «канцерогеннымпрофилем» или, применительно к иммунной системе, «антигеннымпрофилем», описывает тканевая теория рака иммунной системы.В теории делается акцент на тканевом гомеостатическом воспро-изводстве всех составляющих элементов иммунной системы, одна-ко повышенная длительная нагрузка на клон, продуцирующийиммунокомпетентные клетки или антитела, приводит к повышен-ной компенсаторной пролиферации. Длительная пролиферацияускоренного типа становится причиной нарушения дифференци-ровки клеток клона, появляются незрелые или частично диффе-ренцированные иммунокомпетентные клетки. Нарастающая эм-брионализация специализированных клеток приводит к постепен-ному снижению, ослаблению их функциональных свойств — раз-вивается множественный иммунодефицит. Если антигенная на-грузка на клон не снижается, то идет процесс прогрессирующейэмбрионализации, переходящий в злокачественное перерождениелимфоидной ткани. Теория хорошо объясняет основные патологиииммунной системы.

Заключение

К настоящему времени накоплен большой экспериментальный иклинический материал, свидетельствующий о способности раковыхк неток нормализоваться. Для опухолей m vitro корреляция междунорматпзацией и дифференцировкой выявляется со всей опреде-ленностью Возникает вопрос: являются ли препятствием для ре-версии опухолевых клеток к норме генные, хромосомные и геном-ные нарушения? Этот вопрос можно сформулировать иначе: явля-ется ли нормализация раковых клеток сугубо фенотипической, незатрагивающей генетические нарушения, или это истинная норма-лизация, включающая нормализацию генов?

Как показал в своих работах Л. Сакс (1986), необратимые из-менения генома не препятствуют нормализации опухолевых кле-ток. Данный факт можно интерпретировать двояко Если исхо-дить из предположения, что необратимые изменения генома яви-лись причиной трансформации, то дифференцировка и нормали-зация раковых клеток были бы невозможны, блокировка диффе-ренцировки также была бы необратимой, так как она один изпризнаков онкогенеза.

Но можно дать иную интерпретацию этого факта Посколькупроисходит нормализация опухолевого фенотипа, а предполагае-мая причина в виде необратимых изменений генома этого не до-пускает, то очевидно, что предположение о причинной связимежду нарушением генома и трансформацией ошибочно. Это оз-начает, что необратимые генетические нарушения представляютсобой параллельно развивающийся процесс, наряду с опухолеоб-разованием Трансформация клетки не обусловлена какими-либодеструктивными изменениями онкогенов, генома, хромосом, т е.не выступает в качестве события клеточного масштаба, а являет-ся процессом нарушения тканевого гомеостаза и выходом из-подконтроля клоногенных клеток, обладающих активизированнымионкогенами Параллельно развиваются два процесса — наруше-

ние тканевого гомеостаза в результате эмбрионализации клеток инарушение генома. Генетические нарушения, ускоряя гибель кле-ток, влияют на режим пролиферации и тем самым влияют на на-рушение тканевого контроля.

Противопоставляя две теории, следует подчеркнуть их преемст-венность. Идея активизации онкогенов как причина экспрессии ра-кового фенотипа вошла в тканевую теорию, однако в рамках теориионкогена не удалось раскрыть механизм патологической активиза-ции онкогенов. Предполагаемые механизмы канцерогенеза, осно-ванные на деструктивных, необратимых изменениях онкогенов, оп-ровергаются, в частности, фактами по нормализации раковых кле-ток Об этом свидетельствуют также данные о трансформации кле-ток в результате воздействия трансформирующих факторов роста(ТФР), действующих через специализированные рецепторы наклеточной мембране. Следует подчеркнуть, что ТФР выделяютсятакже из нормальных клеток. Это свидетельствует о том, что в клет-ке имеется специфический механизм индукции «трансформации»,что отрицает представление, сложившееся в прежних концепциях.Данный факт отрицает возможность прямого трансформирующегодействия неспецифических канцерогенов. Сомнения в такой воз-можности высказывались в литературе, но доказать это теоретиче-ски в рамках прежних теорий было трудно.

В тканевую теорию вошла основная идея теории онкогена об ак-тивизации онкогенов, но в иной, преобразованной форме. Как ока-залось, активизация онкогенов не связана с их необратимыми изме-нениями — идея, рожденная мутационной концепцией, опроверга-ется рядом фактов. Активизированные онкогены присущи проли-ферирующим нормальным стволовым клеткам Патологическая ак-тивизация онкогенов зависит от блокировки дифференцировки, на-ступающей в результате повышенной пролиферации, которая по-степенно приводит к эмбрионализации ткани и разрушению ткане-вого гомеостаза. Чтобы репрессировать патологическую активиза-цию онкогенов, т е. снять блокировку дифференциации и тем са-мым нормализовать трансформированную клетку, необходимо ин-дуцировать дифференциацию. Следовательно, патологическая ак-тивизация онкогенов не является необратимой и, соответственно,она не обусловлена необратимыми изменениями онкогенов.

Можно сказать, в тканевой модели произошла «трансформа-ция» теории онкогена — идея активизации онкогенов сохрани-лась, но в иной форме, за счет другого механизма, т.е как ре-зультат выхода из-под контроля стволовых клеток, обладающихактивизированными онкогенами. Иначе говоря, те злокачествен-ные признаки, которые идентифицировались у раковых клеток,являются атрибутом нормальных клоногенных, низкодифферен-цированных клеток (стволовых, коммитированных), вышедших

из-под контроля тканевого гомеостаза. Данное положение дока-зывается тем фактом, что при трансплантации нормальных ство-ловых клеток в другой организм они проявляют инвазивный зло-качественный рост. Следовательно, различие между раковымиклетками и стволовыми не в измененных онкогенах, а в наличииили отсутствии тканевого гомеостаза.

На этапе становления тканевой теории трудно сделать все вы-воды и следствия. Пока можно сказать, что они многоплановы икасаются основных проблем теоретической и клинической онко-логии. Многие из проблем в монографии получили решения. Ме-ханизм трансформации в новой теории базируется на нарушениитканевого контроля в результате прогрессирующей эмбрионали-зации и неконтролируемого роста клоногенных клеток. Данныймеханизм принципиально отличается от доминирующих концеп-ций канцерогенеза, в основе которых лежало представление о не-обратимых изменениях генов в результате мутаций в отдельнойклетке. Эта идея развивалась на протяжении почти столетия сначала появления мутационной концепции рака.

Как показал анализ теории онкогена, в ее основе лежит ста-рая мутационная концепция, которая подвергалась критике ря-дом авторов, поскольку выявляются несоответствия фактам, Сэтой позиции новизна теории онкогена относительна — она каса-ется выявления конкретных онкогенов, экспрессия которых свя-зана с опухолевым фенотипом, что же касается механизма транс-формации, то она представляет ту же мутационную концепцию,выдвинутую в начале века.

Такая двойственная оценка теории онкогена делает объясни-мыми многие несостыковки теории с экспериментальными данны-ми. В определенном смысле клиническая онкология ушла вперед,опираясь на эмпирические данные, поскольку ряд клиническихметодов и принципы, лежащие в их основе, противоречат теориионкогена. Например, гормонотерапия, а также методы, основан-ные на индукции дифференцировки клеток опухолей, противоре-чат теории онкогена. С этой точки зрения старая теория сковыва-ет, является тормозом на пути дальнейшего развития онкологии.

В чем же состоит противоречивость теории онкогена? Наиболееуязвимым и ошибочным является положение о необратимоститрансформации в результате мутационных деструктивных измене-ний онкогенов. Из него следует наследование злокачественныхпризнаков при делении раковой клетки, а также необратимостьблокировки дифференциации. Однако экспериментальные данныеговорят о другом характере трансформации: 1) раковые клетки прииндукции дифференцировки созревают, теряя злокачественность;2) часть клеток в самой опухоли проходит дифференцировку дотерминальной стадии, теряя злокачественность; 3) при трансплан-

тации изолированных стволовых клеток в другой организм онипроявляют опухолевый инвазивный рост без канцерогенного воз-действия. Эти факты опровергают представление о необходимостигенотоксического фактора и мутаций онкогенов.

Таким образом, молекулярно-генетическая теория открыла он-когены, но не сумела вскрыть механизм их активизации, т.е. какосуществляется трансформация, оставалось неясно. Этот вопросудалось решить в тканевой теории рака. Тот факт, что стволовыми коммитированным клеткам присущи свойства, которые ранееидентифицировались как злокачественные, — т.е. клоногенность,аутокринный митоз, наличие активизированных онкогенов, им-мортализация — в корне меняет представление о механизметрансформации. В новой теории речь идет об условиях и меха-низме, при которых потенциально злокачественные клетки выхо-дят из-под контроля тканевого гомеостаза. Следовательно, ми-шенью канцерогенного воздействия является не только геномклетки, но и тканевый гомеостаз. Из этих двух мишеней толькоодна, при ее поражении, приводит к опухолеобразованию.

В этом контексте получает объяснение такой феномен, кактрансформация клетки в результате воздействия трансформирую-щих факторов роста (ТФР), которые выделяются также из нор-мальных клеток. Поскольку ТФР не генотоксичны и действуют че-рез рецепторы на мембране, то, по существу, выявляется специали-зированный механизм трансформации клетки. Так как ТФР выде-ляются из нормальных клеток и трансформируют нормальныеклетки, то это говорит об отсутствии различий между митогеннымсигналом и эффектом действия ТФР. Секрет трансформации не вТФР или рецепторах, а в нарушении тканевого контроля и активи-зации стволовых клеток. Данный вывод разрушает прежние пред-ставления о трансформации в результате мутаций генов: предпола-галось, что мутации создают чуждые для организма клетки, кото-рые путем эволюционного процесса, селекции создают «новые по-роды» клеток. Данные о ТФР говорят о том, что неспецифическиеканцерогены не могут трансформировать клетки прямым образом,следовательно, они действуют путем разрушения тканевого гоме-остаза и выхода из-под контроля клоногенных клеток. Открытиетрансформирующих факторов роста конкретизирует механизмтрансформации, описанный в тканевой теории. Таким образом,рак — это неконтролируемое размножение стволовых клоногенныхклеток в результате нарушения тканевого контроля, что обусловле-но прогрессирующей эмбрионализацией ткани в результате дли-тельной интенсивной пролиферации.

Опровержение в новой теории мутационного механизма транс-формации, лежащего в основе теории онкогена, одновременно раз-рушает иммунологическую концепцию рака (Вернет). Поскольку

новые данные выявили специфический механизм трансформацииза счет трансформирующих факторов роста, действующих через ре-цепторы на мембране, то представление о появлении чужеродныхдля иммунной системы клеток разрушается. Вместе с этим разру-шается основание иммунологической концепции рака, так как онаисходит из представления о мутационном характере трансформа-ции. Исходя из экспериментального материала, такие выводы уже де-лались, однако только в новой теории иммунологическая концепциярака окончательно опровергается, поскольку разрушено представ-ление о механизме появления «новых пород» клеток в организме.

Одной из центральных проблем теории канцерогенеза остава-лась проблема общего знаменателя, т.е. механизма, который уни-фицирует, нивелирует разнообразие канцерогенных факторов иприводит к единому результату. Как объединить на основе общегопризнака химические канцерогены, радиацию, механистические,тепловые воздействия, гормоны, факторы роста, вирусы, микроор-ганизмы? Эта проблема в молекулярно-генетической теории ипредшествующих концепциях осталась нерешенной. Свести все пе-речисленные канцерогенные факторы к генотоксическому дейст-вию не удается, механизм же трансформации, предложенный тео-рией онкогена, предполагает генотоксический фактор. В связи с не-решенностью этой проблемы понятие канцерогенности оставалосьнераскрытым и гипотетичным — даже на примере химических кан-церогенов не удалось выявить какую-либо общую структуру, обес-печивающую трансформацию клетки, на примере вирусов — та жекартина: не все трансформирующие вирусы содержат общие онко-гены или не содержат их вообще. Рассмотренный механизм транс-формации при воздействии трансформирующих ФР еще большеозадачивает. Все это говорит о том, что теория онкогена не сумелаответить на основополагающие проблемы, поставленные экспери-ментальной и клинической онкологией. Этот узел связанных междусобой проблем можно решить при условии выявления механизмаобщего знаменателя. Активизация онкогенов в качестве механизмаобщего знаменателя не объясняет начального этапа действия канце-рогенов, так как, согласно теории онкогена, активизация онкогеноввыступает в качестве конечного результата 2 — 3 мутаций или иныхнарушений генома. Поиск такого механизма на уровне отдельнойклетки не увенчался успехом, так как основывался на ошибочномпредположении, что механизм рака можно понять на уровне от-дельной клетки. Узел противоречий удалось распутать в рамкахтканевой концепции опухолеобразования. Проблема механизма об-щего знаменателя решается путем перехода на уровень тканевой си-стемы контроля пролиферации.

Согласно тканевой концепции, в роли механизма общего знаме-нателя выступает тканевый гомеостаз. Суть событий, происходя-

щих в начальной стадии опухолеобразования, состоит в следую-щем, В ответ на различные канцерогенные факторы, вызывающиелибо гибель клеток, либо митогенную реакцию, гомеостаз отвечаеткомпенсаторной повышенной пролиферацией, что компенсируетповышенную гибель клеток либо компенсирует функциональнуюнедостаточность. На вход механизма гомеостаза воздействуют раз-личные по природе канцерогены, а на выходе его — одна и та же ре-акция. Следовательно, тканевый гомеостаз выполняет функциюсвоеобразного преобразователя разнообразия канцерогенов в еди-ный общий результат. Этот результат можно назвать вторичнымканцерогенным фактором, в качестве которого выступает повышен-ный режим пролиферации. Какой именно режим пролиферациивызывает рак — на этот вопрос отвечает концепция канцерогенногопрофиля. Согласно данной концепции, канцерогенность того илииного канцерогенного фактора определяется не только его физико-химическими свойствами, но и характером или режимом воздейст-вия: дозой, частотой нанесения канцерогена, длительностью воз-действия. Параметры канцерогенного профиля должны коррелиро-вать с параметрами динамической устойчивости тканевого гоме-остаза, поскольку он обладает свойством воспроизводства. Еслипрофиль воздействия ниже, то гомеостаз будет компенсироватьканцерогенное воздействие, и опухоль не разовьется. При более вы-соком уровне воздействия разовьется доброкачественная опухоль,и процесс опухолевой прогрессии стабилизируется на одном уров-не. И лишь когда воздействие еще выше, опухолеобразование про-ходит все стадии до выхода стволовых клоногенных клеток из-подконтроля, что сопровождается инвазивным ростом и метастазиро-ванием. Таким образом, в тканевой теории выявлен общий меха-низм развития доброкачественных и злокачественных опухолей ипоказана общая закономерность опухолевой прогрессии.

В нормальной ткани деление стволовых клеток, дифференци-ровка их и гибель взаимоуравновешены. При раке эта гармония на-рушается — появляется слишком много незрелых, размножающих-ся клеток. Суть механизма нарушения контроля пролиферации со-стоит в следующем. В норме между пулом дифференцированныхклеток, которые синтезируют и выделяют кейлоны (ингибиторымитоза), и пулом клоногенных стволовых клеток, которые синтези-руют факторы роста, устанавливается прямая и обратная связь, т.е.гомеостаз регулируется обратной связью. Равновесие между кейло-нами и факторами роста постоянно воспроизводится и коррелируетс соотношением между стволовыми клоногенными клетками и диф-ференцированными клетками, т.е. это равновесие связано со струк-турой тканевого гомеостаза. Следовательно, нарушение процессавоспроизводства тканевого гомеостаза приведет к нарушению конт-роля пролиферации клоногенных клеток, т.е. приведет к неконтро-

лируемому опухолевому росту. Возникает вопрос, какой из процес-сов, наблюдающихся при канцерогенном воздействии, приводит кнарушению воспроизводства тканевого гомеостаза? В тканевой мо-дели доказывается, что таким процессом является прогрессирую-щая эмбрионализация ткани, которая зависит от режима пролифе-рации. При длительных ускоренных режимах пролиферации на-ступает обратимая блокировка дифференцировки — клетки не ус-певают пройти фазы дифференциации.

Дифференцированные клетки при канцерогенном воздействиигибнут, т.е. наблюдается ускоренная гибель клеток, на смену имприходят в результате репопуляции низкодифференцированныеклетки — развивается прогрессирующая эмбрионализация ткани.Насколько быстро разовьется опухоль, зависит от канцерогенно-го профиля. Следовательно, поддержание нормальной тканевойструктуры и режима пролиферации определяет нормальный тка-невый контроль и, наоборот, при длительных повышенных режи-мах пролиферации структура «течет», или «плавится»», что при-водит к опухолеобразованию. Тканевая модель хорошо объясняеттри встречающихся варианта развития опухолеобразования: про-грессию, регрессию и стабилизацию, т.е. доброкачественное со-стояние. В молекулярно-генетической теории не удается объяс-нить механизм образования доброкачественных опухолей, меха-низм регрессии, поскольку она предполагает развитие только водном направлении, процесс обратного развития — регрессияопухоли — никак не вытекает из теории онкогена. Этим, в част-ности, выгодно отличается тканевая модель, с помощью которойудается объяснить сложные клинические случаи опухолеобразо-вания, когда опухоль ведет себя «непонятным образом».

В новой теории переосмысливается онкологическое значениегенотоксического и промоторного эффекта канцерогенного дейст-вия; доказывается, что истинным канцерогенным значением обла-дает не генотоксический фактор, а промоторный. Значение гено-токсического фактора проявляется опосредованно, через промо-торный, т.е усиливается гибель клеток в результате нарушениягенома, что вызывает компенсаторную пролиферацию, и далеепроцесс развивается по схеме, описываемой тканевой теорией.Переосмысливание значения промоторного эффекта, выступаю-щего в качестве канцерогенного фактора, позволило решить рядпроблем, которые до сих пор не могли быть решены, в частностивыявить механизм гормонального рака.

Второй мишенью разрушающего, канцерогенного действия эм-брионализации являются межклеточные контакты и рецепторы.Поскольку молекулы адгезии и рецепюры синтезируются диф-ференцированными клетками, а в процессе репопуляции зрелыеклетки заменяются на низкодифференцированные, то состав мо-

лекул адгезии и рецепторов на мембране будет постепенно обед-няться вплоть до полного исчезновения ряда из них. Данное объ-яснение механизма исчезновения молекул адгезии и рецепторов смембраны отличается от имеющихся в литературе и подтвержда-ется многочисленными данными. В частности, регенераторныепроцессы не опухолевой природы характеризуются аналогичны-ми изменениями, но выраженными в меньшей степени.

В рамках новой концепции канцерогенеза удалось решитьгруппу проблем, связанных с изменением энергетики опухолевыхклеток, поставленных еще О. Варбургом. По заявлениям рядаизвестных онкологов, эти проблемы не получили решения, не-смотря на многочисленные попытки объяснения феноменов. Ниодна концепция не давала окончательного, удовлетворительногообъяснения. Решение проблемы изменения энергетики в раковыхклетках состоит в следующем. Поскольку группа ферментов, осу-ществляющих процесс дыхания, синтезируется только зрелымиклетками, а низкодифференцированным клеткам свойственендругой состав ферментов, осуществляющих гликолиз, то увеличе-ние степени эмбрионализации в процессе канцерогенного воздей-ствия приведет к постепенному изменению типа энергетическогообмена, т.е. опухолевая ткань переходит на гликолитический типэнергетического обмена. Следовательно, эффекты, обнаруженныеО. Варбургом, получили в тканевой теории рациональное объяс-нение. Отметим, что факты о том, что эмбриональные низкодиф-ференцированные клетки имеют другой тип энергетики, а в про-цессе дифференцировки переходят на дыхание, были зафиксиро-ваны самим Варбургом и рядом ученых, работавших в этом на-правлении. Однако причину такого изменения искали на уровнепатологии отдельной клетки, в ее генетическом и биохимическомнеобратимом изменении, поэтому они не стали ключом к разгад-ке феномена изменения энергетики опухолевых клеток.

С позиции тканевой теории изменение спектра ферментов ды-хания на ферменты, осуществляющие гликолиз, является част-ным проявлением более глубокого закона опухолеобразования —изменения спектра ферментов и поверхностных молекул на мемб-ране, исчезновения их в результате эмбрионализации ткани.Можно сказать, это побочные проявления прогрессирующей эмб-рионализации, ведущей к нарушению тканевого контроля.

С позиции тканевой теории удалось опровергнуть ряд основныхположений теории Foulds (1969), в частности правило независимо-сти опухолевой прогрессии. В новой теории показано, что многооб-разные признаки опухолевой прогрессии имеют общий, единыйвектор изменений и закономерное искажение свойств: логика раз-вития опухолевых признаков подчинена прогрессирующей эмбрио-нализации ткани. Смена дифференцированных клеток на все менее

дифференцированные в процессе эмбрионализации лежит в основеизменения отдельных признаков опухолевой прогрессии.

Основной клинический вывод тканевой теории состоит в том,что поскольку трансформация клеток не является необратимой,как считалось раньше, то лечить опухоли можно не только путемуничтожения раковых клеток, но и путем их нормализации в ре-зультате индукции дифференцировки и соответственно стабили-зации нормальной структуры тканевого гомеостаза. Новая теориядоказала, что направление изменения может идти не только в од-ну сторону — от нормальной клетки к трансформированной, нои в обратную сторону — от раковой клетки к нормальной. Хотяо такой возможности свидетельствовали многочисленные данные,но не было теории, которая могла бы обосновать данные факты,поэтому их часто не принимали всерьез либо они игнорирова-лись. Это означает, что опровергнут основной постулат генетиче-ских теорий рака. Фундаментальность данного положения состо-ит в его клиническом использовании. Методы лечения, основан-ные на нормализации раковых клеток в результате дифференци-ровки, а также гормонотерапия оставались долгое время как бы«вне закона»·, поскольку противоречили существующей теориионкогена. Тканевая теория раскрыла механизм, лежащий в осно-ве таких методов лечения, а также эффективных методов немеди-каментозного лечения восточной медицины древних культур.Данные методики основываются на коррекции и стабилизацииосновных гомеостатических систем и тем самым снижении проли-феративной нагрузки на тканевый гомеостаз того или иного орга-на. Для ряда опухолей этого условия достаточно для регрессии инормализации системы тканевого гомеостаза.

В свое время был выдвинут принцип идеального противоопу-холевого препарата, названного принципом «золотой пули». Онсостоит в том, что препарат должен уничтожать все раковыеклетки и не повреждать нормальные. С позиции новой теориидаже при идеальном воплощении для ряда опухолей это не при-несет успеха: либо разовьется вторичный рак, либо ускоритсяопухолевая' прогрессия. Изъян принципа связан с невернымпредставлением природы злокачественной трансформации. Мож-но сказать, это тот случай, когда теория непосредственно влияетна клиническую практику. Тканевая теория позволяет изменитьпринцип стратегии борьбы с опухолевыми заболеваниями и по-иска эффективных средств лечения рака. Новая стратегия лече-ния состоит в индуцировании нормализации раковых клеток пу-тем дифференцировки и стабилизации за счет этого структурытканевого гомеостаза. Вторым направлением этой стратегии явля-ется разработка методов блокирования источника повышеннойпролиферации ткани. Согласно А.К. Белоусовой (1993), «индук-

ция дифференцировки опухолевых клеток рассматривается какальтернатива или дополнение к методам цитотоксической химио-терапии опухолей». Каков потенциал возможностей новых мето-дов лечения рака, еще предстоит выяснить, но уже сейчас видныявные преимущества: препараты, основанные на дифференциров-ке и нормализации раковых клеток, не токсичны.

Предложенная концепция механизма СПИДа, базирующаясяна тканевой теории, позволила выявить механизм множественно-го иммунодефицита. По мнению ведущих специалистов, множест-венные проявления функциональной недостаточности клеток им-мунной и кроветворной систем при различных лимфопролифера-тивных заболеваниях, лимфомах, лейкозах и СПИДе являютсянаиболее сложными, труднообъяснимыми проявлениями этих за-болеваний.

Согласно новой концепции, СПИД отнесен к вирусному канце-рогенезу иммунной системы на основании идентичных проявленийкартины поражения иммунитета, характерной также для целого ря-да заболеваний иммунной и кроветворной систем: изменение про-лиферативного режима, прогрессирующая дедифференцировка ря-да клеточных ростков, множественная функциональная недоста-точность иммунокомпетентных клеток. Согласно новой концепции,явление множественного иммунодефицита носит сложный харак-тер и состоит из двух механизмов. Первый механизм известен —это снижение числа клеток данного ростка в результате их гибели.Что касается второго механизма — множественного пораженияфункциональных свойств, — то механизм этого явления вписыва-ется в общую закономерность, характеризующую опухолевые ипредопухолевые заболевания. Суть явления состоит в следующем.Чрезмерная функциональная нагрузка на ткань либо повышеннаягибель клеток при вирусной инфекции изменяют функционирова-ние и воспроизводство тканевого гомеостаза, ускоряя компенсатор-ную пролиферацию. В режиме ускоренной пролиферации происхо-дит обратимая блокировка дифференцировки клегок, в результатечего ткань воспроизводится за счет малодифференцированных кле-ток, развивается прогрессирующая эмбрионализация. Учитывая,что белки, ферменты, определяющие специфические функции кле-ток, присущи сугубо зрелым клеткам, снижение дифференцировкиприводит к множественному проявлению иммунной недостаточно-сти в результате потери функциональных свойств клеток иммуннойсистемы. Результатом становится гибель организма от оппортуни-стических инфекций, рака лимфоидной ткани, лейкоза. Согласноряду данных (Эдельсон, Финк, 1985), кожа выполняет также им-мунологическую функцию, поэтому рак Капоши вписывается в этузакономерность.

Л И Т Е Р А Т У Р А

А б E л е в Г.И. //Методологические вопросы изучения онкогенеза. — М.: Ме-дицина, 1988. - С. 127 - 138.

А в д е е в а Т.Н., В я д p M.M., К а д а г и д з е З.Г. //Итоги науки и тех-ники. Онкология. Т. 14. - М.: ВИНИТИ, 1985. - 220 с.

А к о е в И.Г. Биофизика познает рак. — М.: Наука, 1987. — 159 с.А л е к с е е в H.A., В о р о н ц о в И.М. Лейкозы у детей. — Л.: Медицина,

1988. - 247 с.А л е ш и н Б.В., Б у ш т е и н Ш.А., Ч е р н я к Б.И. //Алиметратнотокси-

ческая алейкия. — Чкалов, 1947. - С. 125 - 144.А л о в И.А. Очерки физиологии митотического деления клетки. — М.; Медици-

на, 1964. - 302 с.А л ь т ш т е й н А.Д., Ч е р е п а н ц е в а Е.Б. //Жури. Всес. хим. об-ва им.

Д.И. Менделеева. - 1986. - Т. 31, № 3. - С. 260 - 365.А р у ш а н о в Л.И. Патоморфология желудка и тонкой кишки при постреэек-

ционных синдромах: Дис. ... доктора мед. наук, — М,, 1971. — 246 с.А ф а н а с ь е в Б.В., А л м а з о в В.А. Родоначальные кроветворные клетки

человека. - Л.: Медицина, 1988. - 247 с.А ш м a p и н И.Н,, М и з л о в а С.Н., С а л я м о н Л.С. //Цитология. —

1972, - Т. 14, № 12. - С. 1538 - 1540.А л ь б е р т е Б., Б р е й Д., Л ь ю и с Дж., P е φ φ Μ., Ρ о б е ρ τ с К.,

У о т с о н Дж. Молекулярная биология клетки. — М.: Мир, 1987. — 204 с.Б а л а ж А. Биология опухолей. — М.: Мир, 1987. — 204 с.Б а с с а л ы к Л.С. //Рецепторы стероидных гормонов в опухолях челове-

ка. - М.: Медицина, 1987. - С. 30 - 55.Б а с с а л ы к Л.С., Д я г т я ρ ь В.Г. //Рецепторы стероидных гормонов в

опухолях человека. — М.: Медицина, 1987. — С. 6 — 30.Б е л о у с о в а А.К. Молекулярно-биологические подходы к терапии опухолей.

М., 1993. - 206 с.Б е р р и д ж М. //В мире науки. - 1985. - № 12. - С. 98 - 110,Б е р е н б л ю м И. //Биол. основы злокачественного роста. — М.: ИЛ, 1950. —

216 с.Б е р е н б л ю м И. //Механизмы канцерогенеза. - М.: ИЛ, 1961. - С. 77-94.Биология маркеров рака и беременности /Под ред. В.Б. Винницкого. — Киев:

Наук, думка, 1990, - 250 с.Б и ш о п Дж. //В мире науки. - 1983. - Ли 1. - С. 64 - 75.Б л и н о в М.Н. //Экспер. онкол. - 1990. - Т. 12, Ns 2. - С. 3 - 9.Б о χ м а н Я.В. Руководство по онкогинекологии. — Л.: Медицина, 1989. —

464 с.Б у т е н к о З.А. //Вопр. онкол. - 1983. - № 5. - С. 101 - 109.Б у т е н к о З.А. //Стволовые клетки и опухолевый рост. — Киев: Наук, дум-

ка, 1985. - С. 5 - 12.Б ы к о в с к а я С.Н., Г р у т е н к о Е.В. Т-лимфоциты в противоопухолевом

иммунитете. — Новосибирск: Наука, 1982. — 269 с.

В а й н б е р г P.A. //В мире науки. - 1984. - № 1. - С. 21 - 38.В а й н б е р г P.A. //Перспективы биохим. исследований. — М.: Мир, 1987. —

С. 27 - 33.В а с и л ь е в Ю.М. //Журн. Всес. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. - 1986. -

Т. 31, № 3. - С. 252 - 260.Б а х т и н Ю.Б., Π и н ч у к В.Г., Ш в е м б е р г е р И.Н., Б у т е н к о

З.А. Клонально-селекционная концепция опухолевого роста. — Киев: Наук.думка, 1987. - 2U с.

В и ρ χ о в Р. Учение об опухолях. — СПб.: тип. Куколь-Яснопольского, 1866. —Т. 1. - 386 с.

В л а д и м и р с к а я Е.Б., Т о р у б а р о в а H.A. Острые лейкозы и гипо-плазии кроветворения у детей. — М.: Медицина, 1985. — 208 с.

Влияние внутренней среды организма на возникновение и развитие опухолей//Общая онкология. - М.: Медицина, 1989. - С. 119 - 143.

В о р о б ь е в А.И., Б р и л л и а н т М.Д. //Пробл. гематол. — 1974. —№ 3. - С. 10.

В я д ρ о М.М. //Успехи совр. биол. - Т. 95, № 1. - С. 118 - 129.Г а р и н A.M. Факты, достижения и неудачи современной онкологии. — Алма-

Ата: Казахстан, 1980. - 170 с.Г е й л ь б р у н Л.В. Динамика живой протоплазмы. — М.: ИЛ, 1957. — 346 с.Г е р и н г В.И. //В мире науки. - 1985. - № 12. - С, 111 - 122.Г л а с е Л., М э к и М. От часов к хаосу. - М.: Мир, 1991. - 248 с.Г р е х И.Ф. //Метастазирование злокачественных опухолей. — Л.: Медици-

на, 1971. - С. 7 - 135.Д а в ы д о в с к и й И.В. //Тр. X сессии АМН СССР. - М., 1959. - С. 7-9.Д а н и л о в И.П., Б у г л о в Е.Д., Г о р л ь ч и к К.И. //Пробл. гематол.

и переливания крови. - 1969. - Me 6. - С. 23 - 27.Д а н н и н г В. //Генетика рака. - М.: ИЛ, 1961. - С. 384 - 398.Д и л ь м а н В.М. Старение, климакс и рак. — Л.: Медицина, 1968. — 378 с.Д и л ь м а н В.М. //Физиол. человека. - 1978. - № 4. - С. 579 - 595.Д и л ь м а н В.М. Большие биологические часы. — М.: Знание, 1981. — 207 с.Д и л ь м а н В.М. Эндокринологическая онкология. — Л.: Медицина, 1983. —

407 с.Д и л ь м а н В.М,, II ы ρ л н н а Е.В., Б е р ш т е й н Л.М., О с т р о -

у м о в а Μ . Ή . , Р а е в с к а я С . Ю . //Общая онкология. — Л.:Медицина, 1989. - С. 119 - 143.

Д о л л Р., Π и т о Р. Причины рака. — Киев: Наук, думка, 1984. — 254 с.Д ρ у к В. М., 3 е м с к о в В.М., В о р о б ь е в A.A. Фагоцитарные клетки

и инфекция, вызванная вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) //Успе-хи современной биологии. — Т. 112, вып. 3. — М., 1992.

Д ы б а н А.П. Раннее развитие млекопитающих. — Л.: Наука, 1988. — 228 с.E r a p м и н В.Е. //Биофизика. - 1982. - № 4. - С. 694 - 697.Е л ь ц и н а Н.В., В е р е с о т с к а я H.A. //Тр. V Междунар. биохим.

конгр. - Т. 2. - М., 1961. - 340 с.Е п и ф а н о в а О.И. Гормоны и размножение клеток. — М.: Наука, 1965. —

243с.З а в а р з и н A.A. Основы частной цитологии и сравнительной гистологии мно-

гоклеточных животных. — Л.: Наука, )97б. — 410 с.З а х а р о в В.Н., К а р а у л о в A.B., С о к о л о в В.В., Φ ρ а ш В.Н. Из-

менения системы крови при воздействии радиации и бензола. — Новоси-бирск: Наука, 1990. - 238 с.

3 и л ь б е ρ Л.Α., А б е л е в Г.И. Вирусология и иммунология рака. — М.:Медгиз, 1962. - 458 с.

3 о т и н А.И. //Изв. АН СССР. Сер. биол. - 1991. - № 6. - С. 805-816.3 у м о φ φ В. //Эндокринная система и рак молочной железы. — М.: Мед-

гиз, 1984. - С. И - 51.

3 у ф а р о в К.А. Актовая речь: Клеточные механизмы приспособительных про-цессов в желудке и кишечнике. — Ташкент, 1974. — 60 с.

И 6 н-С и н а. Канон врачебной науки. - Ташкент: АН Узб. ССР, 1960. - 740 с.И в а щ е н к о Ю.Д., Б ы к о p e з А.И. Полипептидные факторы роста и кан-

церогенез. — Киев: Наук, думка, 1990. — 188 с.И с т а м а н о в а Т.С., А л м а з о в В. А., К а н а е в С.В. Функциональная

гематология. — Л.: Медицина, 1973. — 331 с.К а в е ц к и й P.E. //Руководство по патологической физиологии. — Киев:

Наук, думка, 1940. - С. 561 - 787.К а в е ц к и й P.E. Взаимодействие организма и опухоли. — Киев: Наук, дум-

ка, 1977. - 235 с.К а з ь м и н С.Д. //Эксперим. онкология. - 1991. - Т. 13, № 1. - С. 24-28.К а р а л ь н и к Б.В. Эритроциты, их рецепторы и иммунитет //Успехи совре-

менной биологии. - Т. 112, вып. 2. - 1992. - С. 52 - 56.К а р п е н т е р Г., К о э н С. //Перспективы биохим. исслед. — М.: Мир,

1987. - С. 114 - 120.К а у д p и Е. Раковые клетки. — М.: ИЛ, 1958. — 655 с.К а ц М.М , Л а в р е ц к а я Э.Ф. //Итоги науки и техники. Биоорг. химия. —

Т. 8. - М.: ВИНИТИ, 1986. - 196 с.К а л ь д е м а Л.А. //Вест. АМН СССР. - 1978. - № 1. - С. 68 - 71.К и с е л е в Л.Л. //Журн. Всес. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. — 1986. —

Т. 316, № 3. - С. 242 - 250.К и с е л е в Ф.Л., Π а в л и ш O.A., Т а т о с я н О.Г. Молекулярные основы

канцерогенеза у человека. — М.: Медицина, 1990. — 315 с.К л и ш о в A.A. //Морфоадаптации мышц в норме и патологии. — Саратов:

Мед. ин-т, 1975. - С. 6 - 29.К л и ш о в A.A. Гистогенез и регенерация тканей. — М.: Медицина, 1984. — 230 с.К р а в ц о в В.Ю., Г у ж о в а И.В., К а л и н с к а я Е.В., И л ь и н е - к

и χ H.H., В а х т и н Ю.В. //Генетика. - 1990. - Т. 26, № 9. - С. 1584- 1590.

К р е й т ц и г У., Ρ и т т е ρ И., Ш е л л о н г Г. //Гематол. и трансфизи-ол. - 1991. - Κϊ 1. - 16с.

К ρ о ч е K.M., К л е й н Дж. //В мире науки. - 1985. - № 5. - С. 18 -26

К р о т к и н а H.A., П е т р о в H.H. //30 лет деятельности Ин-та онкологииАМН СССР. - Л., 1956. - С. 32 - 36.

К у з ь м и н а С.В. Малигнизация нормальных клеток в условиях длительногокультивирования in vitro. — М.: Наука, 1983. —229 с.

К у з ь м и н а С.В. //Рецепторы стероидных гормонов в опухолях человека. —М.: Медицина, 1987. - 220 с.

К у л ь б е p г А.Я. Рецепторы клеточных мембран. — М.: Высшая школа,1987. - 102 с.

Л а б а р д С. Рак. - М.: Атомиздат, 1979. - 64 с.Л а г у ч е в С.С. Гормональная регуляция пролиферации эпителия матки, вла-

галища и молочных желез. — М.: Медицина, 1970. — 160 с.Л о б к о Г.Н., П о р у б о в а Г.М. Резистентность опухолей. — Минск: Наука

и техника, 1989. - 142 с.М а л е н к о в А.Г., М о д я н о в а Е.А., Я м с к о в а В.П. //Биофизи-

ка. - 1977. № 1. - С. 156 - 157.M a p p и Р. Рак, онкогены, факторы роста //Биохимия человека. — М.: Мир,

1993. - С. 352 - 367.М а т э Ж. Активная иммунотерапия рака, иммунопрофилактика и иммунореа-

билитация. — М.: Медицина, 1980. — 424 с.М а т э Ж. Досье рака. - М.: Мир, 1983. - 253 с.М и л л е р Дж., М и л л е р Э. //Успехи в изучении рака. — М.: ИЛ,

1955. - Т. 1. - С. 7 - 9.

М и х а й л о в В.П., К а т и н а с Г.С. //Αρχ. анат., 1977. - Т. 73, № 9. -С. И - 26.

М у р а в ь е в а Н.И. //Рецепторы стероидных гормонов в опухоли челове-ка. - М.: Медицина, 1987. - С. 30 - 55.

Μ ю ρ ρ е и Э.У., К и ρ ш н е ρ М.У. //В мире науки. - 1991, № 5. - С. 24-34.Н а п а л к о в Н.П., Б о χ м а н Я.В. //Общая онкология. — Л.: Медицина,

1989. - С. 156 - 168.Н е и φ а х С.А., К а з а к о в а Т.Б., М е л ь н и к о в а М.П., Т у р о в -

с к и й B.C. //ДАН СССР. - 1961. - Т. 138, № 1. - С. 227 - 230.Н е и φ а х С.А., М о н а х о в Н.Л. //Вопр. онкологии. - 1967. - Т. 13,

№ 12. - С. 3.Н и к о л ь с к и й H.H., С о ρ к и н А.Д., С о р о к и н А.Б. Эпидермальный

фактор роста. — Л.: Наука, 1987. — 200 с,О к у л о в В.Б. //Бюлл. экспер. биол. - 1979. - МЬ 7. - С. 114 - 116.О л ь ш а н с к и й В.О. //Злокачественные опухоли полости рта, глотки и

гортани. - М.: Медицина, 1988. - С. 162 - 281.П е т р о в H.H. Общее учение об опухолях. — СПб., 1910. — 373 с.П е т р о в H.H. Злокачественные опухоли. — Л.: Медгиз, 1947. — Т. 1, ч. 1.

- 480 с.П е т р о в H.H. //Вопр. онкол. - 1959. - Т. 5, Mi 10.Предраковые состояния. / Под ред. Р.Л. Картера. — М.: Медицина, 1987. — 429 с.П р и л у ц к и й В.И., Р о м а н о в Ю.А. //Регенерация и клеточное деле-

ние. - М.: Наука, 1968. - С. 320 - 327.Р а й т А. Основы иммунологии. — М.: Мир, 1991. — 325 с.P е д φ и л д P.P., Б е ρ к с Д.С. Клиническая картина инфекции вирусом

СПИДа //В мире науки. 1988. № 17. - С. 60 - 70.Р о м а н о в Ю.А., К е т л и н с к и й С.А., А н т о х и н А.И., О к у л о в

В.Б. Кейлоны и регуляция деления клеток. — М.: Медицина, 1984. — 206 с.С а м о й л о в В.И, //Явления индукции и дифференцировки при опухолевом

росте. - М., 1981. - С. 106 - 119.С а м у н д ж а н Е.М. Кора надпочечников и опухолевый процесс. — Киев: На-

ук, думка, 1973. - 202 с.С а л я м о н Л.С. Рак и дисфункция клетки. — Л.: Наука, 1974. — 320 с.С а р к и с о в Д.С. Очерки по структурным основам гомеостаза. — М.: Меди-

цина, 1977. - 348 с.С а к с Л. //В мире науки. - 1985. - № 3. - С. 14 - 24.С е и ц И.О. Взаимодействие дыхания и гликолиза в клетках и сопряженное

фосфорилирование. — Л.: Медгиз, 1961.С е и ц И.Ф. //Эксперим. онкология. - 1990. - Т. 12, Mi 6. - С. 14 - 26.С е и ц И.Ф., К н я з е в П.Г. Молекулярная онкология. — Л.: Медицина,

1986. - Ms 3. - С. 14 - 24,С е и ц И.Ф., Л у г а н о в а И.С. Биохимия клеток крови и костного мозга в

норме и при лейкозах. — Л.: Медицина, 1967. — 331 с.С е л ь е Г. Стресс без дистресса. — М.: Прогресс, 1982. — 127 с.С о л о в ь е в Ю.М., Т р а п е з н и к о в H.H., Ш и н г а р о в Г.Х. //Ме-

тодол. вопросы изучения онкогенеза. — М.: Медицина, 1988. — С. 3 — 13.Стволовые клетки и опухолевый рост. — Киев: Наук, думка, 1985. — 255 с.С т о с е л ь Т.П. Расстройства фагоцитирующих эффекторных клеток //Меха-

низмы иммунопатологии. — М., 1983. — С. 306 — 325.С т р е л к о в Л.А. //Успехи соврем, биол. - 1992. - Т. 112, № 5-6. -

С. 725 - 735.Т а р а х о в с к и й A.M., В и н н и ц к и й В.Б. //Биология маркеров рака

и беременности. — Киев: Наук, думка, 1990. — С. 86 — 118.Т е ρ ц и М. Генетика и животная клетка. — М.: Мир, 1977. — 291 с.Т р и н к а у с Дж. От клеток к органам. — М.: Мир, 1972. — 285 с.

Т е р е щ е н к о И.П., К а ш у л и н а А.П. Патофизиологические аспекты зло-качественного роста. - М.: Медицина, 1983. - 255 с.

Т у р к е в и ч Н.М., С а м у д ж а н Е.М. Гормоны и канцерогенез. — Киев:Наук, думка, 1975. - 166 с.

У о д д и н г т о н К.Х. Организаторы и гены. — М.: ИЛ, 1947. — 240 с.У р ы в а е в а И.В, //Клеточная репродукция и процессы дифференциа-

ции. - Л.: Наука, 1990. - С. 94 - 110.Ф е й е р а б е н д П. Избранные труды по методологии науки. — М,: Прогресс,

1986. - С. 186 - 202.Φ е л ь В.Я., Ш в е м б е р г е р И.Н. Морфологическое и иммунологическое

изучение цитодифференцировки экспериментальных опухолей. — Л.: Наука,1968. - 192 с.

Ф е л ь д м а н М., Э й з е н б а х Л. //В мире науки. — 1989. — № 1. —С. 24 - 32.

Ф и ш е р - В а з е л ь с В. //Вопр. онкол. (Харьков). - 1929. - Т. 2, № 3. -С. 134 - 140.

Φ ρ а ш В.Н. //Вопросы гигиены труда и профессиональной патологии в ме-таллургии. - М., 1972. - С. 244 - 257.

Ф р о л ь к и с В.В. Старение и увеличение продолжительности жизни. — Л.:Наука, 1988. - 237 с.

Ф у л ь т о н А. Цитоскелет. Архитектура и хореография клеток. — М.: Мир,1987. - 117 с.

Х а и т о в P.M., О с м а н о в С. К. Иммунопатогенез ВИЧ-инфекции и имму-нология СПИДа //Иммунология, - 1991. Ν« 2. - С. 4 - 11.

X а и н с P.O. //В мире науки. - 1986. - № 8. - С. 14 - 26.X а и с м а н А.Е. Роль морфофункциокалышх особенностей опухолевых клеток

в метастазировакии.: Автореф. рж, ... канд. мед. наук. — М., 1980. — 25 с.Х а к о м о р и С.И. //В мире науки. - 1986. - J* 7. - С. 12 - 22.X а н с о н К.П. //Радиобиология. - 1979. - № 6. - С. 814 - 820.Х о д о с о в а И. А. Ферменты опухолевых клеток. — Л.: Наука, 1988. — 176 с.X ь ю з Р. Гликопротеины. — М.: Мир, 1985. — 140 с.Х э з е л т о й н У.А., В о н г - С т а а л ь Ф . Молекулярная биология виру-

са СПИДа //В мире науки. - 1988. - № 12. - С. 20 - 30.Цитологические аспекты первичного действия химических канцерогенов. / Под

ред. В.Я. Феля. - Л.; Наука, 1982. - 174 с.Ч а к л и н A.B. Проблема века. - М.: Знание, 1990. - 239 с.Ч е ρ е з о в А.Е. //Проблемы научного поиска. — М.: ИФАН, 1987. —

С. 152 - 167.Ч е ρ е з о в А.Е. //Экспериментальная онкология. — 1990. — Т. 12, № 6. —

С. 69.Ч е ρ е з о в А.Е. //рж. Онкология. - 1993. - № 9. - с.1.Ч у м а к И.М. //Жури, Всес. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева. — 1986. —

Т. 31, J* 3. - С. 265 - 272.Ш а б а д Л.М. Очерки экспериментальной онкологии. — Л., 1947.Ш а б а л и н В.Н., С е р о в а Л.Д. Клиническая иммуногематология. — Л.:

Медицина, 1988. - 310 с.Ш а п о т В С. //Вест. АМН СССР. - 1968. - № 3. - С. 11.Ш а п о т B.C. Биохимические аспекты опухолевого роста. — М.: Медицина,

1975. - 304 с.Ш а р о в В.Г. Ультраструктура функциональных желез желудка после его ре-

зекции по поводу язвенной болезни.: Дис. ... канд. мед. наук. Дисс. канд. —М., 1971. - 211 с.

Ш в е м б е р г е р И.Н. Рак и дифференцировка клетки. — Л., 1976. — 168 с.Ш в е м б е р г е р И.Н. Нормализация опухолевых клеток. — Л.: Наука,

1987. - 141 с.

Э д е л ь с о н Р.Л., Φ и н к Д.M. Иммунологическая функция кожи //В ми-ре науки. - JA 8. - 1965. - С. 16 - 26.

Э н г е л ь г а р д т В.А., С о к о в Н.Е. //Биохим. - 1943. - Т. β, Ν» 1. -С. 9 - 36.

Эндокринная система и рак молочной железы. — М.: Медицина, 1984. — 312 с.Э д е л ь м а н Дж.М. //В мире науки. - 1984. - № 6. - С. 70 - 84.Э д е л ь м а н Дж.М. //В мире науки. - 1989. - Mb 7. - С. 24 - 34.

A b e l e v G.I. (А б е л е в Г.И.) //Adv. Cancer Res. - 1971. - Vol. 14. -P. 295.

A d a m s o n R . , B a n e r j e e M.R. et al. //J. Nat. Career Inst. - 1971. -Vol. 46. - P. 899.

A i s e n b e r g A.C. The glycolysis an respiration of tumors. — N.Y.: Acad. Press,1961.

A l l e n B.J, H а у w a r d J.L., M e r i v a l e W.H.H. //Lancet. - 1957. -Vol. 1. - P. 496.

A m a t r u d a T.T. et al. //Biochem. et Biophys. Res. Communs. - 1985. -Vol. 126. - P. 1189.

A r o u s t a m R., G r u n b a u m L. //Neurosci. Letters. - 1986. - Vol. 47,№ 1. - P. 131.

A t t a 1 a h. A.M., H o u с k J.C. //Chalones /Ed.: J. Houck. - N.Y.,1976. - P. 355 - 380.

A u e r b a c h O., S t o u t A.P., H a m m o n d E.C., G a r f i n k e l L . / /New Eng]. J. Med. - 1961. - Vol. 265. - P. 253.

A u g u s t o S.F. //Medicina (Bras.). - 1990. - Vol. 23, Ms 2. - P. 107-123.A u g us t o S.F. //Medicina (Bras,). - 1990. - Vol. 23, JA 2. - P.124-128.B a m b e r g e r //Handb. der speciellen Pathologie and Therapie. — Erlangen,

1855. - Bd. 6, Abt. 1.B a r b a s o n H . , F r i d m a n-M a n d u z i o A., B e t z EH. //Experien-

tia. - Vol. 32, № 1. - P. 106 - 108.B e n e s t a d H.B. //Acta Med. Scand. - 1975. - Vol. 196, Mi 2. - P. 255-262.B n e s t a d H.B, R y t ö m a a T., K i v i n i e m i K. //Cell Tissue Kinet. -

1973. - Vol. 6. - P. 147 - 154.B e r t s с h S., M a r k s F. //Cancer Res. - 1974. - Vol. 34, № 12. -

P 3283 - 3288.B i s h o p J.M. //Cell. - 1981. - Vol. 23, № 1. - P. 5 - 6.B j e r k n e s s R . , I v e r s e n O.H. //Acta Path. Microbiol. Scand. -

1974. - Vol. 248, Suppl. - P. 33 - 48.B o r r e l A. //Ann. Inst. Pasteur. - 1909. - Vol. 177. - P. 81 - 118, 517-556.B o s k F. //Zbl. Bakteriol. - 1903. - Bd. 34 (l Abt., Orig.). - S. 413-420,

666-674.B o s z e Z c . , V e n e t i a n e r A. //Cancer Res. - 1985. - Vol. 45. -

P. 2165 - 2169.В о w e n-P ο ρ e D.F., S e i f e r t R.A. //Cancer Cells /Eds. J. Ferramisco, B.

Ozanne, C. Stiles. - N.Y.: Cold Spring Harbor, 1985. - Vol. 3. - P. 183-188.В о у l o a d E. //Berliner Symposion über Fragen der Karzinogenese. — Berlin,

I960 — S 3B r u n i C. //J. Nat, Cancer Inst. - 1973. - Vol. 50. - P. 1513.B u l l o u g h W.S. //Nature (Lond.). - 1963. - Vol. 111. - P. 859 - 862.B u l l o u g h W S, //Cancer Res -1965 - Vol. 25, № 10 - P. 1683-1727.B u l l o u g h W.S. The evolution of differentiation. - L.: Acad. Press.B u l l o u g h W.S. //Life Sei. - 1975. - Vol. 16. - P. 323 - 330.B u l l o u g h W.S., L a u r e n c e E.B. //Pros. Roy. Soc. London, B. -

1960. - Vol. 151. - P. 517 - 536.

B u l l o u g h W.S., R у t ö m a a T. / /Nature. - 1965. - Vol. 205. - P. 573-578.

С a m p i s i J. et al. //Cell. - 1984 ·- Vol 367. - P. 241.C a r t e r R.L. //Precancerous state? /Ed P.L. Carter. — Oxford: Univ. Press,

1984. - P. 13 - 16.C h a n c e B. //J, Biol. Chem. - 1959. - № 234. - P. 3036.С h ' e n M.-C., H u J.-C., C h a n g P.-У. et al. //Chinese med. J. - 1965. -

Vol. 84. - P. 513.С h i a o J.W. //Blood Cells. - 1987. - Vol. 13. - P. 111.С h i a o J.W., H e i l M., А г l i n Z. //Proc. Nat. Acad. Sei. USA. -

1986. - Vol. 83. - P. 3432.C o h n h e i m I. Vorlesungen über allgemeine Pathologie. — Berlin: Hirschwald,

1877-1880, Bd. 2. - S. 691.С o r r e а Р., С u e Π o C., D u q u e E. //J. Nat. Cancer Inst. - 1970. -

Vol. 44. - P. 297.C r a i g R.W. //Bioch. Cancer Res. - 1984. - Vol. 44. - P. 422.С r e s p i M., M u n o z N'., G r a s s i A. et a!. //Lancet. - 1979. - Vol. 2. -

P. 217.D a m j a n o v I. //Period, biol. - 1991. - Vol. 93, № 4. - P. 575 - 582.D e s с h n e r E.E., L i p k i n M. //Cancer. - 1975. - Vol. 35. - P. 413.D o e t s c h m a n T.C., E i s t e t t e r H., K a t z M. et al. / /J. Embryol.

exp. Morphol. - 1985. - Vol. 87. - P 27 - 45.D u c k w o r t h W., K a m e l F., P ε a v у D., L i e p n i с k s J . , R y a n

M., F r a n k B., H e r i n e d s o n M. //J. Biol. Chem. - 1988. -Vol. 263, № 4. - P. 1826.

D u p s b e r g P.H., P h a r e s W., L e e W.H. //Virology. - 1983. -Vol. 131 - P 144 - 158.

D y k e С., M u l k e у D.A. //Cancer. - 1967. - Vol, 20, № 8. - P. 1343 -1349.

E l g j o K., D e v i k F. //Int. J. Radiat. Biol. - 1978. - Vol. 34, Кг 2. -P. 119 - 127.

F v a n s N.J., K a u f m a n M.H. //Cancer Surveys. - 1983. - Vol. 2, Χ» 1. -P. 185 - 207.

F a r b e r E. //Cancer Res. - 1976. - Vol 36, .4« 8. - P. 2532 - 2533.F i d l e r I.J. //J, Nat. Cancer Inst. - 1970. - Vol. 45. - P. 773 - 782.F idler I.J., K r i p k e M.L. //Seinee. - 1977. - Vol, 197. - P. 893-895.F i d l e r I.J., P o s t e G. // Semin. Oncol. - 1985. - Vol. 12, № 3. -

P. 207 - 221.F i s c h e r B., S a f f e r E.A., F i s c h e r E.R. //Cancer (Philad.). -

1974. - Vol. 33, № 1. - P. 271 - 279.F o u l d s L. //J. Nat. Cancer Inst. - 1956. - Vol. 17. - P. 713.F o u l d s L. Neoplastic development. - L. - N.Y.·. Acad. Press, 1969. - P. 738.F o u l d s L. Neoplastic development. - N.Y: Acad. Press, 1976. - Vol. 2.F r i e n d S., D r у j а Т., W e i n be r g R. //New Engl. J. Med. - 1988. -

Vol. 318. - P. 618 - 622.G a l e n o s C. Über die krankhaften Geschwülste. — Leipzig, 1913.G a l l o-P а у e t N., H u g o n J.S. //Endocrinology. - 1985. - Vol. 116. -

P. 194 - 201.G a r b e r s D.L. //J. Biol. Chem. - 1989. - Vol. 264, № 16. - P. 9103.G h a s t L.L., N a s s a u e r J., F a i f e r m a n J., G h a s h Y.C. //J, Surg.

Oncol. - 1981. - Vol. 17, № 4. - P. 395 - 401.G o n d a T.J , M e t с a l f //Nature. - 1984. - Vol. 310. - P, 249.G o n d a T.J., S h e i n e s s D.K., B i s h o p J.M. // Mol. Cell Biol. -

1982. - Vol. 2. - P. 617 - 624.G o r d o n G.N. //Oncogenes and Mol. Origins Cancer. — N.Y/. Cold Spring

Havboi, 1989 - P. 67 - 96.

G r a 11 a r o l a R. //Cancer, - 1964. - Vol. 17. - P. 1119.H a n s e l m a n n R., G e n t o n С. Beziehung zwischen Morphologie und

Steroidezeptoren beim Mannkarzinom. — Pathologie, 1983.H e i d e l b e r g e r C. //Ann. Rev, Biochem. - 1975. - Vol. 44. - P. 79-121.H i g g i n s P.J. //Cell Struct. Funct. - 1981. - Vol. 6. - P. 295 - 300.H i g g i n s P.J. //Pharmacology. - 1982. - Vol. 25. - P. 170 - 176.H i g g i n s P.J., O'D o n n e l P.V. //Oncology. - 1982. - Vol. 34. -

P. 325 - 330.H o u с k J.C. //Nat. Cancer Inst. Monogr, - Vol. 38. - P. l - 4.H u e p e r W., С o n w а у W. Chemical carclonogenesis and cancer. —

Springfield, 1964.I s a a c s o n P . , L e V a n n H.P. //Cancer. - 1976. - Vol. 38. - P. 1348.I v e r s e n O.H. //Acta path, microbiol. scand. - 1960. — Suppl., 148. -

P. 91 - 96.I w a s a k i T., D e m p o K. //Gann. - 1972. - Vol. 637. - P. 21 - 30.J a c o b F., M o n o d J. //J. Molec. Biol. - 1961. - Vol. 3. - P. 318-356.J a c o b F., M o n o d J. //Cytodifferentiation and macromolecular synthesis /

Ed. M. Locke. - N.Y.: Acad. Press, 1961. - P. 30 - 64.J e n e у A., L a p i s K. //Regulation ans control of cell proliferation /Ed.

К. Lapis., A. Jeney. - Budapest: Akad. Kiado, 1984. - P. 306 - 316.K a r p a s C.M., L e i s H.P., O p p e n h e i m A . , M e r s c h e i n e r W.L. //

Ann. Surg., 1965. - Vol. 162, № 1.K a z a r i n o f f N.D., V a n d e r D r e i s s c h e P. //Science. - 1979. -

Vol. 203. - P. 1348 - 1349.K e l l n e r B. Die Ausbreitung des Krebses. Invasion und Metastasierung. —

Budapest: Akad. Kiado, 1971.K l e i n G. //Science. - 1987. - Vol. 238. - P. 1539 - 1545.L a j t h a L.G., S с h o f i e l d R..//Differentiation. - 1974. - Vol. 2. -

P. 313 - 320.L a c a s s a g n e A. Etüde de la cancerisation par les substances chimiques

exogenes. — Paris: Hermann, 1947.L i a v a g I. //Acta Path. Microbiol. Scand. - 1968. - Vol. 73. - P. 338.L у n e n F. //Ztschr. Physiol. Chem. - 1940,- Bd. 264. - S. 146.L у n e n F., H e n n i n g U. et al. //Biochem. Ztschr. - 1958. - Bd. 330,

№ 4. - S. 269.M а с k e у M.С. //Blood. - 1978. - Vol. 51. - P. 941 - 956.M a n n i A. //New Engl. J. Med. - 1983. - Vol. 309. - P. 1383 - 1385.M a r k e r C.L. //Cancer Res. - 1968. - Vol. 28, № 9. - P. 1908 - 1917.M a s s a q u e J. //Trends Biochem. Sei. - 1985. - Vol. 10. - P. 237 - 243.M a t h e G. Dossier cancer. - P., Stock, 1977.M a t s u c h i t a H. //Nagoya med. sei. - 1966. - Vol. 28, Ms 3-4. -

P. 204-243.M e s s i n g E., R e z n i k o f f С. //J. Urol. - 1987. - Vol. 137. - P. 111A

- 114A.M i n t z B. //Harvey Lect. - 1978. - Vol. 71. - P. 193 - 246.M o e s с h l i n S. //Acta haematol. - 1957. - Bd. 20, Hf. 2. - S. 167 - 168.M o l l e r G., M o l l e r E. //Transplant. Rev. - 1976. - Vol. 28. - P. 3-16.M o o n R.С,, G r u b b s C.J., S p o r n M.B., G o o d m a n D.C. //Na-

ture. - 1977. - Vol. 267. - P. 620 - 621.M o r l e у Α., K i n g-S m i t h E.A., S t o h l m a n F. //Haemopoetic cellular

proliferation. - N.Y.: Grüne Stratton, 1970. - P. 314.M u l r C.S. //Accomplishments in cancer research /Ed. J.G. Fortner,

J.E. Rhads. - Philadelphia, 1986. - P. 108 - 121.M u l l e r R. //Biochim. biophys. Acta. - 1986. - Vol. 823. - P. 207 - 225.M u r a k a m y H. //Jap. j. nation'shealth. - 1959a. - Vol. 28, № 4. -

P. 724 - 731.

M u r p h y J.B. // Acta Un. int. Cancer. - 1936. - Vol. 1. - P. 352 - 357.N a k a g a w a T . , N a k a p Y., M a t s u i Т., K o i z u m i T . , M a t s u d a S.,

M a e d a S., F u J i t a T. //Brit. J. Cancer. 1985. - Vol. 51. - P. 357-363.N a n n e у L.B., M с K a n n a J/A., Stoscheck C.M. et al. //J. luvest.

Dermatol. - 1984. - Vol. 82. - P. 165 - 169.N o m u r a J., Y a m a g a t a Y., T a k e n a k a K . , T a c h i r o H . / /

Cancer. - 1980. - Vol. 46. - P. 2880 - 2883.O e h l e r t W. //Cell Tissue Kinet. - 1973. - Vol. 6. - P. 325 - 335.O g a w a K., K a n e k ο Α., M i n a s e T., O n o e T. // Gann. - 1974a. -

Vol. 65, № 2. - P. 109 - 117.O g a w a K., M l n a s e T., O n o e T, //Cancer Res. - 1974b. - Vol. 34,

№ 12. - P. 3379 - 3386.O l d L.J., В о у s e E.A., C l a r k e D.A., С a r s w e l l E.A. //Ann.

N.Y. Acad. Sei. - 1962. - Vol. 101. - P. 80 - 106.P a g e D.L., V a n de Z w a g g R., R o g e r s L.W. et al. //J. Nat. Cancer

Inst. - 1978 - Vol. 61. - P. 1055.P a r a n M., I с h i k a w a Y., S a c h s L. //Proc. Nat. Acad. Sei. (Wash.) -

1969. - Vol. 62. - P. 81 - 87.P а г k i n D.M. //Bull. WHO. - 1984. - Vol. 62, № 2. - P. 163 - 182.P e d e r s e n B. //Scand. J. Haematol. - 1975. - Vol. 14. - P. 108 - 113.P h i p p s M., P h i p p s J . , W h i t f i e l d J.E., A l l y Α., S o m o r j a 1 R.L.,

N a r o n g S.A. //Med. Hypotheses. - 1990. - Vol. 3, № 4. - P. 289 -301.

P i e r c e G.B. //Fed. Proc. - 1970. - Vol. 29. - P. 1248 - 1254.P i e r c e G.B. //Developmental aspects of carcinogenesis and immunity. —

Ν.Υ., 1974. - P. 3 - 22.P i e r c e G.B., S p e e r s-W e n d e l 1 С. //Cancer Res. - 1988. - Vol. 48,

№ 8. - P. 1996 - 2004.P i e r c e G.B., W a l l a c e C. //Cancer Res. - 1971. - Vol. 31. - P. 127-

134P o s t e G., G r e i g R. //Invasion and Metastasis. - 1982. - Vol. 2. -

P, 137 - 176.P r e h n R.T. //Science. - 1972. - Vo]. 176. - P. 170 - 171.P r e h n R.T. //Transplant. Rev. - 1976. - Vol. 28. - P. 34 - 43.P r e h n R.T., L a p p e M.A. //Transplant. Rev. - 1971. - Vol. 7. - P. 26-59.R e i t s m a P.H. et al. //Nature. - 1983. - Vol. 306. - P. 492.R i b b e r t H. Geschwulstlehre. - Bonn-Leipzig, 1914.R o b i n s o n W., K u r n l k J., P i k e B. //Blood. - 1971. - Vol. 38,

Ns 5. - P. 500 - 508.R o h r b a c h R. Zur Steuerung der Zellproliferation durch Chalone. — Stuttgart:

G. Fischer, 1975.R o h r b a c h R., E l g J o K . , I v e r s e n O.H., S a n d r i t t e r W. //

Beitr. path. Anat. - 1972. - Bd. 147. - S. 21 - 27.R o h r b a c h R., I v e r s e n O.H., E l g j o K., S a n d r i t t e r W . / /

Beitr. path. Anat. - 1976. - Bd. 158. - S. 145 - 158.R o h r b a c h R., I v e r s e n O.H., R i e d e U.N., S a n d r i 11 e r W . / /

Beirt. path. Anat. - 1977. - Bd. 110. - S. 175 - 186.R o h r b a c h R., L a e r u m O.D. //Cell Tissoe Kinet. - 1974. - Vol. 7. -

P. 251 - 257.R o o m i M.W., H o R.K., S a r m a D.S.R., F a r b e r E. //Cancer Res. -

1985. - Vol. 45. - P.R y g a a r d J . , P o v l s e n CJ. //Transplant. Rev. - 1976. - Vol. 28. -

P. 43 - 61.S a c h s L. //Nature. - 1978. - Vol. 274. - P. 535 - 539.S a c h s L. //Blood Cells. - 1981. - Vol. 7. - P. 31 - 44.

S c h w a r t z T.W. //Scand. J. Gastroenterol. - 1979. - Vol. 14, Suppl.,№ 63. - P. 93 - 100.

S h e i n e s s D., G a r d i n e r M. //Mol. and Cell Biol. - 1984. - Vol. 4. -P. 1206.

S h e r m a n B.M., K o r e n m a n S.G. //Cancer. - 1974. - Vol. 33. -;P. 1306.

S i i t e г i P.K., S c h w a r t z B.E., M a c D o n a l d P.C. //Gynecol.Oncol. - 1974. - Vol. 2. - P. 228.

S k i n n e r J.M., W h l t e h e a d R. //Cancer. 1981. - Vol. 47. - P. 1241.S m i t h J.A., M a r t i n L. //Proc. Nat. Acad. Sei. USA. - 1973. - Vol. 70. -

P. 1263 - 1267.S p e m a n H. //Arch. Entw. Mech. - 1942. - Bd. 141. - S. 693 - 769.S p e r m u l l i E., D e x t e r D. //J. Clin. Oncol. - 1983. - Vol. 1. -

P. 496 - 509.S p o r n M.B., R o b e r t s A.B. //J. Clin. Invest. - 1986. - Vol. 78. -

P. 329-332.S t o b o J.D. Inflammation: Basic principles and clinical correlates. — N.Υ.:

Raven Press, 1988. - 599 p.S t u t m a n O. //Adv. Cancer Res. - 1975. - Vol. 22. - P. 261 - 322.S t u t m a n O. //Proc 1st Int. Workshop on Nude Mice. - Stuttgart:

G. Fischer, 1974. - P. 257.S u g i m u r a Т., M a t s u s h i m a Т., K a w a c h i T . etal. //Collect. Pap.

Nat. Cancer Cent. Res. Inst. Tokyo. - 1971. - Vol. 3, № 8. - P. 352 - 354.S α g i o K., K u r a t a Sh., S a s a k i M., S o e j i m a J., S a s a z u k i T. //

Cancer Res. - 1988. - Vol. 48, JA 17. - P. 4855 - 4861.T e m p l e t o n A.C. / /Persons at high risk of cancer /Ed. J.F.Fraumeni. —

N.Y.: Acad. Press, 1975. - P. 69 - 83.T o p a 1 M.D. //Carcinogenesis. - 1988. - Vol. 9, X« 5. - P. 691 - 696.T o p t o k l i s N. //Eur. J. Cancer. - 1969. - Vol. 5. - P. 445 - 457.T r u m p B.F., M c D o w e l l E.M., G l a v i n E. et al. //J. Nat, Cancer

Inst. - 1978. - Vol. 61, № 2. - P. 563.V o l m M., K i n z e l V., M o h r U., S u s s R. //Experientia (Basel). -

1969. - Vol. 25. - P. 68 - 69.W a r b u r g O. Über den Stoffwechsel der Tumoren. - Berlin, 1926.W a s i l e n k o W.J., S h a w v e r L.K., W e b e r M.J. //J. Cell Physiol. -

1987. - Vol. 131. - P. 450 - 457.W e i s s R. //RNA tumor viruses /Cold Spring Harbor Lab. - N.Y., 1982. -

P. 1205 - 1281.W e i s s P., K a v a n a u J.L. //J. Gen Physiol. - 1957. - Vol. 41. - P. 1-47.W h i t e h e a d R., C o s g r o v e C. //Pathology. - 1979. - Vol. 11. -

P. 473.WHO. Cancer incidence in developed countries //Weekly EpidemioL Rec, —

1985. - № 17. - P. 125 - 129.W i n k e l h a k e J.L., N i с о l s o n G.L. //J. Nat. Cancer Inst. (Wash.). -

1976. - Vol. 56, >й 2. - P. 285 - 291.W o l f f J. Die Lehre von der Krebskrankheit von den ältesten Zeiten bis zur

Gegenwart. - Bd. 1. - Jena, 1907.Y a n a g i S., S a k a m o t o M . , N i n o m i y a Y . , K a m i y a T . //J. Nat.

Cancer Inst. - 1984. - Vol. 73, N9 4. - P. 887 - 894.

Научное издание

Черезов Александр Евгеньевич

Общая теория рака:тканевый подход

Изд. лиц. № 040414 от 18.04.97.Подписано в печать 19.11.97. Формат 60x90/16.

Бумага офс. № 1. Офсетная печать.Усл. печ. л. 16,0. Уч.-изд. л. 15,2

Тираж 1000 экз. Заказ 4130 .Изд. № 6554.

Ордена "Знак Почета" издательство Московского университета.103009, Москва, ул. Б. Никитская, 5/7.

Отпечатано с оригинал-макета заказчика в 12 ЦТ МО.