CC BY
72
Оглядов! статт!
УДК 616.831-006.04:575.191
Основш фенотишчш прояви та принципи формування генотипу злояшсних пухлин головного мозку
Розуменко В.Д., Главацький О.Я., Васильева 1.Г., Чопик Н.Г., Лисенко С.М.
1нститут нейрох1рургп 1м. акад. А.П. Ромоданова АМН Украши, м. Ки1в
Проблема лiкування злояшсних глiом головного мозку - одна з найскладшших у сучаснiй нейроонкологп. Це зумовлене, по-перше, обмеженими можливостями хiрургiчного вида-лення глiом, по-друге, формуванням резистентност клiтин пухлини до променево! терапп та хiмютераmí.
Авторами висловлене припущення, що формування первинно! та набуття вторинно! резистентностi клггинами пухлини закладаеться ще на раншх етапах канцерогенезу, тобто, фенотипiчнi прояви резистентност клiтин пухлин можуть бути зумовлеш особливостями !х генотипу. У зв'язку з цим детально обговорюються концептуальш положення канцерогенезу - накопичення мутацш та iнших генетичних змш, якi спричиняють порушення регуляцп клггинного циклу, апоптозу, диференцiювання, морфогенетичних реакцш клiтини. Формування найважливiших властивостей неопластично! клiтини розглядаеться як наслщок змiн функцп протоонкогенiв та пухлинних супресорiв. Наводяться вiдомi сьогоднi генетичш розлади новоутворень головного мозку, зокрема, глюм, а також !х зв'язок з формуванням резистентноста клiтин пухлини до хiмiопрепаратiв.
На основi наведених даних лггератури та експериментально-клiнiчних дослвджень автори роблять висновок, що устх хiмiо- та радютерапп злоякiсних глюм головного мозку залежить вщ детального вивчення вах можливих механiзмiв резистентноста клiтин пухлини.
Ключов1 слова: апоптоз, канцерогенез, онкоген, неоангюгенез, генетична нестабшь-нсть, глутатюн S-трансфераза.
Проблема лшування злояшсних глюм головного мозку (ГМ) е одшею з найскладшших в сучаснш нейроонкологп. В структур! нейроон-колоичних захворювань нейроектодермальш пухлини спричиняють смерть понад 50% хворих [1]. За даними р1зних автор1в, первинш пухлини ГМ виявляють у 14 хворих на 10000 населення мют, гл1альш пухлини — у 6-8 на 100000 населення, найбшьш часто (до 60%спостережень) — це анапластична астроцитома (АА) та глюб-ластома (ГБ) [7].
Протягом б1льш шж 20 рошв клшщисти використовують комплексний шдх1д до лшу-вання таких пащент1в: поеднання оперативного втручання - тотального або субтотального вида-лення пухлини з пюляоперацшною променевою терашею та х1мютерашею, використання нових схем та шлях1в доставки антибластичних пре-паратав (ACNU, BCNU, PCNU, MCNU, CCNU, SarCNU, фотемустин-CNU), проте, значний прогрес щодо показнишв виживання хворих не досягнутий [5].
Це зумовлене багатьма причинами: по-перше, обмеженими можливостями х1руричного вида-лення глюми через ураження функцюнально значущих зон ГМ та шфшьтращю пухлинними клгтинами змшено! тканини; по-друге, здатнютю клгтин пухлини синтезувати "бшки резистен-тностГ', що спричиняе дуже низьку чутливють
злояшсних глюм до х1мютерат! та променево! терапп; по-трете, виникненням вторинного !мунодефщитного стану у нейроонколоичних хворих, який значно пригшчуе реактивнють оргашзму у щлому. Встановлено, що навиъ на ввдсташ понад 4 см в1д видаленого пухлинного вузла у незмшених оси1^" тканинах ГМ тсля х1рурпчного втручання залишаються чис-ленш пухлинш клгтини, що мають шдвищену прол1феративну активнють [2].
Тривалють життя хворих з ГБ становить у середньому 6-8 мю, з АА — 18-25 мю, протягом 6 мю тсля оперативного втручання живуть тшьки 33% хворих з ГБ, 2 рошв — близько 20%, 5 рошв — менше 5% [1, 22].
За даними радюбюлопчних дослвджень тшьки 10% клггин ГБ радючутлив1 [10]. Основна маса клггин пухлини перебувае у сташ радю-резистентноста, це — непрол1феруючий пул та клгтини, яш перебувають у фаз1 синтезу.
Хоча х1мютерашя 1 спроможна дещо шдвищити показники загального виживання та загальмувати прогресування пухлинного процесу, ефект !!, на жаль, короткочасний. Це зумовлене, насамперед, наявнютю первинно! та виникненням вторинно! х1мюрезистентност1 Тобто, клгтини значно! кшькост1 злояшсних глюм первинно резистентш до х1мютерапп, до того ж тд час лшування досить швидко вини-
кае вторинна чи набута хiмюрезистентнiсть. У зв'язку з цим, при появi рецидиву недоцшьно призначати та самi хiмiопрепарати, якi викорис-товували пiд час попередньо'1 терапп, оскiльки ефективнiсть 1х значно нижча [8].
З метою розробки способiв ефективно! корекцii усунення радiо- та хiмюрезистент-ностi необхiдно детально проаналiзувати вiдомi сьогоднi чинники та мехашзми ii виникнення. Цiлком логiчне припущення, що, як формування первинно'1 резистентности так i здатнiсть клiтин пухлини набувати вторинно'1 резистентностi пiд час проведення протипухлинного лшування закладаються ще на раннiх етапах канцерогенезу. I взагал^ слiд розглядати проблему резис-тентностi з позицii единого процесу формування та трансформацп пухлинно'1 хвороби в органiзмi. А тому концептуальш положення канцерогенезу лежать i в основi набуття резистентностi клгшн пухлини до лiкувальних засобiв [4].
Канцерогенез — це багатостушнчастий процес накопичення мутацш та iнших генетич-них змiн, що спричиняють порушення регуляцп клiтинного циклу, апоптозу, диференцдавання, морфогенетичних реакцiй клiтини, а також, вiрогiдно, неефективне функцiонування фак-торiв специфiчного та неспецифiчного протипухлинного iмунiтету. Провiдну роль у виникненш зазначених властивостей неопластично'1 клiтини вдаграють порушення функцii пухлинних супресорiв та протоонкогешв. У дослiдженнях останнiх рошв iдентифiкованi сигнальнi шляхи, що контролюються бiльшiстю з цих генiв. Багато з них регулюють активнiсть одних i тих самих шляхiв на рiзних рiвнях передачi сигналу, крiм того, деякi з цих сигнальних шляхiв одночасно iнiцiйованi в регуляцп кiлькох найважливiших фiзiологiчних процесiв [4].
В останш десятирiччя досягнутий значний прогрес як в вдентифшацп гешв, порушення функцii яких зумовлюе виникнення новоутво-рень, так i в з'ясуванш ролi бiлкових продук-тав таких генiв у фiзiологii клггини. Крiм того, вiдомi численнi потенцшш онкогени (клiтиннi та вiруснi) та пухлинш супресори. Описанi гене-тичш подii, якi зумовлюють активацiю протоонкогешв чи шактивацда пухлинних супресорiв [19]. Встановленi характернi для тих або шших форм новоутворень змши онкогенiв та пухлинних супресорiв, зокрема, високоспецифiчнi аномалп [38]. Проте, протягом тривалого часу шформащя про кожний онкоген чи пухлинний супресор була розрiзненою. Тшьки в останш роки стало зрозумшо, що бшьшють з вiдомих протоонкогенiв та пухлинних супресорiв е компонентами кiлькох загальних сигнальних шляхiв, якi контролюють клггинний цикл, апоп-тоз, цiлiснiсть геному, морфогенетичш реакцп та
диференцiювання клггин. Очевидно, змши саме в цих сигнальних шляхах зумовлюють виникнення злоякгсних новоутворень та формування !х первинно! чи вторинно! резистентностi до лшування [4, 38].
Одшею з властивостей, набутих неопластичною клгтиною, е знижена потреба у зовшшшх сигналах для початку та пгдтримання пролг-ферацii клiтин — так звана самодостатнють у пролiферативних сигналах. Шд час культиву-вання in vitro бшьшють нормальних клгшн роз-множуються тiльки за умови, якщо живильне середовище мiстить 10-20% сироватки, тобто за наявностг значно! кшькостг факторiв росту. Зв'язування факторiв росту з сво!ми рецепторами шщгюе передачу сигналiв усередину клiтини, що зумовлюе реплшащю ДНК та подгл клiтини. Численнi типи клiтин пухлини здатнг розмножуватись у середовищi, що мгстить 1% i навiть 0,1% сироватки, тобто, вмгст факторiв росту у десятки - сотш разiв менший, нiж це потрiбно для стимуляцп розмноження нормальних клгшн. Таке зниження потреби у розчинних факторах росту досягаеться завдяки змгнам у системах внутргшньоклгтинно! сигналгзацп внаслгдок активацп секрецг! необхгдних фак-торгв росту самими трансформованими клг-тинами, збгльшення кшькостг рецепторгв для необхгдних факторгв росту або запуску мета-болгчних каскадгв без !х участг [4, 38].
1ншою важливою набутою властивгстю неопластичних клгтин е !х знижена чутливгсть до ргст-супресивних сигналгв. Трансформованг клгтини, на вгдмгну вгд нормальних, при виникненш мгжклгтинного контакту не припиняють пролгферацп, а продовжують розмножуватись, "наповзаючи" одна на одну, формуючи в такий спосгб осередки багатошарового росту [4].
Ще одшею з важливих властивостей клгшн пухлини е вгдсутнють реплгкативного старгння, або набуття безсмертя (гморталгзащя). 1снуе механгзм, який обмежуе кшькють подглгв клг-тини бгльшостг типових зрглих клгтин органгзму людини. У клгтинах пухлини спостерггають порушення такого "лгчильно - обмежуваль-ного" механгзму контролю реплгкацг!, в основг якого лежить прогресивне скорочення довжини теломер внаслгдок неповно! реплгкацп кгнце-вих дглянок хромосом у кожному з мгтотичних циклгв [34]. Зупинка клгтинного циклу зумов-лена створенням "липких" кшщв хромосом, що спричиняе !х поеднання та запуск реакцгй, аналоггчних тим, якг спостерггають при дг! ДНК-пошкоджуючих агентгв [55]. Проте, у клгтинах з активною теломеразою — ферментом, що здгйснюе елонгацгю de novo теломерних пов-торгв ДНК, або шд час шших так званих "аль-тернативних механгзмгв подовження теломер",
побудованих, зокрема, на нереципрокнш реком-бшацп 1х дiлянок, може вщбуватися вiдмiна обмеження кiлькостi подiлiв — "iморталiзащя" (набуття безсмертя) [55]. Про це сввдчать двi групи факторiв: а) на вiдмiну вiд нормальних тканин людини, у клiтинах бшьшосл пухлин, як i в стовбурових клггинах, теломераза активна [25]; б) трансдукщя векторiв, що експресують каталггичну субодиницю теломерази (TERT), збiльшуe тривалють життя нормальних клiтин деяких лшш щонайменше на 20 подiлiв [20].
Наступною важливою властивiстю неоп-ластичних клггин е послаблення в них шдукцп апоптозу. Апоптоз — це активний мехашзм клiтинного „самогубства", завдяки якому тд-тримуеться певна шльшсть клiтин в органiзмi, а також вщбуваеться його захист вiд накопи-чення аномальних варiантiв клiтин. Регулящя апоптозу — процес, до якого залучено велику кiлькiсть генiв, зокрема, продукт одного з них
— р53, який або призупиняе клггинний цикл для репарацшних процесiв, або iндукуе апоптоз Bax/Bcl-2 шляхом. Вiдомi 16 члешв родини генiв bcl-2/bax. Деяш з них (зокрема, Bcl-2 i Bcl-XL) — iнгiбiтори апоптозу, iншi (Bax, Bad, Bid)
— проапоптичш бiлки. p53, ймовiрно, регулюе вiдношення Bax/Bcl-2. Bax, який перебувае в нормi у певних компартментах цитоплазми, при апоптогенних сигналах перемщуеться до мiтохондрiальних мембран, де взаемодiе з iнтегральним бiлком зовнiшньоi мггохонд-рiальноi мембрани VDAC, стимулюе ввдкриття каналу, через який секретуеться цитохром С та апоптоз-iндукуючий фактор (AIF) [39]. Внаслвдок функцiонування AIF вщбуваються конденсацiя хроматину та фрагментацiя ядра. Цитохром С е активатором цитоплазматич-ного бшка Apaf-1 (apoptotic protease activating factor-1); зв'язування цитохрому С з Apaf-1 необхвдне для активацп прокаспази-9. Кас-паза 9 активуе iншi каспази - цистеiновi про-теiнази, якi розщеплюють своi субстрати по залишках аспартатово'1 кислоти. Розщеплення каспазами 3, 6, 7 (так званими "ефекторними каспазами") деяких ключових субстратiв зумовлюе розщеплення бiлкiв цитоскелету та ядерно'1 мембрани, руйнування мiжклiтинних контактiв та звiльнення нуклеази ДНК (CAD, caspase-activated deoxyribonuclease) вiд шпбь торiв (ICAD) з наступною фрагментащею ДНК [15]. Представники родини iнгiбiторiв прокаспаз
— IAPs (inhibitors of apoptosis) специфiчно при-гнiчують ефекторш каспази, блокуючи апоптоз; бiлки ще'1 родини надекспресуються в клiтинах пухлин. Родина IAP уповшьнюе апоптоз також за позакаспазним мехашзмом: модулюючи фак-тори транскрипцп та включаючись у контроль клггинного циклу.
1нший сигнальний шлях, що сприяе активацп каспаз 3, 6, 7, "запускаеться" через зв'язування кглерних молекул Fas-лiганд, TNFa та iнших з сво1ми рецепторами, що призводить до "рекру-тування" адаптерних бiлкiв i прокаспаз, а саме прокаспази 8 [32]. Агрегацгя молекул прокаспази 8 достатня, щоб розпочати 1х розщеплення та створення активних форм каспази 8, яка, у свою чергу, розщеплюе "ефекторш каспази".
Крiм активацп апоптозу Bax/Bcl-2-шляхом, р53 пiдвищуе експресiю деяких генгв PIG, про-дукти яких стимулюють оксидантний стрес та, як наслiдок, порушують проникнiсть мгтохонд-рiальних мембран, а також трансактивуе деяш шлерш рецептори, а саме Fas, KILLER/DR5. Таким чином, активащя р53 дае потужний апоптогенний сигнал, тому iнактивуючi мута-цп р53 будуть рiзко збгльшувати вiрогiднiсть виникнення постiйно пролiферуючих клонгв клiтин, та, як наслiдок, вiрогiднiсть подальшого утворення з них злояшсних пухлин.
Пригнiчення iндукцii апоптозу, що спостерг-гають у неопластичних клггинах, пiдвищуе жит-тездатнiсть клгтин, якг зазнали впливу ДНК-пошкоджуючих чинникгв, i, отже, збгльшуе вгроидшсть збереження генетичних розладгв. Проте, у клгтинг гснують й гншг, бгльш спе-щалгзоваш системи контролю цшюностг геному, порушення роботи яких також характерне для клгтин пухлини.
Системи контролю щлюностг геному умовно подгляють на двг групи [4, 38].
Репарацшш системи, що виявляють та виправляють помилки, якг зумовлюють змгни послгдовностг нуклеотидгв у ДНК.
Системи контролю клгтинного циклу, що запобггають подальшому розмноженню клгтин, в яких вже вгдбулися або можуть вгдбутися порушення структури та шлькостг хромосом.
Змгни системи репарацп та так звана "нук-леотидна нестабшьнють" характернг, скоргше за все, для вгдносно невеликоi шлькостг новоутво-рень (пггментна ксеродерма, пухлини яечнику, набутий неполгпозний рак товстоi кишки), тодг як "хромосомна нестабшьнють", пов'язана з порушенням нормально'1 регуляцп клгтинного циклу, характерна для бгльшостг солгдних пухлин.
У клгтинному циклг запрограмоване гснування так званих "контрольних точок" ("checkpoints"), активацгя яких можлива тгльки за нормального завершення попереднгх етапгв та вгдсутностг поломок. Для перевгрки цглгс-ностг ДНК видгляють такг „контрольнг точки": G1, S, G2 та "точку перевгрки зборки веретена дглення" у мгтозг. Найбгльш важливою „контрольною точкою", очевидно, е так звана „точка рестрикцп" у шзнш Gl-фазг [36]. Рух по
клгтинному циклу визначаеться послгдовною активацгею комплексгв циклгнгв (D, E, A, B) з циклгнзалежними кгназами. При цьому основну роль в регуляцг! проходження клгтини через „точку рестрикцп" Gl-циклу вгдгграе пухлин-ний супресор pRb [36]. pRb та його гомологи дефосфорильованг в клгтинах, що не дгляться, або тих, що перебувають в раннгй Gl-фазг, i в такому станг вони блокують транскрипцшний фактор E2F. Втрата гену бглка pRb зумовлюе дестабшгзащю геному та неконтрольоване вход-ження клгтини в S-фазу.
"Контрольнг точки" в S- та G2-фазах клг-тинного циклу виявляють пошкодження, про-пущенг при проходженнг попереднгх стадгй клг-тинного циклу; у G2-фазi перевгряеться також повнота реплгкацг! ДНК, при цьому клгтини, в яких ДНК недореплгкована, не входять в мгтоз. Визначальну роль в шдукцп зупинки в мета-фазг — "контрольна точка веретена дглення" (spindle-assembly checkpoint) - вгдгграють змгни взаемодгй асоцгйованих з кгнетохорами бглкгв BUB1, BUBR1, MAD1 та MAD2 [23].
Щлгсшсть геному контролюет бглок р53
— ключовий компонент деяких "контроль-них точок" клгтинного циклу. За наявностг пошкодження геному р53 призупиняе цикл для репарацг! ДНК, що досягаеться шляхом уповгльнення фосфорилювання pRb [36]. Кргм того, р53 контролюе проходження клгтинного циклу шляхом транскрипцгйно! регуляцг! нггбг-тору циклгнзалежних кгназ CDK 4, 6, 2 (CKI)
- р21. 1нггбування активностг кгназ запобггае фосфорилюванню pRb та, як наслгдок, сприяе затримцг клгтини в Gl-фазг для репарацг! ДНК. За неможливостг репарацг! р53 запускае апоптоз шляхом гндукцг! експресг! проапоптичного про-те!ну Bax. До регуляцг! клгтинного циклу залу-чаються гнггбгтори циклгн-залежних кгназ двох родин: Cip/Kip (включае шпбгтори р21 та р27) та продукти гену INK4 (p16 INK4A p19ARF) [36].
Вибгр мгж двома можливими реакцгями клгтини на активацгю р53 — апоптозом чи зупинкою клгтинного циклу — залежить вгд багатьох факторгв: ггстогенетичного типу клгтин (наприклад, в нормальних фгбробластах, як правило, спостерггають зупинку клгтинного циклу, тодг як у лгмфоцитах - апоптоз), сту-пеня активацг! р53 (гз збгльшенням ргвня його експресг! пгдвищуеться вгроггднгсть апоптозу), функцгонально! активностг сигнального шляху p21WAF1-pRb-E2F, що вгдповгдае за зупинку в G1 г т.д., а точка зупинки клгтинного циклу визначаеться тим, у якгй фазг мгтотичного циклу перебувае клгтина пгд час пгдвищення експресг! р53 та яким фактором спричинена його активацгя [12]. Порушення функцг! р53, характернг для бгльшостг ргзномангтних ново-
утворень, значно послаблюють контрольш фун-кцп "контрольних точок" клгтинного циклу та одночасно гальмують шдукщю апоптозу, що, поряд з шшими наслiдками дисфункцп р53, а саме втратою механiзму, що обмежуе створення додаткових центросом [29], значно шдвищуе вiрогiднiсть появи пролiферуючих клiтин з спонтанно виниклими чи шдукованими генетич-ними аномалiями - змiнами кшькосл хромосом або амплiфiкацiею окремих гешв [30]. Важливо пiдкреслити, що ввдновлення нормально! фун-кцп р53 у клгшнах, що ii втратили, навпаки, призводить до зменшення темпiв виникнення генетичних мутацш [11].
До найважливших властивостей неопластич-них клiтин належить 1х здатнiсть стимулювати неоангiогенез — формування мережi капiлярiв з ендотелiальних клiтин, що вистилають дрiбнi венули. Встановлено, що у пухлинах постшно вщ-буваються компенсаторно-пристосувальнi реакцп, спрямоваш на полiпшення 1х кровопостачання шляхом утворення нових судин. Розрiзняють 4 стадп неоангiогенезу: 1 — мгграцш клiтин пух-лини до юнуючих судин ще до появи неоваскуля-ризацп; 2 — змiни в оточуючих зачаток пухлини судинах — вазодилатащя та збiльшення звивис-тост судин на стадп розвитку пухлини з кшь-кiстю 60-80 клгшн; 3 — утворення нових судин за кшькоси клiтин пухлини 100-300; 4 — контакт клггин неосудин з пухлиною у мiру 11 експансп в навколишнi тканини [6]. На цих стадiях форму-ються наступнi етапи неоваскуляризацп за пух-линного росту: розшарування базально1 мембрани протеазами клгшн пухлини або клгшн хазяша, активацiя ангiогенних факторiв клгшн пухлини, мiграцiя та пролiферацiя ендотелiальних клiтин, утворення капiлярiв.
Позитивну ангюгенну вiдповiдь зумовлю-ють: 1) поеднання мутацш або делецш рiзних супресорних гешв та надекспреия деяких онкогешв; 2) комплекс факторiв росту, як iндукують ангiогенез (VEGF, FGF, EGF, TGF-a). Найбiльш значущим iндуктором пухлинного аниогенезу е фактор росту ендотелда судин (VEGF), вiдомий також як фактор проникност судин (VPF). Виявлено, що VEGF/VPF експре-суеться у трансформованих або пухлинних клгтинах шд впливом мутантних онкогенiв родини RAS (H-ras, K-ras), v-src, v-raf. Серед гешв, що мають зв'язок з ангюгенезом, велике значення надаеться також гену CYR61 [16], який експресуеться у фiбробластах. Наслвдком тако! експресп е посилення мiграцii та адгезп ендотелiальних клiтин, що сприяе стимуляцп ангiогенезу. Встановлено, що експресiю гешв у солвдних пухлинах можуть модулювати фак-тори мiкрооточення клiтин пухлини, зокрема, шдукований гiпоксiею фактор (HIF-1), який
також впливае як на розвиток судин, так i на ргст новоутворення [41].
Важливу роль у виникненнг анггогенного фенотипу неопластичних клгтин вгдгграе гна-ктивацiя функцп пухлинного супресору р53, який контролюе експресгю деяких iнгiбiторiв та стимуляторiв ангiогенезу. Так, гени тромбоспон-дингв 1 та 2 е мгшенями трансактивацiйноi flii р53, а транскрипцгю гену VEGF р53, навпаки, пригнгчуе [51]. Поряд з здатнiстю р53 активу-ватись у вiдповiдь на ггпоксгю [31], це зумовлюе ще один механiзм, за яким нормальне функцго-нування р53 може захистити органгзм вiд росту пухлини: ггпоксгя, що виникае у центрi пухлинного вузла, гндукуе р53 i, як наслiдок, стимулюе апоптоз або припинення клгтинного циклу. А це, у свою чергу, сприяе пгдвищенню секрецп тромбоспондинiв та зниженню експресп VEGF, що повинно запобiгати неоваскуляризацп пухлинного вузла. Таким чином, шактиващя р53 е важливим етапом у набути здатностг стимулю-вати неоанггогенез.
Наступною важливою властивiстю клггин пухлини е змгна iх морфологи та локомоцп. В основг морфологгчних змгн лежить взаемодiя елементiв цитоскелету, адгезивних взаемодш мгж клiтинами та з позаклгтинним матриксом, внаслiдок чого неопластична клгтина набувае пiдвищеноi рухливостг. Саме цг порушення, поряд з деякими гншими властивостями, зок-рема, здатнгстю секретувати протеолгтичнг ензими, зумовлюють набуття клгтинами пухлини здатностг до iнвазii та метастазування [9]. Провгдну роль у виникненнг зазначених порушень морфогенетичних реакцгй вгдгграють змгни функцгй протоонкогенгв чи пухлинних супресоргв. Контактне гальмування розмно-ження, притаманне нормальним клгтинам (припинення пролгферацп при встановленнг кон-тактгв з навколишнгми клгтинами) пов'язують, перш за все, з пгдвищенням експресii пухлинних супресоргв р16ШК4!1 та p27KIP1, що зумовлюе недофосфорилювання pRb та блокування входу в S-фазу [42]. Шляхи передачг сигналу вгд плазматичних мембран до шпбгторгв циклгнза-лежних кгназ поки що невгдомг. Доведено, що пгдвищення в епгтелгальних клгтинах експресii Е-кадгерину, зумовлене трансдукцгею його гену, сприяе накопиченню р27К1Р1 та припиненню росту клгтин [49]. Кргм того, втрату контактного гальмування може спричинити i гшерфункщя протоонкогенгв, якг модифгкують сигнальний шлях Cdk-pRb-E2F. Зокрема, вона може бути пов'язана з пгдвищенням експресп Myc або активащею протоонкогену Ras.
Особливгстю клгтин пухлини е незалеж-нгсть вгд прикргплення до позаклгтинного матриксу (anchorage independence). Для того,
щоб виживати та розмножуватись, нормальш клiтини бiльшостi тишв повиннi бути з'eднанi з позаклгтинним матриксом. В ochobí цього явища лежать два основних фактори: нездатшсть факторiв росту активувати у неприкршлених клiтинах комплекси циклiн E-Cdk2, що вщповь дають за перехiд до S-фази [27], та iндукцiя апоптозу у клгтинах за вiдсутностi адгезивних взаемодш (цей тип апоптозу мае спещальну назву "аножгс"). Пригнiчення пролiферащi та iндукцiя апоптозу у неприкршлених клггинах можуть бути пов'язаш з активащею р53, зумо-вленою вщкршленням клiтин вiд субстрату та ввдсутнютю сигналiв вiд рецепторiв iнтегринiв. За пригшчення входу у S-фазу, крiм актива-цп сигнального шляху р53-р21№АГ1, ймовiрно, вiдповiдальна й акумуляцiя p27KIP1, яку також закономiрно спостерiгають за вщсутноси кон-тактiв клiтин з матриксом [37]. Проте, крiм запуску механiзмiв негативного контролю проль ферацп (блокування входу в S-фазу та шдукщя апоптозу) у вiдповiдь на вщкршлення клiтин вiд матриксу юнують незалежнi механiзми пози-тивноi регуляцп виживання та розмноження клiтин, що зумовлюють зв'язування штегришв з бшками позаклiтинного матриксу з подальшою активащею нерецепторноi тирозинкiнази FAK (Focal Adhesion Kinase) — проввдного учасника передачi сигналiв вiд iнтегринових рецепторiв, що фiзично взаемодiють з цитоплазматичним доменом b-субодинищ iнтегрину [9].
Якщо виходити з факту юнування кiлькох механiзмiв, що визначають залежнiсть жит-тездатност та/або розмноження клiтин вiд '¡х зв'язування з матриксом, стае зрозумшим, що для виникнення характерно' для клгтини пухлини незалежностi вщ адгезивних взаемодiй необхiдно, напевно, кшька подiй, якi, з одного боку, дозволяли б подолати супресорш ефекти р53 (мутацп/делецп цього гену, гшерекспреия онкогену MDM2 та iн.) та/або p27KIP1 (мутацп/ делецп; гiперекспресiя онкогешв RAS, MYC, що веде до деградацп цього бiлка, та ш.), а з iншого боку, обминати переривання мпогенного сигналу на рiвнi МЕК1 кiнази (наприклад, шляхом акти-вацп бiлкiв Src або Myc, що зумовлюють акти-вацiю комплекив циклiн E-Cdk2) та блокують ано'шс по сигнальному шляху Ras-PI3K-PKB/ Akt [4, 38]. Саме тому стае очевидним, що для виникнення характерних для клгтин пухлини змш морфогенетичних реакцш необхщно кiлька генетичних змш (мутацш), що стосуеться i пухлинних супресорiв, i протоонкогенiв.
Одшею з найважливiших особливостей клiтин пухлини е 'х генетична нестабiльнiсть. Вiрогiднiсть виникнення в однiй клiтинi кшь-кох генетичних змiн, яка зумовлюе сукупнють зазначених властивостей неопластично' кль
тини, значно шдвищуеться при порушеннях роботи систем, що шдтримують щлюнють геному. Тому мутацп, яш спричиняють гене-тичну нестабiльнiсть, е одним з ключових факторiв прогресування пухлини i водночас виникнення п резистентностi.
У клiтинах пухлин ГМ виявляють комплекс генетичних розладiв, зокрема, мутацп, делецп або амплiфiкацiю гешв в хромосомах 17р, 1р, 9р, 10р, 10q, 11р, 13q [21]. Генетичнi механiзми формування новоутворень у ГМ не е винятком з загальних концептуальних поло-жень пухлинно'1 хвороби в органiзмi i залуча-ють сигнальнi шляхи, що в нормi контролюють пролiферацiю кл^ин, диференцiювання та програмовану загибель клггин. Так, втрати або мутацii гену пухлинного супресору р53 виявленi в багатьох типах глюм: майже у 33% астроци-том, у 10% первинних глюбластом, 71% вто-ринних глюбластом, 10-15% ол^одендроглюм; амплiфiкацiю або надекспреию MDM2 спос-терiгали вщповвдно в 10 та 50% глюбластом; делецп гену пухлинного супресору р16 виявлеш в первинних глiобластомах та анапластичних ол^одендроглюмах; мутацii гену пухлинного супресору pRb - в первинних та вторинних глюбластомах; амплiфiкацiю онкогену ^тус
— в нейробластомах [26] та ш.
Притаманна клiтинi пухлин генетична неста-
бiльнiсть пiдтверджена i пiд час дослiдження супресорних гешв (р53, p16/CDKN2A, p14ARF, PTEN) на 34 лшях клiтин глiом людини: на 9 (26,4%) лМях клггин виявлеш делецп або мутацп в уих чотирьох супресорних генах, 22 (64%)
— мали змши щонайменше в трьох генах [35].
Сукупнють зазначених порушень забез-печуе збшьшення частоти виникнення рiзних генетичних змш та iх закрiплення у низщ поколiнь клiтин, що е основним двигуном прогресування пухлини i одночасно лежить в основi п як первинно'1, так i набуто'1 резистентностi до хiмiотерапевтичних препаратав. Загибель клiтини пухлини пiд дiею протипухлинних препаратiв контролюють певнi регуляторш сис-теми клiтини. У зв'язку з цим рiвень експресп того чи шшого гену може бути визначальним у формуванш чутливостi клгтини пухлини до пошкоджуючого агенту.
Феномен резистентност до хiмiопрепаратiв е мультифакторним i включае:
1) змiни транспорту препарату через плаз-матичну мембрану, що зумовлюе зменшення накопичення його у клгтиш;
2) шдвищену активнють детоксикацiйних систем глутатiону та металотюнешу;
3) посилену репарацiю ДНК;
4) змши рiвня експресп онкогенiв та генних супресорiв та iн.
Першим етапом на шляху реалiзацiï цито-токсичного ефекту протипухлинних препараив е ïx взаeмодiя з плазматичною мембраною кль тини пухлини. Змiни будови мембрани, а також прямого та оберненого транспорту через не1 е одними з складових стшкост до лшарських засобiв. Показано, що в резистентних до дп цитостатикiв клггинах пухлини змiнюеться склад лiпiдноï та бшково! компонент. Так, часто на поверхш стiйкиx до fliï xiмiопрепаратiв клiтин пухлини спостерiгають гiперекспресiю АТФ-залежних транспортних бшшв, якi беруть участь у виведенш цитостатикiв з клггини, а саме: 1) трансмембранного Р-глшопроте1ду (Pgp) - продукту гену MDR1 [26]; 2) протешу з молекулярною масою 190 кД, асоцшованого з стiйкiстю до лiкарськиx засобiв (продукт гену MRP) [48]; 3) бшка з молекулярною масою 11 кД, асоцшованого з стшкютю до багатьох препараив пухлин легень (LRP) [46]. Феномен стшкоси до багатьох лшарських засобiв тiсно пов'язаний з шдвищеним рiвнем експресiï цих гешв в клггинах пухлини, що може бути зумовлене як численним полiморфiзмом в них, так i структурними змшами в послвдовностях нуклеотидiв, розташованих поблизу. Щодо про-дуктiв перших двох гешв — P-gp та протешу з молекулярною масою 190 кД, показана не лише 1х наявнють в пухлинах ГМ [47], а й залежнють резистентностi цих пухлин до xiмiопрепаратiв та клтчного результату вiд рiвня експресiï цих гешв: рiвень експресп MDR1 шдвищуеться при збшьшенш злоякiсностi астроцитом [56], що супроводжуеться бшьш тяжким клМчним перебiгом; рiвень експресп MRP шдвищуеться в нейробластомах i корелюе з пршим прогнозом щодо результатiв захворювання [26].
1ншими, не менш важливими, мехашзмами формування резистентностi, взяття до уваги яких шд час проведення комплексно! терапп дозволить полiпшити результати лшування, а саме — шдвищити якiсть життя та показ-ники виживання хворих з злоякюними пухли-нами ГМ, е певнi ферментш системи захисту органiзму, суть яких полягае в утилiзацiï ток-сичних речовин шляхом 1х перетворення у водо-розчинну форму, що допомагае 1х виведенню. Цi ферментнi системи чгтко розподiленi на двi фази. Перша фаза — окиснювальна реакщя, внаслвдок яко1 молекула фактично перетво-рюеться на вiльний радикал i в такому виглядi стае ще бiльш токсичною. Основну роль у цьому ввдграють цитохроми Р450 (CYP) - надродина мшросомальних ферментiв з монооксидазною активнютю. Ця реакцiя дозволяе ферментам друго1 фази, а саме, ферментам системи глу-татiон-S-трансферази (GST), зв'язати молекулу, яка у такш формi легко виводиться з клгтини
транспортними бшками. GST каталiзують процес зв'язування глутатюну з xÍMÍonpenapaTOM. Внаслщок цього утворюються кон'югати, менш токсичш i легше виводяться з оргашзму [17].
З численних представникiв надродини CYP — ензимiв, що експресуються в тканинах людини, тiльки ферменти родин 1-3 вдагра-ють визначальну роль у канцерогенез1 Пiд яас дослщження клiтинноï лiнiï Hs683 глюми людини iдентифiкованi п'ять рiзних iзоформ цитохрому Р450: 1A1, 1A2, 2E1, 2A та 2B6, подальше вивчення яких е важливим для бшьш чiткого розумiння як етiологiï пухлин ГМ, так i ефективност застосування хiмiотерапiï [54].
Глутатiон S-трансферази — велика група ферменив детоксикацiï. Цитозольш iзоформи ферменту представленi класами альфа (alpha), мю (mu), пi (pi), тета (theta), сигма (sigma), каппа (kappa) та зета (zeta), що кодуються окремими родинними генами; мшросомальш глутатюн S-трансферази, так зваш GSTmic, представленi двома класами. Генетичш вiдмiнностi експресiï та активности ферментпв GST пов'язанi з наяв-нютю полiморфних алелей, якi кодують щ ферменти. Доведено iснування полiморфiзмiв GST: це повнi або частковi делецiï та/або полiморфiзм поодиноких нуклеотидiв в алелях, що кодують GSTM1, GSTM3, GSTT1, GSTP1, GSTZ1, як асо-цiюються зi зниженням активност ферментiв.
Ген глутатiон S-трансфераз класу мю (GSTM1) проявляе полiморфiзм шляхом юну-вання трьох алельних форм: GSTM1*0 з част-ковою або повною делещею гену, GSTM1*A та GSTM1*B, якi рiзняться однiею амшокисло-тою. Каталiтично активнi ензими кодуються GSTM1*A або GSTM1*B, вiдсутнiсть активностi ферментiв пов'язана з нульовим геном [40].
Генетичний полiморфiзм GSTM3 пов'язаний з делецпею фрагменту довжиною три пари основ та наявнютю мотиву вшзнавання для фактору транскрипцп YY1 в GSTM3*B.
Генетичний полiморфiзм глутатюн-S-трансфераз класу тетa (GSTT1) — наслвдок делецп гену. Тому у людей виявляють два рiзнi генотипи: GSTT1 — позитивний з активною формою ферменту та GSTT1*0 — нульовий, без експресп.
Генетичний полiморфiзм глутатюн^-транс-фераз класу пi (GSTP1) — наслвдок замiни одного нуклеотиду у положенш 105, що спричи-няе замшу амшокислоти iзолейцину (GSTP1*A) на валш (GSTP1B*), а також замши амшокислоти аланш на амшокислоту валiн в кодонi 114. Перша точкова мутащя дуже знижуе активнють ферменту, оскiльки локалiзуеться на його идрофобному субстратзв'язувальному сайтi [13].
Два полгморфних сайти для GSTZ1 пов'язанг з замгною нуклеотидгв, внаслгдок чого вгдзна-чають три генотипи цього ферменту з ргзною детоксикацгйною актившстю рекомбгнантних GSTZ-протеiнiв.
Проте, тгльки деякг випадки генетичного полгморфгзму гзоензимгв пов'язанг з канцерогенезом [40]. Так, за даними молекулярних етдемюлоггчних дослгджень було встановлено, що гндивгдууми з генними делецгями GSTM1*0, GSTT1*0 та мутацгями GSTP1*B (Ile105 Val), GSTM3*A найбгльш чутливг до генотоксичних хгмгчних речовин, Хоча сьогоднг немае чгтких уявлень про кореляцп мгж утворенням пухлин та успадкованим GST-генотипом, частота втрачених або мутантних алелей в етнгчно ргзних популяцгях свгдчить, що у носив цих дефектних генгв пгдвищений ризик виникнення пухлин легень [35], печгнки [28], органгв трав-но'1 системи [24], ГМ [50]. Встановлено важливу комбшащю — наявнгсть полгморфних генгв GSTM1 та GSTT1, так званий "дубль-нуль генотип" в груш пацгентгв з гострою мгеловдною лейкемгею та мгелодиспластичним синдромом [32]. Показано статистичну вгдповгднгсть мгж нехарактерними генотипами GSTM1, GSTT1 та ризиком виникнення глгоми [52]. При спгвстав-леннг спостережень з низькозлоякгсними (I—II ступгнь анаплазп) та високозлоякгсними (III-IV ступгнь анаплазп) глгомами виявлено вгроггдну тенденцгю до переважання GSTM1*0 генотипгв при високо злоякгснгй глгомг [3]. Збгльшення ргвня експресп GSTM1 та GSTM3 вгдзначене при високозлоякгснгй астроцитомг людини [33].
Ргвень експресп та склад глутатгон S-транс-фераз в ргзних тканинах визначають, з одного боку, чутливгсть до хгмгчного канцерогенезу, з гншого — вгдповгдь на хгмютерашю. Ггпе-рекспресгю гзоензимгв GST при онкологгчних захворюваннях пов'язують з неефективною хгмготерапгею та низькими показниками вижи-вання. Так, пгд час дослгдження глгоми людини встановлено чгтку кореляцгю мгж пгдвищен-ням ргвня експресп GST-pi та збгльшенням агресивностг пухлини г зниженням показникгв виживання пацгентгв [14], а також загально'1 активностг глутатгонтрансфераз з тяжкгстю клгнгчного перебггу захворювання [56].
У зв'язку з цим, застосування шибнюргв GST (етакринова кислота, тетрациклгн, хгнгн, хгнгдин та гншг), за даними деяких авторгв [35], сприяло пгдвищенню ефективностг хгмютерапп, завдяки збгльшенню зв'язку клгтини пухлини з хгмгопрепаратом. Кргм того, здатнгсть цитохро-мгв здгйснювати реакцгю, внаслгдок яко'1 молекула стае ще бгльш токсичною, використовують для розробки методик генетично'1 терапп глгом. Трансдукцгя цитохромгв 2В6 та 2С18 за допо-
могою рекомбшантного peTpoBipycy у клгтинах глюсаркоми зумовлювала пiдвищення цитоток-сичностi препарату саме у клггинах пухлини.
Ще одним механiзмом формування резис-тентностi до хiмiопрепаратiв е посилена репа-рацiя ДНК-аддуктiв [53]. Бшьшють препаратiв проявляють свiй цитотоксичний ефект шляхом утворення внутршньоланцюгових зшивок ДНК. Цi зшивки спричиняють загибель клгтин, якщо вони своечасно не шдлягають репарацiï та елiмiнацiï. Стшшсть до цитостатикiв корелюе з експреаею в клiтинах пухлини ензиму репарацп ДНК-О6-алкiлгуанiн-ДНК-алкiлтрансферази, вiдомоï також як О6-метилгуанш-ДНК метил-трансфераза (MGMT), яка видаляе алшльш аддукти з О6-позицiï гуаншу до того, як вiдбу-ваеться формування зшивки, тим самим пере-шкоджаючи цитотоксичному ефекту препарату [45]. Серед пухлин ГМ високий рiвень експресп MGMT виявлений в нейробластом^ невриномi, епендимомi, глiобластомi, злоякiснiй астроцитом^ на вiдмiну вiд олiгодендроглiоми [43].
Цитотоксична дiя бiльшостi протипухлин-них препараив реалiзуеться шляхом iндукцiï апоптозу незалежно вщ конкретного механiзму дп кожного з них. Провiдну роль у цьому про-цесi вдаграе функцiональна активнiсть бiлкових продуктiв гешв р53 та bcl-2. Про роль кожного з них у формуванш генотипу злояшсно'1 пухлини зазначено вище. Питання про зв'язок стiйкостi до лшарських засобiв з станом р53 в клiтинах пухлини розглядають з двох взаемно протилеж-них точок зору: 1) експреия р53 дикого типу знижуе чутливють клiтин до дп цитостатикiв шляхом зупинки клiтинного циклу для репара-цiï ДНК; 2) мутантний бшок проявляе власти-вост продукту онкогену, оскiльки не здатний зупиняти подш клiтини з пошкодженою ДНК в G1- фазi клгтинного циклу i, таким чином, кль тини без дикого типу р53 резистентнi до шдук-цiï апоптозу шд дiею рiзноманiтних стимулiв, зокрема, хiмiотерапiï. Щодо бiлкiв родини Bel, яш вiдiграють важливу роль у регуляцп апоптозу, показано, що гiперекспресiя Bcl-2 та/або Bcl-xL е маркером стшкост клiтин пухлини до хiмiотерапiï [18]. Проте, часто, для оцшки чут-ливостi клiтин пухлини до лшарських засобiв необхiдно ощнити спiввiдношення експресiï антиапоптичного бiлка Bcl-2 та проапоптичного бшка Вах [44].
Напружешсть дiяльностi детоксикацш-них ферментних систем захисту оргашзму може бути рiзною, це залежить, насамперед, ввд iндивiдуальних особливостей органiзму. У зв'язку з цим видшяють 3 групи пащентав з рiзною швидкiстю (висока, середня, низька) детоксикацп. Biдповiдно, тривалють перебу-вання хiмiопрепарату в активнш формi у плазмi
KpoBi хворих pi3HMTbCH, що необхiдно мати на yBa3i при визначеннi дози препарату.
Шдсумовуючи аналiз конкретних чинникiв та механiзмiв утворення хiмiо- та радюрезис-тентностi при злоякiсних новоутвореннях ГМ, слщ зазначити, що процеси формування резис-тентностi нерозривно пов'язанi з феноменом канцерогенезу. Як наслщок цього, усшх хiмiо- та радiотерапii злояшсних глiом ГМ залежить вiд детального вивчення уих можливих механiзмiв резистентност органiзму. Так, загальноприйня-тим сьогодш е те, наприклад, що за наявност рецидиву пухлини недоцiльно застосовувати и самi хiмiопрепарати, якi використовували шд час попередньоi терапп, осшльки iх ефектив-нiсть значно знижуеться наслвдок формування вторинно'1 хiмiорезистентностi [8].
Таким чином, аналiз наукових та експери-ментально-клiнiчних даних свiдчить про необ-хiднiсть системного пiдходу до лшування хворих з злоякiсним новоутворенням ГМ, зважаючи на його хiмiо- та радiорезистентнiсть, а також шдивщуальш особливостi органiзму.
Список лгтератури
1. Бурнин К.С., Улитин А.Ю., Чеснокова Е.А., Шевченко Е.Н. Результаты лечения больных с первичными глиомами головного могза // III съезд нейрохирургов России: Тез. докл. — СПб, 2002.
— С.125.
2. Зозуля Ю.А., Гридина Н.Я. Молекулярная генетика глиом и перспективы молекулярной нейро-химии // Вопр. нейрохирургии. — 1998. — № 2.
— С.45-51.
3. Кондратьева Т.В., Имянитов Е.Н., Того А.В., и др. Полиморфизм генов L-MYC и GST M1 у больных глиомами головного мозга // Вопр. онкологии.
— 1999. — Т.45, № 5. — С.523-527.
4. Копнин Б.П. Мишени действия онкогенов и опухолевых супрессоров: ключ к пониманию базовых механизмов канцерогенеза // Биохимия. — 2000.
— Т.65, № 1. — С. 5-33.
5. Мартынов Б.В., Парфенов В.Е., Говенько Ф.С. Стереотаксическая локальная криотомия в комбинированном лечении глиальных новообразований головного мозга // III съезд нейрохирургов России: Тез. докл. — СПб, 2002. — С.125.
6. Новак O.G., Л1сник 1.О., Чехун В.Ф. Ангюгенез у розвитку злояюсних пухлин: теоретичш i прак-тичш аспекти // Онкология. — 2002. — Т.4, № 4. С.244-251.
7. Олюшин В.Е., Улитин А.Ю., Гумеев Д.А. и др. Эпидемиология глиальных опухолей в Санкт-Петербурге // III съезд нейрохирургов России: Тез. докл. — СПб, 2002. — С.78.
8. Радулеску Г.Г. Возможности химиотерапии в лечении злокачественных глиом // III съезд нейрохирургов России: Тез. докл. — СПб, 2002.
— С.4-6.
9. Ровенский Ю.А. Клеточные и молекулярные механизмы опухолевой инвазии // Биохимия. — 1998.
— Т.63, №9. — С.1204-1221.
10. Фиалко Н.В., Бенуион Д.Л. и др. Применение нетрадиционных режимов фракционирования в радиотерапии глиобластом головного мозга // III съезд нейрохирургов России: Тез. докл. — СПб, 2002. — С.161.
11. Agapova L.S., Ilyinskaya G.V., Turovets N.A. et al. Chromosome changes caused by alterations of p53 expression // Mutat. Res. —1996. — V.354.
— P.129—138.
12. Agarwal M.L., Taylor W.R., Chernov M.V., et al. The p53 Network // J.Biol.Chem. — 1998. — V.273. — P.1-4.
13. Ali-Osman F., Akande O., Antoun G. et al. Molecular cloning, characterisation, and expression in Escherichia coli of full-length cDNA's of three human glutathione S-transferase Pi gene variants // J. Biol. Chem. — 1997. — V.272. — P.10004-10012.
14. Ali-Osman F., Brunner J. M., Kutluk T. M., Hess K. Prognostic significance of glutathione S-transferase expression and subcellular localization in human gliomas // Clin. Cancer Res. — 1997. — V.3. — P.2253-2261.
15. Alnemri E.S. Mammalian cell death proteases: a family of highly conserved aspartate specific cysteine proteases // J. Cell. Biochem. —1997.
— V.64. — P.33-42.
16. Babic A.M., Kireeva M.L., Kolesnikova T.V., Lau L.F. CYR61, a product of a growth factor-inducible immediate early gene, promotes angiogenesis and tumor growth // Proc. Natl. Cancer Acad. SCI USA.— 1998. — V.95. — P.6355-6360.
17. Bao Thing Zhu. A novel hypothesis for the mechanism of action of P-glycoprotein as a multidrug transporter // Mol. Carcinog. — 1999.
— V.25, N1. — P.1-13.
18. Beale P.J., Rogers P., Boxall F. et al. BCL-2 family protein expression and platinum drug resistance in overian carcinoma // Brit. J. Cancer. — 2000. — V.82.
— P.436-440.
19. Bishop J.M. Molecular themes in oncogenesis // Cell.
— 1991. — V.64. — P.235—248.
20. Bodnar A.G., Ouellette M., Frolkis M. et al. Extention of life-span by introduction of Telomerase into normal human cells // Science. — 1998. — V.279.
— P.349-352.
21. Bown N. Neuroblastoma tumour genetics: clinical and biological aspects // J. Clin. Pathol. — 2001.
— V.5. — P.897-910.
22. Burger P. С., Vogel F. С., Green S. В., Strike Т. А. Glioblastoma multiforme and anaplastic astrocytoma. Pathologic criteria and prognostic implications // Cancer. — 1985. — V.56, N5. — P.1106-1111.
23. Cahill D. P., Lengauer C., Yu J. et al. Mutations of mitotic checkpoint genes in human cancers // Nature.
— 1998. — V.392. — P.300-303.
24. Coles B.F., Anderson K.E., Doerge D.R. et al. Quantitative analysis of interindividual variation of glutathione S-transferase expression in human pancreas and the ambiguity of correlating genotype with phenotype // Cancer Res. — 2000. —V.60. — P. 573-579.
25. Counter C.M., Avilion A.A., Le Feuvre C.E. et al. Telomere shortening associated with chromosome instability is arrested in immortal cells which express telomerase activity // The EMBO J. — 1992.
— V.11. — P.1921-1929.
26. Duhem C., Ries F., Dicato M. What does multidrug resistance (MDR) expression mean in the clinic? // Oncologist. —1996. —V.1, N3. — P.151-158.
27. Fang F., Orend G., Watanabe N. et al. Dependence of cyclin E-CDK2 kinase activity on cell anchorage // Science. — 1996. — V.271. — P.499-502.
28. Farber E. Cellular biochemistry of the stepwise development of cancer with chemicals: G. H. A. Clowes memorial lecture // Cancer Res. — 1984.
— V.44. — P.5463-5474.
29. Fukasawa K., Choi T., Kuriyama R. et al. Abnormal Centrosome Amplification in the Absence of p53 // Science. — 1996. — V.271. — P.1744-1747.
30. Fukasawa K., Wiener F., Vande Woude G. F., Mai S. Genomic instability and apoptosis are frequent in p53 deficient young mice // Oncogene. — V.15.
— P.1295-3102.
31. Graeber T.G., Osmanian C., Jacks T. et al. Hypoxia-mediated selection of cells with diminished apoptotic potential in solid tumours // Nature. — 1996. — V.4.
— P.88-91.
32. Green D.R. Apoptosis. Death deceiver // Nature.
— 1998. — V.17. — P.629-630.
33. Hand P.A., Inskip A. et al. Allelism at the glutathione S-transferase GST M3 locus - interactions with GST M1 and GST T1 as risk factors for astrocitoma // Carcinogenesis. — 1996. — V.17, N9. — P.1919-1922.
34. Hastie N.D., Dempster M., Dunlop M.G. et al. Telomere reduction in human colorectal carcinoma and with ageing // Nature. — 1990. — V.346.
— P.866-868.
35. Ishii N., Maier D., Merlo A. et al. Frequent co-alterations of TP53, p16/CDKN2A, p14ARF, PTEN tumor suppressor genes in human glioma cell lines // Brain Pathol. — 1999. — V.9, N3. — P.469-479.
36. Israels E.D., Israels L.G. The cell cycle // Oncologist.
— 2000. — V.5, N6. — P.510-513.
37. Kawada M., Yamagoe S., Murakami Y. et al. Induction of p27Kip1 degradation and anchorage independence by Ras through the MAP kinase signaling pathway // Oncogene. — 1997. — V.15, N6. — P.629-637.
38. Kopnin B.P. Targets of oncogenes and tumor suppressors: key for understanding basic mechanisms of carcinogenesis // Biochemistry (Mosc). — 2000.
— V.65, N1. — P. 2-27.
39. Kroemer G., Zamzami N., Susin S.A. Mitochondrial control of apoptosis // Immunol. Today. — 1997.
— V.18. — P.44-51.
40. Lemos M.C., Cabrita F.J., Silva H.A. et al. Genetic polymorphism of CYP2D6, GSTM1 and NAT2 and susceptibility to hematological neoplasias // Carcinogenesis. — 1999. — V.20. — P.1225-1229.
41. Maxwell P.H., Dachs G.U., Gleagle J.M. et al. Hipoxia-inducible Factor-1 modulates gene expression in solid tumors and influences both angiogenesis and tumor growth // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. — 1997.
— V.94. — P.8104-8109.
42. Mittnacht S. Control of pRB phosphorylation // Curr. Opin. Genet. Dev. — 1998. — V.8. — P.21-27.
43. Nagane M., Asai A., Shibui S. et al. Expression pattern of chemoresistance-related genes in human malignant brain tumors: a working knowledge for proper selection of anticancer drugs // Jap. J. Clin. Oncol. — 1999. — V.29, N11. — P.527-534.
44. NuesslerV., Stotzer O., Gullis E. et al.Bcl-2, bax and bcl-xL expression in human sensitive and resistant leukemia cell lines // Leukemia. — 1999. — V.13.
— P.1864-1872.
45. Pegg A.E. Mammalian O6-alkylguanine-DNA alkyltransferase: regulation and importance in response to alkylating carcinogenic and therapeutic agents // Cancer Res. — 1990. — V.50. — P.6119-6129.
46. Pohl G., Filipits M., Suchomel R.W. et al.Expression of the lung resistance protein (LRP) in primary breast cancer // Anticancer Res. — 1999. — V.19.
— P.5051-5053.
47. Regina A., Demeul M., Laplante A., et al. Multidrug resistance in brain tumors: roles of the blood-brain barrier // Cancer Metastasis Rev. — 2001. — V.20, N1-2. — P.13-25.
48. Seelig A., Blatter X.L., Wohnsland F. Substrate recognition by P-glycoprotein and the multidrug resistance-associated protein MRP1, a comparison // Int. J. Clin. Pharmacol. — 2000. — V.38. — P.11-21.
49. St. Croix B., Sheehan C., Rak J.W. et al. E-Cadherin-dependent growth suppression is mediated by the cyclin-dependent kinase inhibitor p27kip1 // J. Cell. Biol. — 1998. — V.142. — P.557-571.
50. Strange R.C., Lear J.T., Fryer A.A. Polymorphism in glutathione S-transferase loci as a risc factor for common cancers // Arch. Toxicol. Suppl. — 1998.
— V.20. — P.419-428.
51. Sugihara T., Kaul S.C., Mitsui Y., Wadhwa R. Enhanced expression of multiple forms of VEGF is associated with spontaneous immortalization of murine fibroblasts // Biochim. Biophys. Acta.
— 1994. — V.1224. — P.365-370.
52. Trizna Z., De Andrade M. et al. Genetic polymorphism in glutathione S-transferase mu and theta, N-acetyltransferase, and CYP1A1 and rask of gliomas // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. — 1998.
— V.7, N6. — P.553-555.
53. Vaisman A., Vachenko M., Said I., Chaney S.G. Cell cycle changes associated with formation of Pt-DNA adducts in human ovarian carcinoma cells with different cisplatin sensitivity // Cytometry. — 1997.
— V.27. — P. 54-64.
54. Vasquez H.G., Strobel H. Identification of cytochrome P450s in human glioma cell line // Int. J. Oncol.
— 1998. — V.12, N6. — P.1291-1294.
55. Vaziri C., Stice L., Faller D.V. Butyrate-induced G1 arrest results from p21 independent disruption of retinoblastoma protein-mediated signals // Cell Growth Differ. — 1998. — V.9. — P.465-474.
56. Von Bossanyi P., Diete S., Dietzmann K. et al. Immunohistochemical expression and glutathion S-transferases in cerebral gliomas and response to chemotherapy // Acta Neuropathol. (Berl.). — 1997.
— V.94, N6. — P.605-611.
Основные фенотипические проявления и принципы формирования генотипа злокачественных опухолей головного мозга Розуменко В.Д., Главацкий О.Я., Васильева И.Г., Чопик Н.Г., Лысенко С.М.
Проблема лечения злокачественных глиом головного мозга — одна из сложнейших в современной нейроон-кологии. Это обусловлено, с одной стороны, ограниченными возможностями хирургического удаления глиом, с другой — формированием резистентности клеток опухоли к лучевой терапии и химиотерапии.
Авторами высказано предположение, что формирование первичной и приобретение вторичной резистентности клетками опухоли закладывается еще на ранних этапах канцерогенеза, т.е. фенотипические проявления резистентности клеток опухоли могут быть обусловлены особенностями их генотипа. В связи с этим детально обсуждаются концептуальные положения канцерогенеза - накопление мутаций и других генетических изменений, которые обусловливают нарушение регуляции клеточного цикла, апоптоза, дифференцировки, морфогенетических реакций клетки. Формирование важнейших свойств неопластической клетки рассматривается как результат изменения функции протоонко-генов и опухолевых супрессоров. Приводятся известные сегодня генетические нарушения новообразований головного мозга, в частности, глиом, а также их связь с формированием резистентности клеток опухоли к химиопрепаратам.
На основе приведенных данных литературы и экспериментально-клинических исследований авторы делают вывод о том, что успех химио- и радиотерапии злокачественных глиом головного мозга зависит от детального учета всех возможных механизмов резистентности клеток опухоли.
Common phenotypic properties and principles of genotype formation of malignant brain tumors Rozumenko V.D., Glavatskiy A.Ya, Vasilyeva I.G., Chopick N.G., Lysenko S.M.
The treatment of malignant brain tumors is most difficult problem of neurooncology. This is caused by limited possibility of surgical resection and by the formation of drug resistance in tumor cells.
The formation of primary resistance and the acquisition of secondary resistance in tumor cells are suggested to occur on the early stage of cancerogenesis, thus the genotypic features may cause phenotypic characteristics of tumor cell resistance. In connection with these findings the authors consider in detail conceptual proposition of cancerogenesis — the accumulation of mutations and other genetic alterations, which led to abnormal cell cycle regulation, apoptosis, differentiation, morphogenetic cell reactions. The formation of the most important properties of neoplastic cell is considered as a result of changing function of protooncogens and tumor supressors. The relationship of known genetic alterations of brain neoplasm, in particular, gliomas, and the formation of resistance in tumor cells are discussed.
On the base of the literature, and experimental and clinical data the authors summarize that effectiveness of chemo- and radiotherapy for malignant brain gliomas treatment depends on detail accounting of all mechanisms of tumor cell resistance.
