опухоли репродуктивных органов (этиология и патогенез)
advertisement
Ë.À. ÀØÐÀÔßÍ Â.È. ÊÈÑÅËÅ ÎÏÓÕÎËÈ ÐÅÏÐÎÄÓÊÒÈÂÍÛÕ ÎÐÃÀÍΠ(ÝÒÈÎËÎÃÈß È ÏÀÒÎÃÅÍÅÇ) Москва Компания «Димитрейд График Групп®» 2007  ìåäèöèíå íåò òàêîé äðóãîé îáëàñòè, êàê îíêîëîãèÿ, ãäå òàê äåìîíñòðàòèâíî íå âñêðûâàëîñü áû ïðîòèâîðå÷èå ìåæäó áîãàòñòâîì ôàêòè÷åñêîãî ìàòåðèàëà è õàîñîì òåîðåòè÷åñêèõ ïðåäñòàâëåíèé îá ýòèîëîãèè è ñóùíîñòè îïóõîëè. Îáèëèå ôàêòîâ, îáèëèå òåîðèé åùå íå ñîçäàåò ïîäëèííîé òåîðèè. УДК [ ] ББК [ ] К [] K Ашрафян Л.А., Киселев В.И. Опухоли репродуктив ных органов (этиология и патогенез). М.: Издво Димитрейд График Групп, 2007. [ ] с., ил. ISBN [ ] Äàâûäîâñêèé È.Â., 1962 Вниманию читателя предлагается монография, в которой авторы попыта лись рассмотреть механизмы канцерогенеза в органах репродуктивной систе мы с учетом последних данных, опубликованных в мировой литературе. Осо бое внимание уделено биохимическим аспектам формирования опухолей в гормончувствительных тканях, метаболическим путям женских половых гор монов. Детально рассмотрен метаболический синдром как предвестник кан церогенеза. Акцент на молекулярных факторах малигнизации обусловлен стремлением понять механизмы ранних стадий этих процессов, как с целью доклинической диагностики, так и для своевременной фармакологической коррекции. По существу, авторы попытались обосновать концепцию профи лактической онкологии, которая призвана выработать новую стратегию по предупреждению онкологических заболеваний. Насколько это удалось, пред стоит решить читателям. Но сегодня уже очевидно, что многие онкологиче ские заболевания являются результатом образа жизни. Если это так, то в на ших силах снизить риск их возникновения. Книга рассчитана на широкий круг специалистов, работающих в области гинекологии и онкологии. Книга создана при поддержке ФГУ Научноисследовательский центр рентгенорадиологии Росздрава и Научноисследовательский институт молекулярной медицины ММА им. И.М. Сеченова УДК ББК [] [] © Ашрафян Л.А., Киселев В.И., 2007 © Компания «Димитрейд График Групп®», 2007 ВВЕДЕНИЕ Один из самых парадоксальных моментов, касающий ся гормонозависимых опухолей у женщин, состоит в том, что пик заболеваемости практически всех опухолей ре продуктивных органов приходится на возрастной интер вал 5565 лет. И, несмотря на этот факт, мы (онкологи) продолжаем упорно говорить о гиперэстрогении, как ос новной причине, приводящей к развитию опухолевого процесса. Сторонники гиперэстрогении могут возразить и аргументировать свою точку зрения реальными успехами антиэстрогенной терапии при раке молочной железы или эффективной гестагенной терапии, например, при раке эндометрия. В этом случае, на наш взгляд, происходит подмена понятий, когда между гормоноиндуцируемостью и гормонозависимостью ставится знак равенства. Способ ность опухоли отвечать на гормонотерапию является следствием её генетической памяти, благодаря которой исходная эпителиальная клетка, даже трансформирован ная в опухолевую, продолжает синтезировать специфиче ские рецепторы. Но этот эффект гормональной чувстви ÂÂÅÄÅÍÈÅ 4 тельности, к сожалению, недолговечен, что свидетель ствует об истощении пула гормоночувствительной попу ляции, с одной стороны, с другой, подтверждает точку зрения в отношении клеточной гетерогенности опухоли в рамках одного нозологического варианта. Для того, чтобы понять закономерность сложного про цесса или явления, необходимо максимально сузить ком поненты анализа, формируя свое понимание наиболее общими и основными факторами, нанизывая впослед ствии на основную модель возможные варианты. Исходя из этого, для нас определяющим был тезис о том, что спо радические варианты рака репродуктивных органов — это постменопаузальный рак, а закономерности канцеро генеза, в первую очередь, должны рассматриваться с по зиций постменопаузального гомеостаза (обменного, энергетического, гормонального и пр.). Современные достижения и накопленный за последнее десятилетие опыт в эпидемиологии, клинической онколо гии, эндокринологии, молекулярной биологии, вирусоло гии обозначили ряд фактов, требующих нового осмысле ния. Нам кажется, что уже сегодня появилась возможность среди множества факторов и причин выделить основные, определяющие начальный этап (первый каскад) канцеро генеза спорадического рака репродуктивных органов. Наше видение проблемы, безусловно, не является окон чательным. Это лишь попытка рассмотреть проблему через призму современных достижений медицинской науки. ÃËÀÂÀ 1 ЭПИДЕМИОЛОГИЯ РАКА РЕПРОДУКТИВНЫХ ОРГАНОВ С конца 70х годов прошлого столетия отмечена тен денция роста гормонозависимых опухолей репродуктив ных органов. Эпидемиологической науке еще предстоит дать объяснение этому феномену. Но уже сегодня совер шенно отчетливо обозначается взаимосвязь роста уровня онкологических заболеваний с нарастанием в популяции эндокриннообменных нарушений. Еще совершенно не давно многие исследователи считали, что рак в 7090% вызывается факторами внешней среды (11). Этот вывод, прежде всего, основан на крупных эпидемиологических исследованиях, показывающих связь между многочислен ными экзогенными факторами и частотой ряда локализа цией злокачественных опухолей (курение — рак легкого, диета богатая жирами — рак толстой кишки, эндометрия, молочной железы и мн. др.). Кроме того, эпидемиологиче ские исследования свидетельствуют о значительном раз личии в ряде стран в уровне заболеваемости различных типов рака. Эти различия определяются не столько генети ческими факторами, сколько своеобразностью уклада жизни, характером диеты. Иллюстрацией к сказанному может служить исследование Johansson (1981), который приводит сравнительные данные, характеризующие мен струальногенеративный анамнез популяции женщин Шве ции, для которых характерна высокая заболеваемость ра ÃËÀÂÀ 1 6 ком молочной железы, эндометрия и яичников и популя ции женщин Бангладеш с низкой заболеваемостью этими опухолями. У женщин Швеции менархе в среднем наступа ет в 12,8 лет, а в Бангладеш — в 17 лет. Соответственно менопауза в 51 и 42 года. При этом длительность репро дуктивного периода для женщин Швеции составляет 38,2 года, а в Бангладеш — 25 лет при среднем числе родов 1,7 и 8 и длительности лактации 4 и 15 месяцев. Соответствен но, число менструальных циклов, не закончившихся бере менностью для женской популяции Швеции, составило бо лее 400, а Бангладеш — менее 70. Поэтому считают, что снижение уровня онкологиче ской заболеваемости можно добиться за счет изменения образа жизни. Подобная точка зрения, вероятно, имеет право на существование. Злокачественные опухоли репродуктивных органов женщин занимают особое место в клинической онколо гии. Именно на модели рака шейки матки впервые четко обозначена этиологическая роль папилломовирусной ин фекции, сформирована концепция метаболических нару шений при гормонозависимых злокачественных опу холях. При всем многообразии клинических и морфоло гических проявлений гинекологического рака можно от метить одну немаловажную особенность — у преимуще ственного числа больных злокачественный процесс раз вивается в постменопаузе. Эта особенность рака репро дуктивных органов, по сути, обозначает и указывает на патогенетические истоки развития злокачественного про цесса. В этом своеобразие гинекологического рака. Рак вульвы составляет 4% от всех злокачественных опухолей половых путей. Это четвертый по частоте гине кологический рак (2). Эпидемиология рака репродуктивных органов Большинство раков вульвы развиваются у пожилых женщин, и более чем 50% случаев он встречается у боль ных в возрасте от 60 до 79 лет. Лишь в единичных наблю дениях описаны случаи инвазивного плоскоклеточного рака у молодых женщин (12). Увеличение частоты забо леваний среди молодых женщин, возможно, связано с увеличением числа половых партнеров или венерически ми инфекциями в популяции. Более половины случаев (57,6%) рака шейки матки об наруживаются у женщин в постменопаузальном возрасте, в 13,1% — в перименопаузе (4). Возрастная медиана на ходится между 50 и 55 годами. К сожалению, в статисти ку рака шейки матки включаются и все наблюдения с аде нокарциномой шейки матки, что больше характерно для лиц молодого возраста и несколько искажает истинную статистику плоскоэпителиального рака шейки матки. Рак эндометрия в структуре женской онкологической заболеваемости занимает четвертое место, составляя 6,5% (Чиссов В.И. с соавт., 2002). За последние три деся тилетия во всех экономически развитых странах отмечен неуклонный рост этого заболевания. Почти все авторы от мечают, что 8090% больных находятся в постменопаузе (1, 2, 3, 5, 6, 7, 9, 10). С увеличением уровня заболевания доля молодых соответственно увеличивается. Однако только этим фактором объяснить сформировавшую тен денцию некоторого омоложения при этом патологическом процессе не совсем верно. Проблема рака эндометрия для пациенток репродуктивного периода должна рассматри ваться совершенно в ином ключе и с позиции этиологии и патогенеза, и с позиции лечения, реабилитации и профи лактики. В подавляющем проценте наблюдений рак эндо метрия у молодых — это продолжение проблемы синдро 7 ÃËÀÂÀ 1 8 ма поликистозных яичников, в частности, несвоевремен ная диагностика его и неадекватное лечение. Рак яичников составляет четверть всех случаев гинеко логического рака, но он является наиболее частой причи ной смерти среди всех онкогинекологических больных. В Соединенных Штатах рак яичников составляет 4% от всех раков у женщин, отставая по частоте от рака легкого, молочной железы, кишечника и матки. Среди женщин умерших от рака в 6% случаев причиной смерти является рак яичников, а среди умерших от рака женских половых органов почти в половине случаев (13). Подавляющее большинство случаев рака яичника об наруживаются у женщин постменопаузального возраста и только в 1015% наблюдений заболевание выявляется в пременопаузальном возрасте (13). Медиана возраста для наиболее часто встречающегося эпителиального типа ра ка яичников находится между 60 и 65 годами (13). Менее чем в 1% эпителиальный рак яичников развивается у жен щин в возрасте 30 лет или моложе и в большинстве случа ев злокачественные опухоли у этих больных представле ны герминомами (2, 8, 13). Около 2030% новообразова ний яичников, обнаруживаемых у женщин в постменопау зе являются злокачественными, в то время как у женщин пременопаузального возраста только 7% эпителиальных опухолей яичника являются злокачественными. Анализ повозрастной заболеваемости гинекологиче ским раком свидетельствует, что наиболее интенсивно ра стет заболеваемость раком шейки матки в возрастных группах до 30 лет и 3039 лет. При раке эндометрия рост заболеваемости имеет место в интервале 4049 лет. При раке яичников тенденция роста заболеваемости не столь Эпидемиология рака репродуктивных органов значима в молодом возрасте и равномерно распределена во всех возрастных группах (табл. 1) Таблица 1 Динамика возрастных показателей заболеваемости раком репродуктивных органов в России (на 100 000 женского населения) в 1990 и 2002 гг. Год наблюде ния Возраст, годы До 30 3039 4049 5059 6069 70 и бо лее Шейка матки 1990 0,9 11,5 25,5 28,3 41,6 36,2 2002 2,0 16,3 25,2 27,4 27,8 26,1 Эндометрий 1990 0,2 2,9 12,6 36,1 47,0 32,0 2002 0,2 3,5 16,7 47,9 62,9 45,5 Яичники 1990 1,1 5,5 15,8 27,3 36,2 26,8 2002 1,6 7,1 19,3 31,1 36,6 32,1 Молочная железа 1990 11,7 62,5 76,5 135,7 189,8 126,9 2002 16,2 81,2 103,4 180,5 250,6 179,7 Москва — мегаполис, где наиболее четко отлажена си стема учета онкологической заболеваемости вследствие хорошо отлаженной организационной структуры первич ной медикосанитарной помощи (поликлиники, женские консультации, медсанчасти, диспансеры). Иными слова ми, в рамках Московского здравоохранения имеются все условия для объективного сравнительного анализа. 9 ÃËÀÂÀ 1 10 Анализ заболеваемости раком органов репродуктив ной системы за период 19902001 гг. по Москве показал, что заболеваемость раком молочной железы увеличилась на 67,7% (с 49,8 на 100 000 женского населения в 1990 го ду до 89,1 в 2002 году) (Рис.1). Аналогичная тенденция имела место и при раке эндометрия: заболеваемость уве личилась на 53,2 %, с 18,6 в 1990 году до 28,5 в 2002 году. При раке яичников отмечено резкое увеличение заболе ваемости (на 76 %): с 12,9 в 1990 году до 22,7 в 2002 году. Наметившаяся тенденция к снижению заболеваемости раком шейки матки в 7080х годах отмечена медленным и достоверным ростом за период 19902002 гг. (с 11,4 до 16,4, что составило 43,9 %) преимущественно за счет IIIII стадий заболеваний (45%). Таким образом, повозрастной анализ показывает, что основной пик заболеваемости раком репродуктивных ор ганов приходится на постменопаузу с одновременным увеличением запущенных вариантов злокачественного процесса у пациенток молодого возраста. Иными слова ми, формирование этиопатогенетической концепции кан церогенеза рака репродуктивных органов у женщин не возможна без учета некоторых сторон гомеостаза пост менопаузы. Эпидемиология рака репродуктивных органов Список литературы к Главе 1. 1. Àøðàôÿí ËÀ, Ñòàíäàðòèçîâàííàÿ äèàãíîñòèêà ðàêà ýíäîìåòðèÿ, Äèññ. äîêòîðà ìåä. íàóê, Ìîñêâà, 1989. 2. Áîõìàí ßÂ, Ðóêîâîäñòâî ïî îíêîãèíåêîëîãèè, Ëåíèíãðàä, «Ìåäèöèíà», 1989. ñ.463. 3. Âèøíåâñêàÿ ÅÅ, Áîõìàí ßÂ, Îøèáêè â îíêîãèíåêîëîãè÷åñêîé ïðàêòèêå, Ìèíñê, «Âûøåéøàÿ øêîëà», 1994, ñ.287. 4. Çëîêà÷åñòâåííûå íîâîîáðàçîâàíèÿ â Ðîññèè â 2002 ãîäó (çàáîëåâàåìîñòü è ñìåðòíîñòü), Ïîä ðåä. Â.È.×èññîâà, Â.Â.Ñòàðèíñêîãî, Ã.Â.Ïåòðîâîé. 5. Êîçà÷åíêî ÂÏ, Ðàê ìàòêè, Ì.:Ìåäèöèíà, 1983, ñ.163. 6. Êîìáèíèðîâàííîå è êîìïëåêñíîå ëå÷åíèå áîëüíûõ ñî çëîêà÷åñòâåííûìè îïóõîëÿìè, Ïîä ðåä. Â.È.×èññîâà, Ì.:Ìåäèöèíà, 1989. 7. Ðóêîâîäñòâî ïî ýíäîêðèííîé ãèíåêîëîãèè, Ïîä ðåä. Âèõëÿåâîé ÅÌ, Ì., 1997. 8. Berek J, Haker N, Ovarian and fallopian tubes, Cancer Treatment. 4th ed. Philadelphia:Saunders, 1995, p.295 9. Creasman WT, Endometrial carcinoma, Medicine Journal, 2001, vol.2, ¹7. 10. Fuller A, Seiden M, Young R, Uterine cancer, 2004, London. 11. Higginson J, Muir C. Environmental carcinogenesis: Misconceptions and limitations to cancer control, J. Nat. Cancer Inst.,1979, vol.63,p.12911298 12. Iversen T, Tretli S. Intraepithelian and invasive squamous cell neoplasia of the vulva, Obstet. And Gyn. 1998, 91:969-972. 13. Scully R, Young R, Clement P, Tumors of the ovary, Atlas of Tumor Pathology 3rd end.,Vol.23 11 ÃËÀÂÀ 2 ЭНДОКРИНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОСТМЕНОПАУЗЫ В АСПЕКТЕ КАНЦЕРОГЕНЕЗА Менопауза — это тот период жизни, когда вслед за утра той функции яичников полностью прекращаются менструа ции и такое состояние стабильно сохраняется в течение не менее года. Постменопауза следует за менопаузой и про должается в среднем треть жизни женщины. Несмотря на многочисленные и целенаправленные исследования, ка сающиеся эндокринологии постменопаузы, многие аспекты этой проблемы до настоящего времени не совсем понятны. Изменения, происходящие в гормональной сфере, как правило, формируются задолго до календарного насту пления менопаузы. У большинства женщин за 28 лет до прекращения менструации начинает превалировать анову ляция (89, 91). Изучение яичников человека показало, что подобная ускоренная утрата фолликулов у здоровых жен щин начинается с 3738 лет, когда количество достигает 25000 (60). Этот процесс коррелирует с небольшим, но яв ным увеличением количества фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) и снижением ингибина. Ускоренная утрата фолликулов, вероятно, является вторичной по отношению к росту активности ФСГ. Эти изменения (включая повыше ние ФСГ) отражают неполноценность стареющих фолли Эндокринологические особенности постменопаузы... кулов и снижение их способности к выработке ингибина, продукта гранулезных клеток, которые обеспечивают про тиводействие продукции ФСГ гипофизом. Изменения на чинаются еще до появления ановуляции. Менструальные циклы удлиняются за счет увеличения фолликулярной фа зы, ассоциируемой с повышением уровня ФСГ и снижени ем ингибина при нормальном содержанием эстрадиола и лютеинизирующего гормона (ЛГ) (51, 87). В противопо ложность прежним представлениям (основанным на сооб щении Sherman BM et al. (90)) уровень эстрадиола в годы, предшествующие менопаузе, скольконибудь заметно не снижается, а остается нормальным вплоть до прекраще ния роста и развития фолликулов. Если содержание ФСГ и ЛГ увеличивается за 23 года до наступления менопаузы, то уровень эстрогена начинает снижаться лишь за нес колько месяцев до этого. Уменьшение количества ингиби на, приводящее к подъему уровня ФСГ, отражает нара стающую недостаточность фолликулов (64, 80). Падение уровня ингибина начинается в возрасте около 35 лет, но значительно ускоряется после 40 лет. Четко установлено, что относительная неспособность эстрогена подавлять ак тивность ФСГ после наступления менопаузы объясняется утратой ингибина и подтверждает его важную негативную роль в контроле выработки ФСГ. Вскоре после наступления менопаузы можно одноз начно утверждать об отсутствии фолликулов в яичниках (63). В конечном счете, уровень ФСГ повышается в 1020 раз, ЛГ — в 3 раза, достигая максимума через 13 года по сле наступления менопаузы, после чего содержание обо их гонадотропинов начинает постепенно, но незначитель но снижаться. Уровень ФСГ выше, чем ЛГ изза более бы строго удаления последнего из крови (время полувыведе 13 ÃËÀÂÀ 2 14 ния ЛГ равно примерно 30 мин., а ФСГ — 4 часа) и, воз можно, изза отсутствия специфического пептида в каче стве антагониста ЛГ, каким является ингибин. После наступления менопаузы уровень андростендио на в крови уменьшается примерно вдвое (82). Его секре ция в постменопаузе осуществляется преимущественно надпочечниками и лишь в незначительной степени — яич никами. Концентрация тестостерона в этот период замет но не падает, причем у большинства (но не у всех) женщин яичники секретируют тестостерон даже больше, чем до менопаузы. После утраты фолликулов и, соответственно, эстрадиола, сохранившаяся строма яичников под воздей ствием повышенного содержания гонадотропинов начи нает продуцировать больше тестостерона. Подавление гонадотропинов агонистами гонадотропинрелизинг гор мона (ГнРГ) или назначение его антагонистов женщинам в постменопаузе приводит к значительному снижению уровня тестостерона в крови, что указывает на его овари альное происхождение под влиянием гонадотропина (46, 58). Однако общее количество тестостерона, продуциру емое после наступления менопаузы, уменьшается изза ослабления периферической конверсии андростендиона, главного его источника. Снижение уровня тестостерона и андростендиона в период менопаузы невелико, составляя не более 15% (87). См. табл.2 Таблица 2. Уровень стероидов в крови (мг/сут) Гормон Репродуктивный период Постменопауза Андростендион 23 0,51,0 Тестостерон 0,20,25 0,050,1 Эстрадиол 0,35 0,045 Эндокринологические особенности постменопаузы... Уровень эстрадиола в крови после наступления мено паузы равен примерно 1020 пг/мл (4075 пмоль/л), и его продукция связана преимущественно с периферической конверсией андростендиона (67, 68, 82). Уровень эстрона в крови после менопаузы выше, чем содержание эстра диола, достигая примерно 3070 пг/мл (110260 пмоль/л). Суточная выработка эстрогенов в этот период составляет в среднем 45 мг, при этом почти все количе ство поступает за счет периферической конверсии андро стендиона. Соотношение андрогенэстроген после насту пления менопаузы резко изменяется в результате более значительного падения уровня эстрогенов, и обычное в этот период развитие легкого гирсутизма отражает суще ственные сдвиги в гормональном профиле. В процессе старения происходят определенные гисто генетические изменения в яичниках. Под влиянием повы шенного уровня лютеинизирующего гормона возникает гиперстимуляция текаткани яичников, что приводит к усиленному синтезу андростендиона. Дальнейшая его ароматизация происходит экстраовариально, преимуще ственно в жировой ткани Выключение яичникового стероидогенеза включает ряд компенсаторных механизмов внеяичниковой продук ции эстрогенов. Клиническое значение внегландулярных эстрогенов весьма широка, вариабельна и зависит от мно гих факторов. Уже сегодня вполне достоверно доказано, что превращение андростендиона в эстрон в процент ном отношении коррелирует с весом женщин. Увели чение продукции постменопаузальных эстрогенов по ме ре нарастания веса связано с участием жировой ткани в процессе ароматизации андрогенов. Следовательно, вес тела положительно коррелирует с уровнем эстрона и эс 15 ÃËÀÂÀ 2 16 традиола в крови (65). Следует заметить, что поступление эстрогенов через ароматизацию андрогенов не ограничи вается только жировой тканью. Этим свойством обладают почти все ткани. См. рис.2. Иными словами, в постменопаузе наряду с выключени ем овуляторной функции яичников, происходит мощное включение ряда компенсаторных механизмов, обеспечи вающих достатоный уровень и, вероятно, весьма разно образный спектр биологически активных продуктов (ме таболиты). К сожалению, современная эндокринология еще далека от понимания того клинического эффекта, ко торый сопряжен со взаимодействием постменопаузаль ных эстрогенов и их метаболитов со специфическими ре цепторами (альфа, бета и гамма рецепторы). Вероят ность такого взаимодействия очевидна. Дальнейшие ис следования будут способствовать более глубокому пони манию этого важного механизма в постменопаузальной эндокринологии. Варианты гормонального гомеостаза в постменопаузе Основываясь на концепции Я.В. Бохмана о двух патоге нетических вариантах развития рака эндометрия у жен щин постменопаузального периода (13), целесообразно предположить, что гормонально — метаболические изме нения у женщин в постменопаузе протекают по двум вза имно противоположным направлениям : 1) гипоэстрогения, с характерными для нее проявления ми (урогенитальная атрофия, атеросклероз, остеопороз) 2) гиперэстрогения с высоким уровнем гиперпласти ческих процессов, гормонозависимых опухолей. Эндокринологические особенности постменопаузы... Таким образом, при первом варианте постменопаузы в популяции не должны встречатся гормонозависимые опу холи (рак молочной железы, рак эндометрия), в то время как при втором, должно быть исключено развитие инво лютивноатрофических процессов. Однако, практика по казывает о значительном разнообразии сочетаний кон ституционального типа и заболеваний, возникающих в постменопаузе, что исключает возможность подобного четкого разделения (13, 28, 35, 84). Оценка уровня гормонов в крови у женщин постмено паузального возраста, как показали исследования, не да ет полной информации о возможных вариантах развития патологических процессов, так как для реализации гор монального эффекта необходимо присутствие достаточ ного уровня цитоплазматических рецепторов (11, 24, 25, 30, 31). Вместе с тем, при назначении заместительной гормональной терапии у женщин пери и постменопау зального периодов не предусматривается определения уровня рецепторов. (6, 15, 16, 17, 43, 54, 77, 79). Механизм действия половых гормонов на клетки был изучен благодаря открытию в 19601970 гг. рецепторов, специфических белков, посредством которых осущест вляется гормональный ответ (11, 30, 31). Благодаря ус овершенствованию методов анализа иммуноцитохимии в 80х годах было установлено существование только ядер ных рецепторов (92). Дальнейшие исследования показали, что имеются два основных типа рецепторов к стероидным гормонам: внутриклеточные ядерные рецепторы мембранные рецепторы. Сродство рецепторов и стероидов определяет биоло гическую активность гормонов (11, 30, 31, 92). При связы 17 ÃËÀÂÀ 2 18 вании гормона с рецепнициирует процесс транскрипции ядерной ДНК с образованием информационной РНК и по следующим синтезом рибосомами белков, необходимых для усиленного роста и пролиферации. Исследованиями последних лет установлено существо вание двух типов эстрогеновых рецепторов (ЭРα, ЭРβ). Оба типа рецепторов кодированы различными генами : ЭРα находится на хромосоме 6, ЭРβ на хромосоме 14. Оба подвида рецепторов обладают одинаковым срод ством к эстрадиолу. Локализация рецепторов различна в разных органах и тканяхот наличия одного типа рецепто ров до их сочетания (6). Так, эстрогенрецепторы (α и β) обнаружены в мозге, кровеносных сосудах, сердце, ко стях, молочных железах, яичнике, матке. Только ЭРβ вы явлены в легких, почках, мочевом пузыре, кишечнике. В матке и молочных железах доминируют ЭРα. Результаты исследований рецепции эстрогенов, прогестинов показа ли, что с возрастом снижается реактивность тканей к дей ствию гормонов, в связи со снижением числа специфиче ских рецепторов в клетках (65). Начальным этапом действия гормонов на клеткимише ни является его связывание со специфическим белком рецептором. Если в клетке отсутствуют рецепторы, гор мон не способен воздействовать на эту клетку (11, 23, 24, 25, 43). Следовательно, рецептор является необходимым периферическим звеном эндокринной функции, обеспе чивающим возможность, интенсивность приема, проведе ния и реализации гормональных сигналов (30, 31). Все вышесказанное предполагает однозначный вывод для нормальной клетки: нет рецептора гормона — нет дей ствия его на клетку. Клетка, в которой отсутствует рецеп тор к данному гормонуэффектору, не будет «отвечать» Эндокринологические особенности постменопаузы... на воздействие этого гормона или его аналогов. Эти поня тия и определили понятие тканимишени, (клеткимише ни), где должны быть рецепторы к гормону, для которого данная клетка, ткань является мишенью (30, 31). Иногда стероидным гормонам приписывается способ ность контакта с мембранными рецепторами. По этому вопросу имеется несколько работ. Авторы считают, что первые результаты изучения роли плазматических мем бран в реализации гормонального сигнала в норме и при патологии в постменопаузе позволяют предположить уча стие мембранных компонентов в регуляции поступления тропных гормонов внутрь клетокмишеней, а также «за интересованность» этих компонентов в развитии гормо нальнозависимых опухолей (33, 42). Однако, предста вленная проблема о роли рецепторов плазматических мембран в реализации гормонального эффекта изучена недостаточно, что предполагает необходимость проведе ния дальнейших углубленных исследований. До настоящего времени окончательно не получены данные о динамическом изменении уровня эстрогенре цепторов в неизмененных гормонозависимых тканях (мо лочной железы, вульвы, эндометрия) в зависимости от продолжительности постменопаузы. Широкое использование современных технологий в медицине, в частности применение остеоденситометров для определения минеральной плотности костной ткани, позволило не только определять уровень минерализации кости, но и по другому оценить тактику назначения заме стительной гормональной терапии у женщин постмено паузального периода с учетом возможного онкологиче ского риска. 19 ÃËÀÂÀ 2 20 По современным представлениям, остеобласты и осте окласты содержат высокоспецифические рецепторы к эс трогенам, и в частности к эстрадиолу, и являются клетками — мишенями для этих гормонов (57, 59). Установлено на личие прогестероновых рецепторов на остеобластах и име ются сообщения об эффективности монотерапии гестеге нами при снижении минеральной плотности костной ткани. Исследования по этой проблеме показали, что костная ткань в постменопаузе может служить маркером по отно шению к эстрогенам (1, 2, 3, 4, 5). Работы (73), показывают, что ЗГТ показана женщинам с низкой минеральной плотностью костной ткани, а высо кий уровень минеральной плотности костной ткани явля ется фактором риска развития рака молочной железы. Необходимо отметить, что в отечественной литературе имеются единичные публикации о выявлении у пациенток постменопаузального периода высокой минеральной плотности костной ткани (28), что предполагает проведе ние дальнейших исследований по этому вопросу. Среди возрастных эндокриннообменных изменений протекающих в постменопаузе, проявлениями инсулино резистентности, особое место занимает внегонадное эс трогенообразование, которое служит источником допол нительной эстрогенной стимуляции (7, 9). В последние годы появились доказательства, что нару шенная резистентность к инсулину, и гиперинсулинемия как фактор, усиливают ферментативную активность био синтеза андрогенов (предшественников эстрогенов) в яичниках (45, 48, 50, 52, 62, 70, 74, 75, 85, 86). Ожирение, как известно, встречающиеся при гиперандрогении, спо собствует снижению тканевой чувствительности к инсули ну. Возникает инсулинорезистентность, которая ведет к возникновению компенсаторной гиперинсулинемии. Ин Эндокринологические особенности постменопаузы... сулин опосредованно, через рецепторы различных фак торов роста стимулирует яичники на продукцию андроге нов, подобно ЛГ. Принципиальные механизмы, лежащие в основе гонадотропной активности инсулина, включают прямые эффекты на ферменты стероидогенеза, модуля цию рецепторной активности посредством ЛГ и ФСГ и сти муляцию избыточного синтеза эстрогенов. Ожирение, как известно, часто сочетается с сахарным диабетом второго типа, артериальной гипертензией, ди слипидемией, ишемической болезнью сердца. Частота и тяжесть сопряженных с ожирением нарушений зависят не только от степени ожирения (по индексу массы тела ИМТ), но и особенностей отложения жировой ткани в ор ганизме (44, 50, 70, 75, 85). Проведенные исследования показывают, что андроидное ожирение, чаще чем гино идное, сопровождается в значительной степени метабо лическими нарушениями, увеличивает риск развития ар териальной гипертонии, сахарного диабета 2 типа, атеро склеротических заболеваний (26, 75, 69). Необходимо от метить, что ожирение и инсулинорезистентность с нару шениями в продукции стероидов расценивается в послед нее время как один из факторов, предрасполагающий к развитию рака молочной железы, эндометрия. Научные исследования последних лет предполагают, что первичным дефектом, лежащим в основе развития ин сулинорезистентности, является дисфункция эндотели альных клеток сосудов (45, 76, 78, 85). Именно эти клет ки первыми встречаются с реактивными свободными ра дикалами, с окисленными липопротеинами низкой плот ности, с гиперхолестеринемией, с высоким гидростатиче ским давлением внутри выстилаемых ими сосудов (при артериальной гипертонии), с гипергликемией (при сахар ном диабете). 21 ÃËÀÂÀ 2 22 Известно, что при гипергликемии в эндотелиальных клетках активируется фермент протеинкиназаС, кото рый увеличивает проницаемость сосудистых клеток для белков и нарушает эндотелий — зависимую релаксацию сосудов. При этом, гипергликемия активирует процессы перекисного окисления, продукты которого угнетают со судорасширяющую функцию эндотелия. При артериаль ной гипертонии повышенное механическое давление на стенки сосудов приводит к нарушению архитектоники эн дотелиальных клеток, повышению их проницаемости для альбумина, усилению секреции сосудосуживающего эн дотелеина1, ремоделированию стенки сосудов. Дисли пидемия, в свою очередь, повышает экспрессию адгезив ных молекул на поверхности эндотелиальных клеток, что дает начало формированию атеромы. Все перечислен ные состояния, повышая проницаемость эндотелия, эк спрессию адгезивных молекул, снижая эндотелий — за висимую релаксацию сосудов, способствуют прогресси рованию атерогенеза. Сторонники другой гипотезы считают, что в случае пер вичного дефекта эндотелиальных клеток трансэндотели альный транспорт инсулина нарушается. Следовательно, может развиться состояние инсулинорезистентности. В этом случае инсулинорезистентность будет вторичной по отношение к эндотелиопатии (14, 27, 29, 45). Таким образом, основываясь на вышеизложеных дан ных, можно сделать вывод, что, несмотря на низкие уров ни циркулирующих в крови стероидных гормонов у пост менопаузальных женщин, имеются все необходимые условия для избыточной продукции эстрогенов и стимуля ции органов — мишеней. Эндокринологические особенности постменопаузы... Многочисленными исследованиями установлено, что основными гормонами в постменопаузе являются неклас сические эстрогены и эстрон. Согласно гипотезе, выдвинутой В.М. Дильманом (18, 19), в климактерическом периоде наблюдается повыше ние порога чувствительности по отношению к действию эстрогенов. Компенсаторное усиление функции яичников в течение определенного периода обеспечивает сохране ние механизма обратной связи в этих условиях. В постме нопаузе возникает сдвиг в спектре секретируемых гормо нов, яичники начинают секретировать так называемые не классические фенолстероиды. Последние обладают ме нее выраженным, чем классические эстрогены, ингиби торным влиянием на гипоталамогипофизарную систему. Повышение продукции гонадотропных гормонов обусло вливает гиперплазию тека ткани яичников, что вероятно создает условия для повышенной продукции неклассиче ских фенолстероидов (7, 8, 10). Известно, что основным эстрогеном в постменопаузе яв ляется эстрон, концентрация которого в плазме крови жен щин в этой возрастной группе в 34 раза выше, чем эстра диола. Кроме того, эстрон образуется из андростендиона, который большей частью секретируется надпочечниками и в меньшей степени яичниками (20, 21, 22, 32, 34, 37). С возрастом секреция андростендиона в яичнике сни жается и из общего количества циркулирующего в крови, 30% секретируется яичниками, 70% корой надпочечни ков. В ответ на снижение функциональной активности яичников, по механизму отрицательной обратной связи, повышается секреция ЛГ и ФСГ, снижается концентрация прогестерона и тестостерона. Уровень гонадотропинов достигает максимума через 1015 лет постменопаузы и на 23 ÃËÀÂÀ 2 24 чинает снижаться через 1620 лет. Индекс ЛГ/ФСГ при физиологической постменопаузе составляет 0,7 (32, 34, 36, 37, 38, 39, 40). Основываясь на вышеизложенных данных, менопаузу следует рассматривать как показатель прекращения ову ляторной функции яичников, а не гормональной вообще (7, 9, 12, 13). Несмотря на большое число публикаций по изучению гормональной регуляции опухолевого роста гормоноза висимых опухолей, нет однозначного ответа на вопрос о том, какие изменения в концентрации эндогенных гормо нов в постменопаузе в крови и клетке могут способство вать ее злокачественной трансформации (53, 55, 56, 69, 71, 72, 77, 83, 84). Не ясно выполняется ли в опухолевой ткани правило, со гласно которому концентрация рецепторов снижается, если повышается концентрация соответсвующего гормона. Воз можно, это правило выполняется лишь в репродуктивном возрасте, когда концентрация гормонов достаточно велика. Эстрогенрецепторы (ER) в некоторых тканяхмишенях (молочная железа, вульва, эндометрий) у пациенток постменопаузального периода. Интенсивные исследования последних десятилетий, касающиеся заместительной гормональной терапии у женщин постменопаузального периода, все более отчет ливо свидетельствуют о важности дифференцированного подхода в назначении этого вида терапии (14, 72, 77, 88). Более того, как свидетельствуют ряд исследователей, эф фективность этой терапии весьма неоднозначна, что уже Эндокринологические особенности постменопаузы... само по себе требует переосмысления и ответа на многие вопросы, возникшие в результате накопленного опыта (47, 49, 79, 81). Приступая к собственным научным исследованиям, мы, прежде всего, опирались на мировой опыт использования ЗГТ у пожилых пациенток, обращая особое внимание на некоторые противоречивые, мало интерпретируемые мо менты этого вида терапии. Кроме того, мы старались ин тегрировать в этот раздел гинекологической эндокрино логии онкологический аспект, который, зачастую на на чальных исторических этапах использования ЗГТ чаще всего игнорировался. Впоследствии онкологическая ли ния в наших исследованиях приобрела не только клиниче ски значимый смысл. Сформировалась некая концепту альная идея о роли стероидных (эстрогенных) рецепто ров на этапах реализации программы старения и в ходе гормонального канцерогенеза. Именно, учитывая и опи раясь на подобный дуалистический подход в оценке гор монального эффекта у пациенток постменопаузального периоды, мы рассматриваем результаты проведенного научного поиска. Общеизвестно, что с возрастом падает реактивность тканей к действию гормонов. Это в первую очередь связа но со снижением числа специфических рецепторов в клет ках, реагирующих на действие того или иного гормона (61, 66). Проблема заключается в том, насколько синер гичны процессы формирования гормональной и рецеп торной недостаточности в постменопаузе, с одной сторо ны. С другой, каков принцип (механизм?) «реанимации» стероидных рецепторов в тканяхмишенях в результате ЗГТ в постменопузе, а также при развитии гиперпластиче ских процессов и злокачественной опухоли. Ответ на эти 25 ÃËÀÂÀ 2 вопросы, на наш взгляд, способен более четко обозна чить показания и противопоказания к этому виду терапии. Для решения поставленных перед исследованием за дач проведено изучение уровня эстрогенрецепторов в ткани молочной железы у 64 пациенток постменопаузаль ного периода, имеющих картину инволютивных (т.е. соот ветствующих возрасту) изменений (табл. 3). 26 Таблица 3. Уровень эстрогенрецепторов (в %) в молочной железе у пациенток в различные сроки постменопаузы Продолжитель Число ность постмено пациен паузы ток Эндокринологические особенности постменопаузы... менопаузы формируются в течение 5 лет с момента вы ключения функции яичников. Об этом свидетельствует анализ нашего материала: достоверных различий в рецеп торном статусе между показателями II и III групп практиче ски нет. Немаловажен для нас и тот факт, что у значитель ной части пациенток (12,5%) ткань молочной железы сох раняет высокий уровень эстрогенрецепторов даже по прошествии 15 лет и более постменопаузы. Достаточно интересные данные были получены при изучении эстрогенрецепторов в ткани вульвы (табл. 4). Таблица 4. Уровень эстрогенрецепторов (в %) вульвы у пациенток в различные сроки постменопаузы Уровень рецепторов ЭР ЭР+ ЭР++ ЭР+++ Продолжитель Число ность постмено пациен паузы ток < 5лет (I гр.) 20 50,0 22,8 27,2 515 лет (II гр.) 26 65,4 19,2 3,8 11,6 > 15 лет (III гр.) 18 71,4 14,2 1,9 12,5 < 5лет (I гр.) Всего 64 62,3 18,7 1,9 17,1 p<0,005 Как это видно из таблицы, уровень рецепторов досто верно падает с увеличением продолжительности постме нопаузы: ЭР+++ — с 27,2% до 12,5%. Следует отметить, что основной пик падения уровня рецепторов в ткани мо лочной железы наблюдается в течение первых 5 лет пост менопаузы — более чем в 70% наблюдений: ЭР() 50,0%, ЭР(+) 22,8%. В последующем снижение количества рецепторов про должается, но уже не столь интенсивно. В целом можно констатировать, что основные изменения в рецепторном статусе в эпителии ткани молочной железы на этапе пост Уровень рецепторов ЭР ЭР+ ЭР++ ЭР+++ 20 45,4 16,2 2,2 36,2 515 лет (II гр.) 26 24,1 40,2 4,7 31,0 > 15 лет (III гр.) 18 25,0 33,3 8,4 33,3 Всего 64 31,5 28,6 6,4 33,5 p<0,005 Следует отметить, что к моменту формирования стой кой постменопаузы и далее на протяжении всей постме нопаузы число наблюдений, где отмечены высокие кон центрации эстрогенрецепторов, стабильны (соответ ственно: 36,2%, 31,0%, 33,3%). Можно достаточно убе дительно констатировать, что нет резких колебаний в ди намике концентрации в ткани вульвы эстрогенрецепто ров с момента полного выключения эстрогенпродуцирую 27 ÃËÀÂÀ 2 28 Эндокринологические особенности постменопаузы... щей функции яичников. Создается впечатление, что со стояние рецепторного аппарата в этом случае зависит не столько от уровня эстрадиола, продуцируемого яичника ми, сколько, вероятно, генетически детерминировано и в большей степени является отражением программы старе ния клетки. И вновь необходимо отметить, что практиче ски у трети пациенток ткань вульвы сохраняет высокий уровень концентрации рецепторов (ЭР+++) независимо от продолжительности постменопаузы. Следует сказать, что, когда речь идет о вульве, как ор ганамишени, вероятно, необходимо четко представлять те конкретные зоны, которые ответственны за реализа цию гормонального эффекта. Иными словами, в каком из слоев вульвы в клетках сконцентрированы эстрогенре цепторы. Изучение этого вопроса потребовало детализа ции уровня эстрогенрецепторов в базальном слое, дер ме, а также учета возможного сочетания их в различных слоях вульвы (табл.5). Как удалось установить, основной пул рецепторов сконцентрирован в базальном слое. По мере увеличе ния продолжительности постменопаузы отмечено сни жение числа наблюдений с ЭР+++ с 36,2% (менопауза < 5 лет), до 27,6% (менопауза 515 лет) и 8,3 (менопау за > 15 лет). Следует обратить внимание на такой фено мен, что по мере увеличения продолжительности пост менопаузы отмечено появление ЭР+++ и в базальном слое и дерме (менопауза 515 лет) в 3,4% наблюдений. Далее, по прошествии 15 лет постменопаузы, в 16,7% наблюдений рецепторы имеются и в дерме, а в 8,3% и в базальном слое и дерме. Для интерпретации этих дан ных требуются специальные и целенаправленные иссле дования. Следующая тканьмишень, которая была изучена с по зиций установления уровня ЭР+++ в постменопаузе — это атрофичный эндометрий (табл. 6). Таблица 5. Содержание эстрогенрецепторов в различных слоях вульвы Таблица 6. Уровень эстрогенрецепторов (в %) в эндометрии у пациенток в различные сроки постменопаузы Продолжитель Число ность постмено пациен паузы ток ЭР>+++ Баз. слой дерма Баз. слой +дерма ЭР++ ЭР+ ЭР Продолжитель Число ность постмено пациен паузы ток Уровень рецепторов ЭР ЭР+ ЭР++ ЭР+++ < 5лет (I гр.) 20 33,3 16,7 13,9 36,1 515 лет (II гр.) 26 45,8 25,0 12,5 16,7 58,4 > 15 лет (III гр.) 18 55,6 22,2 11,1 11,1 66,5 Всего 64 44,9 21,8 11,5 21,8 < 5лет (I гр.) 20 36,2 63,8 515 лет (II гр.) 26 27,6 3,4 69,0 > 15 лет (III гр.) 18 8,3 16,7 8,3 Всего 64 24,0 5,6 3,9 p<0,005 p<0,005 29 ÃËÀÂÀ 2 30 Как видно из данных таблицы 3.5, темпы падения уров ня эстрогенрецепторов в эндометрии на протяжении всей постменопаузы в среднем равномерны. Несколько опере жающими темпами идет снижения концентрации рецепто ров на начальных этапах постменопаузы, далее процесс снижения приобретает более равномерный характер и после 15 летнего периода только в 11,1% наблюдений в эндометрии сохраняется высокая концентрация эстроген рецепторов. И вновь, даже после длительного периода постменопаузы у части популяции пациенток в атрофич ном эндометрии сохраняется достаточно высокий уро вень эстрогенрецепторов. Как видим, в представленном материале прослеживаются ряд весьма интересных мо ментов, требующих своего осмысления. Необходимой ча стью анализа является сравнение наблюдений, где имели место высокие концентрации эстрогенрецепторов в раз личных в тканяхмишенях в популяции пациенток постме нопаузального периода (табл. 7). Таблица 7. Сравнительные данные уровня ЭР+++ (в %) в тканях мишенях у пациенток в различные сроки постменопаузы ЭР +++ Продолжитель Число ность постмено пациенток Молочная паузы железа Вульва Эндоме трий < 5лет (I гр.) 19 31,8 36,2 36,1 515 лет (II гр.) 15 11,6 31,0 16,7 > 15 лет (III гр.) 10 12,5 33,3 11,1 p<0,005 Эндокринологические особенности постменопаузы... Сравнительный анализ показывает, что имеется опре деленный синергизм в показателях ЭР+++ в молочной железе и эндометрии. В обеих группах с увеличением продолжительности постменопаузы отмечается синхрон ное снижение числа пациенток с высокими концентрация ми эстрогенрецепторов, в то время как в тканях вульвы количество наблюдений с ЭР+++ остается практически одинаковым. Исходя из этих данных, весьма допустима следующая точка зрения. Вероятно, в циклически функ ционирующих тканяхмишенях рецепторный аппарат клетки более зависим от яичниковых стероидов, и зависи мость эта в последующем в постменопаузе является од ной из главных причин, формирующих интенсивность и темпы падения концентрации эстрогенрецепторов в клет ке. Там же, где тканимишени не столь зависимы от цикли ческой работы яичников, механизм снижения уровня кон центрации стероидных рецепторов, скорее всего, обусло влен функциональной дедифференцировкой клетки, что в определенном смысле является отражением реализа ции программы старения на клеточном уровне. Естествен но, это рабочая гипотеза. Завершая этот фрагмент работы необходимо отметить, что с началом постменопаузы в клетках тканеймишеней происходит достаточно интенсивное снижение концен трации эстрогенрецепторов. Наряду с этим, у части паци енток сохраняется наличие высоких концентраций эстро генрецепторов вне зависимости от продолжительности постменопаузы. Иными словами, если учитывать рецеп торный статус тканеймишеней у пациенток в постмено паузе, то можно вполне четко дифференцировать два на правления: 31 ÃËÀÂÀ 2 при первом, происходит достаточно интенсивное сни жение концентрации эстрогенрецепторов в среднем в те чение первых 510 лет постменопаузы; при втором, вне зависимости от продолжительности постменопаузы в тканяхмишенях сохраняется высокая концентрация эстрогенрецепторов. 32 Эндокринологические особенности постменопаузы... Список литературы к Главе2. 1. Àøðàôÿí Ë.À., Òèòîâà Â.À. è äð. Äâóõôîòîííàÿ ðåíòãåíîâñêàÿ àáñîðáöèîìåòðèÿ â äèôôåðåíöèðîâàíèè òèïà ïîñòìåíîïàóçû, Òåçèñû äîêë. íàó÷í. êîíô. «Ëó÷åâàÿ äèàãíîñòèêà è ëó÷åâàÿ òåðàïèÿ íà ïîðîãå òðåòüåãî òûñÿ÷åëåòèÿ», Ðàäèîëîãèÿ, 2000, ñ. 49 2. Àøðàôÿí Ë.À., Õàð÷åíêî Í.Â. è äð. Èçìåíåíèÿ ìèíåðàëüíîé ïëîòíîñòè êîñòíîé òêàíè ñêåëåòà è ãîðìîíàëüíîãî ñòàòóñà ó ïàöèåíòîê ïîñëå õèðóðãè÷åñêîé è ëó÷åâîé êàñòðàöèè, Âûñîêèå òåõíîëîãèè â îíêîëîãèè. Ìàòåðèàëû V Âñåðîññèéñêîãî ñúåçäà îíêîëîãîâ. Êàçàíü. 2000, ññ. 416-17 3. Àøðàôÿí Ë.À., Õàð÷åíêî Í.Â. è äð. Ðåçóëüòàòû ïåðèôåðè÷åñêîé äåíñèòîìåòðèè ïðè ïîïóëÿöèîííîì îáñëåäîâàíèè æåíùèí â ïîñòìåíîïàóçå, Âîïðîñû îíêîëîãèè, 1999, Ò.45, ¹1, ñ.49-52 4. Àøðàôÿí Ë.À., Õàð÷åíêî Í.Â., Àêîïîâà Í.Á. è äð. Èçìåíåíèå ïîêàçàòåëÿ ìèíåðàëüíîé ïëîòíîñòè êîñòíîé òêàíè â ïîñòìåíîïàóçå, Ìàòåðèàëû VIII Âñåðîññèéñêîãî ñúåçäà ðåíòãåíîëîãîâ è ðàäèîëîãîâ «Àëãîðèòìû â ëó÷åâîé äèàãíîñòèêå è ïðîãðàììû ëó÷åâîãî è êîìïëåêñíîãî ëå÷åíèÿ áîëüíûõ», Ìîñêâà, 2001, ñ. 14 5. Àøðàôÿí Ë.À., Õàð÷åíêî Í.Â., Àêîïîâà Í.Á., Èâàøèíà Ñ.Â. ×åòûðå ïàòîãåíåòè÷åñêèõ âàðèàíòà èçìåíåíèé â ïîëîâûõ îðãàíàõ ó æåíùèí â ìåíîïàóçå, Êëèìàêòåðèé, 2001, ¹3, ñ.7 6. Áàëàí Â.Å., Êà÷åñòâî æèçíè ó æåíùèí ñ óðîãåíèòàëüíûìè ðàññòðîéñòâàìè â êëèìàêòåðèè, Òåçèñû 2-îãî ñúåçäà Âñåðîññèéñêîé àññîöèàöèè àêóøåðîâ-ãèíåêîëîãîâ «Ãîðìîíîçàìåñòèòåëüíàÿ òåðàïèè çà è ïðîòèâ», Ìîñêâà, 1997, ñ.10 7. Áåðøòåéí Ë.Ì. Âíåãîíàäíàÿ ïðîäóêöèÿ ýñòðîãåíîâ, ÑÏá, Íàóêà, 1998 8. Áåðøòåéí Ë.Ì. Âûäåëåíèå êëàññè÷åñêèõ ýñòðîãåíîâ è ñóììàðíûõ ôåíîñòåðîèäîâ ó áîëüíûõ ðàêîì òåëà ìàòêè, Àâòîðåô. äèññ. êàíä. ìåä. íàóê, Ë, 1967 33 ÃËÀÂÀ 2 34 9. Áåðøòåéí Ë.Ì. Ãîðìîíàëüíûé êàíöåðîãåíåç, CÏá, 2000, ñ.133138 10. Áåðøòåéí Ë.Ì. Ýñòðîãåíû, ñòàðåíèå è âîçðàñòíàÿ ïàòîëîãèÿ, Óñï. ãåðàíò., 1998, ò.2, ñ.90-97 11. Áîëüå Ý.Ý. Ðåöåïòîðû êëåòî÷íûõ ìåìáðàí äëÿ ëåêàðñòâ è ãîðìîíîâ, Ìåæäèñöèïëèíàðíûé ïîäõîä, Ìîñêâà. 1983, cc. 142-165. 12. Áîðèñîâ Ñ.Í. Èçìåíåíèÿ ìèíåðàëüíîé ïëîòíîñòè êîñòíîé òêàíè ñêåëåòà è ãîðìîíàëüíîãî ñòàòóñà ó ïàöèåíòîê ïåðåíåñøèõ îîôîðýêòîìèþ, äèñ. ê.ì.í., Ì, 1999. 13. Áîõìàí ß.Â., Ðóêîâîäñòâî ïî îíêîãèíåêîëîãèè, Ëåíèíãðàä. Ìåäèöèíà, 1989, c. 464. 14. Áóòðîâà Ñ.À. Ìåòàáîëè÷åñêèé ñèíäðîì: ïàòîãåíåç, êëèíèêà, äèàãíîñòèêà, ïîäõîäû ê ëå÷åíèþ, Ðóññêèé ìåä.æóðí, 2001, ò.9, ¹2. 15. Âèõëÿåâà Å.Ì. Ïîñòìåíîïàóçàëüíûé ñèíäðîì è ñòðàòåãèÿ çàìåñòèòåëüíîé ãîðìîíàëüíîé òåðàïèè, Àêóøåðñòâî è ãèíåêîëîãèÿ, 1997, ¹5, ññ.51-56 16. Ãóäêîâà Ì.À., Êóëàêîâ Â.È., Êðûìñêàÿ Ì.Ë., Ñîëîâüåâà À.Ä. Êëèíèêî-ôèçèîëîãè÷åñêàÿ õàðàêòåðèñòèêà è ãîðìîíîòåðàïèÿ áîëüíûõ ñ òèïè÷íîé ôîðìîé êëèìàêòåðè÷åñêîãî ñèíäðîìà, Àêóø.è ãèí., 1994, ¹6, ñ.49-52 17. Ãóìåíþê Å.Ã., Ñàìîðîäèíîâ Ë.À., Öûðëèíà Å.Â. Ãîðìîíàëüíûé ñòàòóñ áîëüíûõ ñ ãèïåðïëàñòè÷åñêèìè èçìåíåíèÿìè ýíäîìåòðèÿ è êðèòåðèé âûáîðà ìåòîäà ãîðìîíàëüíîé òåðàïèè äèñôóíêöèîíàëüíûõ ìàòî÷íûõ êðîâîòå÷åíèé, Âîïðîñû îíêîëîãèè, 1999, 45, ¹2 ñ.147-152. 18. Äèëüìàí Â.Ì. Ñòàðåíèå , êëèìàêñ, ðàê, Ë, Ìåäèöèíà, 1968 19. Äèëüìàí Â.Ì. Ýíäîêðèíîëîãè÷åñêàÿ îíêîëîãèÿ, Ë, 1983. 20. Çàéäèåâà ß.Ç. Ãîðìîíàëüíîå ëå÷åíèå æåíùèí â ïîñòìåíîïàóçå, Ïðîáëåìû ðåïðîäóêöèè, 1996, ¹3, ññ. 38-43. 21. Çàéäèåâà ß.Ç. Ãîðìîíîïðîôèëàêòèêà è êîððåêöèÿ ñèñòåìíûõ íàðóøåíèé ó æåíùèí â ïåðèìåíîïàóçå, Àâòîðåô. äèññ.äîêò.ìåä.íàóê, Ì, 1997 Эндокринологические особенности постменопаузы... 22. Èññëåäîâàíèå ïðîáëåì ìåíîïàóçû â 90-ãîäàõ: Äîêëàä íàó÷.ãð. ÂÎÇ:866, Ì, Ìåäèöèíà, 1996 23. Êóøëèíñêèé Í.Å., Ãåðøòåéí Å.Ñ. è äð. Öèòîïëàçìàòè÷åñêèå ðåöåïòîðû ñòåðîèäíûõ ãîðìîíîâ â îïóõîëÿõ ïèùåâîäà, Âåñòíèê ÎÍÖ ÀÌÍ Ðîññèè, 1996, ¹3, ñ.42-46. 24. Êóøëèíñêèé Í.Å., Êëèìåíêîâ À.À., Àáðàìîâ Ñ.Á. è äð. Ïðîãðåññ â ëå÷åíèè çëîêà÷åñòâåííûõ íîâîîáðàçîâàíèé, Ìàòåðèàëû êîíôåðåíöèè,×èìêåíò, 1991, ñ.198-200. 25. Êóøëèíñêèé Í.Å., Ñîëîâüåâ Þ.Í., Ãàëêèíà Í.Ì., Àëèåâ Ì.Ä., Áåðåçîâ Ò.Ò., Òðàïåçíèêîâ Í.Í. Ðåöåïòîðû ýñòðàäèîëà 17-áåòà â öèòîçîëüíîé ôðàêöèè õîíäðîñàðêîì è ïðîãíîç çàáîëåâàíèÿ, Âåñòíèê ÎÍÖ, 1999, ¹4, ñ.56-59. 26. Ëèïïìàíí Ì. Âçàèìîäåéñòâèå ãîðìîíîâ ñ ðåöåïòîðàìè, Ì, 1979, ñ.213-234. 27. Ìîèñååâ Â.Ñ., Èâëåâà À.ß., Êîáàëàâà Æ.Ä. Ãèïåðòîíèÿ, ñàõàðíûé äèàáåò, àòåðîñêëåðîç- êëèíè÷åñêèå ïðîÿâëåíèÿ ìåòàáîëè÷åñêîãî ñèíäðîìà Õ, Âåñò.Ðîññ.àêàä.ìåä.íàóê, 1995, ñ.15-18. 28. Íàñîíîâ Å.Ë. Îñòåîïîðîç è îñòåîàðòðîç: âçàèìîèñêëþ÷àþùèå èëè âçàèìîäîïîëíÿþùèå áîëåçíè? Consilium medicum, 2000. Ò2. ¹6. cc.248-250. 29. Îäèí Â.È. Íàðóøåíèÿ æèðî-óãëåâîäíîãî îáìåíà è íàäïî÷å÷íèêîâûå ñòåðîèäû ó ëèö ñ âîçðàñòíûìè íàðóøåíèÿìè òîëåðàíòíîñòè ê ãëþêîçå è ó îíêîëîãè÷åñêèõ áîëüíûõ, Àâòîðåô. Äèññ.. Êàíä.ìåä.íàóê, Ñïá, 1994 30. Ðåöåïòîðû ñòåðîèäíûõ ãîðìîíîâ â îïóõîëÿõ ÷åëîâåêà, ïîä ðåäàêöèåé Áàññàëûê AC, Ìîñêâà. Ìåäèöèíà, 1987 31. Ðîçåí Â.Á. Ôèçèîëîãèÿ ãîðìîíàëüíîé ðåöåïöèè, Ëåíèíãðàä, 1986, ññ. 5-33 32. Ñàâåëüåâà Ã.Ì., Ñåðãååâ Ï.Â., Áðåóñåíêî Â.Ã. è äð. Ðåöåïòîðû ýñòðîãåííûõ ïëàçìàòè÷åñêèõ ìåìáðàí ýíäîìåòðèÿ ïðè ïðîëèôåðàòèâíûõ ïðîöåññàõ â ïîñòìåíîïàóçå, Àêóø. è ãèí., 1989, ¹12, ññ. 60-63. 35 ÃËÀÂÀ 2 36 33. Ñàôðîíèé Ä.Ô., Öûðëèíà Å.Â. è äð. Äèíàìèêà èçìåíåíèé óðîâíÿ öèòîïëàçìàòè÷åñêèõ ðåöåïòîðîâ ýñòðàäèîëà è ïðîãåñòåðîíà â îïóõîëåâîé òêàíè ðàêà ýíäîìåòðèÿ â ãðóïïå áîëüíûõ ÷óâñòâèòåëüíûõ è íå÷óâñòâèòåëüíûõ ê ãîðìîíîòåðàïèè òàìîêñèôåíîì è åãî ñî÷åòàíèè ñ ÎÏÊ, Òåçèñû Âñåñîþçíîãî ñèìïîçèóìà «Ñêðèíèíã â ðàííåì âûÿâëåíèè îïóõîëåé ðåïðîäóêòèâíîé ñèñòåìû è ïðîâåäåíèå îðãàíîñîõðàíÿþùåãî ëå÷åíèÿ». Êîñòðîìà, 1991 34. Ñåðåáðåííèêîâà Ê.Ã. Äèñãîðìîíàëüíàÿ ïàòîëîãèÿ ýíäîìåòðèÿ â ïåðèîäå ïîñòìåíîïàóçû (ïàòîãåíåç, êëèíèêà, äèàãíîñòèêà, ëå÷åíèå), Àâòîðåô.äèññ.äîê.ìåä.íàóê, ÑÏá, 1992. 35. Ñåðåáðåííèêîâà Ê.Ã., Êîïàñîâà Ò.Ë., Êóçüìèíà Ç.Â. Ðåöåïòîðû ñòåðîèäíûõ ãîðìîíîâ â êîìïëåêñíîé îöåíêå ñîñòîÿíèÿ ýíäîìåòðèÿ è ìîëî÷íûõ æåëåç ó áîëüíûõ âíóòðåííèì ýíäîìåòðèîçîì, Òåçèñû äîêëàäîâ V1 ñúåçäà àêóøåðîâ-ãèíåêîëîãîâ ÐÑÔÑÐ, Íîâîñèáèðñê, 1987, ñ.219-220 36. Ñìåòíèê Â.Ï. Êëèìàêòåðè÷åñêèå ðàññòðîéñòâà è ïðèíöèïû çàìåñòèòåëüíîé ãîðìîíàëüíîé òåðàïèè, Òåðàïåâò. Àðõèâ, 1995, ¹10, ññ. 70-74. 37. Ñìåòíèê Â.Ï. Ëå÷åíèå è ïðîôèëàêòèêà êëèìàêòåðè÷åñêèõ ðàññòðîéñòâ, Êëèíè÷åñêàÿ ôàðìàêîëîãèÿ, 1997, ¹6(2), ññ. 86-91. 38. Ñìåòíèê Â.Ï. Ïðèíöèïû çàìåñòèòåëüíîé ãîðìîíîïðîôèëàêòèêè è òåðàïèè êëèìàêòåðè÷åñêèõ ðàññòðîéñòâ. Ïðîáëåìû ïåðè- è ïîñòìåíîïàóçàëüíîãî ïåðèîäà, Ìàòåðèàëû ñèìïîçèóìà, Ì, 1996, ññ. 72-75. 39. Ñìåòíèê Â.Ï. Ñèñòåìíûå èçìåíåíèÿ ó æåíùèí â êëèìàêòåðèè, Ðóññêèé ìåäèöèíñêèé æóðíàë, 2001, Ò.9,. ¹ 9 40. Ñìåòíèê Â.Ï. Ñîñòîÿíèå íåéðîýíäîêðèííîé ñèñòåìû ïðè ñèíäðîìå èñòîùåíèÿ ÿè÷íèêîâ è ïðè êëèìàêòåðè÷åñêîì ñèíäðîìå, Àâòîðåôåðàò äèññ. ä.ì.í., Ì, 1980. 41. Ñìåòíèê Â.Ï., Òóìèëîâè÷ Ë.Ã. Íåîïåðàòèâíàÿ ãèíåêîëîãèÿ, Ì, 1997 42. Òàäæèáàåâà Þ., Íåéøòàäò Ý.Ë. Êîéëîöèòîç ïðè êðàóðîçå è ðàêå âóëüâû, Àðõ. Ïàòîëîãèè, 1990ã, ò52, 11, ñ.17-20 Эндокринологические особенности постменопаузы... 43. Õàèò Î.Â. Êëèíèêî-èììóíîëîãè÷åñêèå àñïåêòû êîìïëåêñíîãî ëå÷åáíîãî âîçäåéñòâèÿ ïðè ãèïåðïëàñòè÷åñêèõ ïðîöåññàõ ýíäî-è ìèîìåòðèÿ, Àâòîðåô.äîê.ìåä.íàóê, Õàðüêîâ, 1990 44. Øåñòàêîâà Ì.Â. Äèñôóíêöèÿ ýíäîòåëèÿ — ïðè÷èíà èëè ñëåäñòâèå ìåòàáîëè÷åñêîãî ñèíäðîìà? Ðóññêèé ìåä.æóðí., 2001, ò.9, ¹2. 45. Øëÿíêåâè÷ Ì.À. Âåñòíèê àêàäåìèè ìåäèöèíñêèõ íàóê ÑÑÑÐ, 1973, ¹4, ññ. 82-89. 46. Andreyko J., Monroe S. Concordant suppression of serum immunoreactive LH, J.Clin. Endicrinol.Metab., 1992, 74:399 47. Barlow D. H. Towards better recognition of urogenital ageing, Switzerland, 1995, 15-18. 48. Bjorntorp P. Adipose tissue distribution and function, Int.J. Obes, 1991, sep.15(2), p.67-81. 49. Bone Markers: What,s Their Place? Special Report, The Genesis Report, 1996, Dx,Nov.,USA. 50. Bruning P.F., Bonfrer J.M.G., van Noord P.A.H., Nooijen W.J. Insulin resistance and breast cancer risk, Int.J.Cancer, 1992, vol.52, p.511-516 51. Buckler H., Evans A., Mamlora H., Bulgler H. Gonadotropin, steroid and inhibin levels in women with incipient ovarian failure during anovulatory and ovulatory «rebound» cycles, J.Clin. Endocrinol. Metab, 1991, 72:116 52. Campos H., McNamara J.R., Wilson P.W. Differences in low density lipoprotein subfractions andapolipoproteins in premenopausal and postmenopausal women, J.Clin. EndocrinolMetab., 1988, 67:30 53. Colditz G.A., Egan K.M., Stampfer M.J. Hormone replacement therapy and the risk of breast cancer; results from epidemiologic studies, Am.J. Obstet.Gynaecol, 1993, 168, pp1473-1480. 54. Colditz G.A., Hankinson S.E, Hunter D.J. et al. The use of estrogen and progestins and risk of breast cancer in postmenopausal woman, N. English J. Med., 1995, 1589-93. 55. Coop J. Hormonal and nongormonal interventions for menopausal symptoms, Maturitas, 1996; No 23, 159-168. 37 ÃËÀÂÀ 2 38 56. Cordozo L., Rekers H., Tapp A. Estriol in the treatment of postmenopausal urgency: a multycentral stady, Maturitas, 1993; No 18(1), 47-53. 57. Cummings S.R., Black D.M., Rubin S.M. Lifetime risk of hip. Colins or vertebral fracture and coronary heart disease among white postmenopausal women, Arch. Intern. Med., 1989, 149, 2445-48. 58. Dowsett M., Cantwell B., Anshumala L. Suppression of postmenopausal ovariansteroidogenesis with the luteinizing hormone-releasing hormone agonist goserelin, J.Clin. Endocrinol. Metab., 1988, 66:672 59. Eiken P. Continuous combined Hormone Replacement Therapy for osteoporosis 10 yeardata on Kliogest//Eur. Menopause J., 1996, 3, 141-146. 60. Faddy M., Gosden R., Gougeon A. Accelerated disappearance of ovarian follicles in mid-life: implications for forecasting menopause, Hum.Reprod.,1992, 7:1342 61. Finch C. The regulation of physiological changes during mammalian aging, Q. Rev. Biol., 1976, 51(1), p.49-83. 62. Gamajunova V.B., Bobrov Ju.F. et al Comparative study of blood insulin levels in breast and endometrial cancer, Neoplasma, 1997, vol.44, p.123-126. 63. Gosden R. Follicular status at menopause, Hum. Reprod., 1987, 2:617 64. Hee J., MacNaughton J., Banhag M. Perimenopausal patterns of gonadotrophins, immunoreactive inhibin, estradiol and progesterone, Maturitas, 1993, 18:9 65. Hess G., Roth G.S. Changes in mechanisms of hormone and neurotransmitter action during aging: current status of the role receptor and postreceptor alteration, Mech. Ageing Dev., 1982, Nov.20(3), 175-194 66. Holland J.F., Frei E. Cancer Medicine, Philadelphia: Lea and Febiger, 1973 67. Jadd H., Jadd G., Lucas W. Endocrin function of the postmenopausal ovary; concentration of androgens and estrogens in ovarian and peripherial vein blood, J.Clin. Endocrinol. Metab, 1974, 39:1020 Эндокринологические особенности постменопаузы... 68. Jadd H., Shamonki I., Frumar A. Origin of serum estradiol in postmenopausal women, Obstet. Gynecol, 1982, 59:680 69. Kaaks R., Lukanova A. Effects of weight control and physical activity in cancer prevantion: role of endogenous hormone metabolism, Int. Agency for Research on Cancer, France. 70. Kaplan J. et al. Atherogenic and protective effects of sex steroids on the monkey cardiovascular system, Post.Med., 1989, pp.69-73-discussion pp.89-90. 71. Kaufman J.M. Pharmacokinetics of oestrogens and hormone replacement therapy, Gur. Menopause J., 1997; No 4, 14-22. 72. Khan S.A., Rogers M.A.M., Khurana K.K. et al, Estrogen receptor expression in bening breast epithelium and breast cancer risk, J.Nat.Cancer Inst, 1998, vol.90, p.37-42. 73. Kuhl H. Pharmacokinetics of oestrogens and progestagens, Maturitas, 1990; No 12, 171-197 74. Lacey J., Swanson C., et al. Obesity as a potential risk factor for adenocarcinoma and squamous cell carcinomas of the uterine cervix, Cancer, 2003, Aug.15;98(4):814-21. 75. Lange C.A. Richer J.K., Horwitz K.B. Hipothesis: progesterone primes breast cancer cells for cross-talk with proliferative or antiproliferative signals, Mol.Endocrinol., 1999, 13, p.829-836. 76. Lin S.C., Yamate T., Taguchi Y. et al. Regulation of the gp 80 and gp 130 subunits of the IL-6 receptors by sex steroids in the murine bone marrow, J. Clin. Invest., 1997, 100(8), 1980-90. 77. Longscope C., Bourget C., Flood C. The production and aromatization of dehydroepiandro-sterone in postmenopausal women, Maturitas, 1982, 3, p.325-332 78. Longscope C., Hunter R., Franz C.Steroid secretion by the post-menopausal ovary, Am.J .Obstet.Gynecol., 1980, 138, p.564-68. 79. Lover R.R., Mazess R.B. Barden H.S. et al. Effects of Tamoxifen on bone marrow density in postmenopausal women with breast cancer, N. Engl.J.Med., 1992, 336, p.852-856 39 ÃËÀÂÀ 2 40 80. MacNaughton J., Banah M., McCloud P. Age related changes in follicle simulating hormone, luteinizing, hormone, estradiol and immunoreactive inhibin in women of reproductive age, Clin. Endocrinol, 1992, 36:339 81. Mahmud N., Murakami T., Gyotoku Y. et al. Vulvar dystrophy: a clinical follow-up, Asia Oceania J. Obstet. Gynaecol, 1992, Sep; Vol 18, No 3: 231-8. 82. Meldrum D., Davidson B., Tataryn I., Changes in circulating steroids with aging in postmenopausal women, Obstet Gynecol. 1981, 57:624 83. Modan M. et.al. Hyperinsulinemia: a link between hypertension obesity and glucose intolerance, J. Clin.Invest., 1985, 75, p.809-817. 84. Newcomb P.A., Longnecker M.P., Storer B.E. et al. Long-term hormone replacement therapy and risk of breast cancer in postmenopausal women, Am. J. Epidem, 1995, 142, pp.788-795. 85. Pinzger G., Heim K. et al. Diagnosis and therapy of vulvar dystrophy, Gynacol. Rundsch, 1991; 31 Suppl 2:225-9. 86. Pirisi L., Yasumoto S., Felary M. J. Virol., 1987, Vol. 61, pp.1061 — 1066. 87. Rannevik G., Jeppsson S. Longitudinal study of the perimenopausal transition: altered profiles of steroid and pituitary hormones, Maturitas, 1995, 21:103 88. Reid I.R. et al. Determinants of total body and regional bone mineral density in normal postmenopausal women — a key role for fat mass, Journ. of clin. endocrin. and metabolism, 1992, 75, 45-51. 89. Richardson S., Senikas V., Nelson J. Follicular depletion during the menopausal transition, J.Clin. Endocr.Metab, 1987, 65:1231 90. Sherman B., West J., Korenman S. The menopausal transition, J.Clin. Endocrin.Metab. 1976, 42:629 91. Treloar A., Boynton R., Borhild G., Brown B. Variation of human menstrual cycle through reproductive life, Int. J.Fertil., 1967, 12:77 92. Tsai M-J., Clark J., Schrader W.T. et al. Mechanisms of action of hormones that act as transcription-regulatory factors, Williams textbook of endocrinology, Ed. by J.D. Wilson, Philadelphia, W.B. Saunders Comp., 1998, 55-87 ÃËÀÂÀ 3 МЕТАБОЛИТЫ ЭСТРАДИОЛА И ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЕ Эстрогены: структура, место синтеза, роль в физиологии и патофизиологии (канцерогенезе) По своей химической природе женские половые гор моны эстрогены (от греч. оistros — страстное влечение) являются С18стероидами с ароматическим кольцом и ги дроксильной группой у третьего углеродного атома. Су ществуют три физиологически важных эстрогена: эстрон (Е1), имеющий кетогруппу в положении C17; эстрадиол (Е2), обладающий гидроксильными группами в положе ниях C3 и C17; и эстриол (Е3) с гидроксильными группа ми в положениях C3, C16 и C17 (обозначения E1, E2 и E3 даны в соответствии с номерами гидроксильных групп, связанных со стероидным кольцом). В организме взрослой женщины эстрогены вырабаты ваются фолликулами яичников, плацентой (во время бе ременности) и частично корой надпочечников. Яичник се кретирует вдвое больше эстрадиола, чем эстрона. При этом эстрон обладает лишь десятипроцентной эстроген ной активностью по отношению к эстрадиолу. Значитель ное количество эстрона образуется в результате аромати ÃËÀÂÀ 3 42 зации андростендиона в других тканях, преимущественно в жировой. Эстриол — наименее активный из трех указан ных эстрогенов (24 % от активности эстрадиола) — у не беременных женщин образуется лишь при метаболиче ской деградации эстрона и эстрадиола. Однако он играет важную роль при беременности, и плацента производит значительные количества данного гормона. Эстрадиол — главный эстроген, синтезируемый в яич никах. В среднем в организме женщины репродуктивного возраста продуцируется несколько сот микрограммов эс традиола в сутки. Время полужизни данного гормона со ставляет около трех часов (22). Кроме эстрогенов, фол ликул яичника секретирует ряд других половых гормонов, в частности 17 гидроксипрогестерон и несколько андро генов, основным из которых является андростендион. Синтез и секреция эстрогенов регулируется лютеини зирующим и фолликулостимулирующим гормонами гипо физа. В свою очередь, эстрогены индуцируют овулятор ный выброс лютеинизирующего гормона. У женщин отмечаются два пика секреции эстрогенов — во время овуляции и в период максимальной активности желтого тела (3040 мкг/мл). Во время беременности со держание эстрогенов в плазме крови повышается до 70 80 мкг/мл за счет их биосинтеза в плаценте. Продукты обмена эстрогенов экскретируются в виде эфиров с серной или глюкуроновой кислотами, синтези руемыми в печени, причем эстриол выделяется преимуще ственно в виде глюкуронида, а эстрон — в виде эфира с серной кислотой. Главными продуктами являются С3 глюкозидуронаты эстрона и 2оксиэстрона, а также эс тронсульфат, этерифицированный по С3. Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... Большинство метаболитов эстрогенов выделяются с мочой в связанной с белками плазмы форме, ~ 20% из них обнаруживаются в желчи. Скорость метаболического клиренса эстрадиола составляет приблизительно 1,0 л/мин, тогда как скорость утилизации эстрона — 1,5 л/мин. Поскольку эти эстрогены метаболизируются по сходным механизмам, это различие отражает, вероятно, более сильное связывание с сывороточными белками эс традиола, нежели эстрона. Эстрогены оказывают множественное влияние на жен ский организм. Основное их предназначение (совместно с прогестероном и гонадотропинами) заключается в контро ле развития и функционирования женской репродуктив ной системы и обеспечении всего комплекса мероприятий, направленных на подготовку женского организма к бере менности, вынашиванию плода и родам, а именно: разви тие вторичных половых признаков, появление полового влечения, обеспечение выхода яйцеклетки в половые пути и возможность его оплодотворения после овуляции, структурные изменения в тканях половой системы (проли ферация эпителия слизистой оболочки влагалища), сохра нение кислого рН среды, гипертрофия и ритмические со кращения матки, развитие молочных желез, распределе ние подкожного жира, характерного для женского типа. Помимо этого, эстрогены участвуют в регуляции метабо лизма костной ткани (поддержание прочности и предотвра щение резорбции костей), выделительной системы (регуля ция водносолевого обмена), а также в функционировании сердечнососудистой (понижение уровня циркулирующих в крови липидов и защита от атеросклероза) и нейроэндо кринной систем. Отрицательное влияние эстрогенов выра жается в стимуляции канцерогенеза в гормонзависимых 43 ÃËÀÂÀ 3 органах и тканях. Являясь ключевыми индукторами и про водниками внутриклеточных пролиферативных сигналов, эстрогены (главным образом эстрадиол) при определенных условиях способны стимулировать рост доброкачествен ных и злокачественных опухолей в эпителии молочной же лезы, эндометрии и шейке матки, эпителии и эндотелии сли зистых (гортань, пищевод, прямая кишка). 44 Биосинтез эстрогенов и прогестерона Первоначальным источником половых гормонов явля ется холестерин. Холестерин подвергается последова тельным реакциям гидроксилирования, окисления и от щепления боковой цепи с образованием прегненолона. Непосредственными предшественниками эстрона и эстра диола являются андрогены — андростендион и тестосте рон (рис.3), которые подвергаются уникальной реакции ароматизации С19стероидов. Реакция ароматизации Aкольца с одновременным удалением метильной группы в положении C19 является ключевой стадией в синтезе эстрогена. Эти превращения, катализируются ферментом ароматазой (изоформой цитохрома Р450) в присутствии NADPH и О2 и происхо дят в гладком эндоплазматическом ретикулуме. Актив ность ароматазы находится под гормональным контро лем. Таким образом, как первая, так и последняя стадии синтеза эстрогена регулируются. Ферменты — представители семейства цитохромов Р 450 — представляют собой конечные компоненты цепи переноса электронов, обнаруженной в митохондриях надпочечников и в микросомах печени. Роль данной си стемы цитохромов состоит прежде всего в гидроксилиро Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... вании, а не в окислительном фосфорилировании. Элек троны NADPH, обладающие высоким энергетическим по тенциалом, переносятся на флавопротеин этой цепи; за тем они передаются на адренодоксин, белок, содержа щий негемовое железо. Адренодоксин переносит элек троны на окисленную форму цитохрома Р450, после че го восстановленная форма Р450 активирует О2. Система цитохромов Р450 играет важную роль в обезвреживании чужеродных (ксенобиотических) соединений, что увели чивает их растворимость и облегчает выведение из орга низма. Так же, как и в случае с эстрогенами, введение ги дроксильных групп позволяет присоединить затем к этим молекулам полярные группы (глюкуронат или сульфат), существенно увеличивающие растворимость модифици рованных ароматических молекул. Превращение тестостерона в эстрадиол включает три стадии ферментативного гидроксилирования, в которых (при образовании одной молекулы эстрогена) участвуют три молекулы О2 и три молекулы NADPH. Первое и вто рое гидроксилирования происходят по С19метильной группе; при этом последовательно образуются 19оксите стостерон и 19(альдегид)производные. Третье гидрок силирование, осуществляемое по С2, является скорость лимитирующей стадией процесса ароматизации и приво дит к продукту, который быстро и неферментативно пре вращается в эстрадиол. Два типа эстрогениндуцированного канцерогенеза Влияние эндокринной системы на процессы опухолеоб разования было обнаружено еще до появления самого 45 ÃËÀÂÀ 3 46 термина «гормон». Это произошло в 1896 г., когда британ ский хирург Г.Т.Битсон, удалив яичники у больных раком молочной железы, добился регресса опухолей и тем са мым доказал зависимость роста последних от субстанций, продуцируемых этими половыми железами. Впоследствии канцерогенный эффект женских половых гормонов эстро генов (уже после их открытия) был установлен и для дру гих гормонзависимых органов. В настоящее время уча стие эстрогенов в развитии неопластических процессов в тканях женской репродуктивной системы (эпителий мо лочной железы, эндометрий и шейка матки) общепризна но и рассматривается как один из ведущих этиологических факторов их возникновения (25, 27, 30). Согласно современным представлениям, эстрогены могут быть как промоторами, так и инициаторами много ступенчатого процесса опухолеобразования. В соответ ствии с этим различают два основных типа гормонального эстрогениндуцированного канцерогенеза: «промотор ный» (или физиологический) и «генотоксический». Концепция об участии эстрогенов в промоции роста опухолей, формировавшаяся на протяжении нескольких десятилетий, считается традиционной. В большинстве пу бликаций, посвященных данной тематике, эстрогены рас сматриваются исключительно в качестве кофакторов, усиливающих клеточное деление (стадию промоцию). Та кой вариант гормонального канцерогенеза иногда назы вают физиологическим, поскольку он базируется на есте ственных, физиологических, гормонзависимых реакци ях, регулирующих рост тканей и закрепленных (в том чи сле, в процессе естественного отбора) за выполнением именно этих функций. Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... В пользу этой концепции говорят и классические на блюдения, и представления о факторах риска и гормо нальнометаболической предрасположенности к разви тию опухолей, и многочисленные эпидемиологические и лабораторные данные. Как известно, в тканях женской репродуктивной систе мы ежемесячно происходят колебания митотической кле точной активности, регулируемые ритмическими измене ниями уровня половых гормонов. В первой (т.н. пролифе ративной) фазе менструального цикла секретируемый яичниками эстроген индуцирует пролиферацию клеток эндометрия, гибнущих во время менструации. Аналогич но, каждый менструальный цикл эстроген стимулирует пролиферацию внутреннего слоя эпителиальных клеток протоков молочной железы, впоследствии также подвер гающихся апоптозу. Всего в течение приблизительно 40 летнего репродуктивного периода в организме женщины осуществляется несколько сотен подобных циклов. Попадая в клетку, эстроген (Е) активирует эстрогено вый рецептор (ER), находящийся в цитоплазме в неактив ном состоянии. Взаимодействие гормона с рецептором активирует последний и способствует его проникновению в ядро. Попав в ядро, гормонрецепторный комплекс сти мулирует экспрессию т.н. эстрогензависимых генов, сре ди которых большая часть прямо или опосредованно кон тролирует клеточную пролиферацию, а также повышает чувствительность клеток к факторам, активирующим ги перпластические процессы (рис. 4). Регулярно повторяющиеся циклы эстрогениндуциро ванного клеточного деления могут двояко влиять на ра звитие опухолевого процесса в гормонзависимых тка нях. Вопервых, пролиферировать под действием эстро 47 ÃËÀÂÀ 3 48 генов могут уже малигнизированные (подвергнувшиеся действию внешнего канцерогена или имеющие набор герминальных мутаций) клетки, пролиферация которых приводит к формированию «опухолевого клона». Одна ко чаще всего имеет место другая ситуация. Периодиче ски повторяющиеся циклы клеточного деления неизбеж но повышают частоту появления новых, спонтанных мута ций (особенно с увеличением возраста женщины, а также при наличии других факторов риска). При условии нако пления от 3 до 7 подобных генетических ошибок, не лик видированных иммунной и/или репаративными клеточ ными системами, эстрогензависимая пролиферация трансформированных клеток, также приведет к образо ванию опухоли. При этом инициатор опухолевого про цесса, в его традиционном понимании, во втором случае отсутствует. Говоря об участии эстрогенов в канцерогенезе в каче стве «промоторов», необходимо учитывать колоссаль ные изменения, произошедшие за последние 1015 лет в понимании молекулярногенетических механизмов дей ствия эстрогена на гормончувствительные клетки, а именно экспериментально установленные: 1) множе ственность изоформ (ядерных , — и неядерных мем бранных) эстрогеновых рецепторов, имеющих различ ные (часто противоположные) биологические функции; 2) участие в проведении гормониндуцируемых внутрия дерных сигналов факторов транскрипции, обладающих различной специфичностью в отношении связывания с молекулой ДНК и экспрессии эстрогензависимых генов; 3) полиморфизм генов, кодирующих рецепторы эстроге нов, как этиологический фактор опухолеобразования; 4) широкое распределение эстрогеновых рецепторов в ор Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... ганах и тканях (рис. 5). Все эти факторы могут иметь зна чение при оценке гормонального статуса пациентки и вы боре методов антиэстрогенной терапии гормонзависи мых опухолей. Концепция «генотоксического» эстрогениндуцирован ного канцерогенеза начала формироваться относительно недавно, приблизительно со второй половины 80х годов. Однако с каждым годом появляется все больше работ, под тверждающих способность эстрогенов и/или их метаболи тов повреждать ДНК: образовывать аддукты, усиливать рас плетение ее цепей, инициировать разрывы и т.д., что может приводить к другим, более специфическим (пробластомо генным) изменениям на уровне клеточного генома. В модельной системе клеток дольковопротокового эпителия молочных желез мышей и человека установле но, что, помимо катехолэстрогенов (4гидроксиэстрона), генотоксическими свойствами обладает и 16αгидрокси производное эстрадиола (47). Оказалось, что, кроме того, что метаболиты эстроге нов могут увеличивать доступность хроматина к влиянию истинных канцерогенов, модифицировать метаболиче скую активацию последних и элиминацию организмом инициированных клеток, действуя по генотоксическому механизму, они способны усиливать образование свобод ных радикалов, связанное с этим окислительное повреж дение клеточных мембран, формировать ковалентные ад дукты с ДНК, вызывать гормонзависимую индукцию ДНКаддуктов с последующей активацией протоонкоге нов и ослаблять репарацию повреждений генома. Есть данные, что под влиянием эстрогенов может ослабляться репарация повреждений ДНК, индуцированных и другими соединениями. 49 ÃËÀÂÀ 3 По мнению некоторых авторов, в случае эстрогенин дуцированного канцерогенеза равновероятно вовлечение в процесс обоих его типов — физиологического (где гор моны выступают в качестве митогенов и (или) промото ров) и генотоксического (где они же играют роль инициа торов), и выбор между ними осуществляется в зависимо сти от условий существования организма и некоторых других факторов (1, 5) . 50 Метаболизм эстрадиола Первичный метаболизм эстрадиола происходит в печени. Образуясь из андрогенных предшественников — те стостерона и андростендиона, «классические» эстрогены — эстрадиол и эстрон — подвергаются дальнейшим вза имопревращениям c формированием значительного чи сла метаболитов. Как и в процессах синтеза, наибольшее значение в ре акциях обмена эстрогенов имеют реакции гидроксилиро вания. На этот факт было обращено внимание достаточ но давно, более 40 лет тому назад (16). При этом часть гидроксилированных производных эстрогенов — на ос новании особенностей их структуры и свойств — получи ли название неклассических фенолстероидов. С этого момента увеличение продукции этих соединений стало рассматриваться как свидетельство качественных изме нений в стероидогенезе и как фактор развития некото рых злокачественных новообразований, в частности рака тела матки (17). Небольшая часть эстрадиола сразу подвергается реак ции 16 гидроксилирования с образованием эстриола, ко Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... торый затем реагирует с глюкуроновой кислотой и эк скретируется. Основной же пул эндогенных эстрогенов утилизирует ся с помощью реакций гидроксилирования эстрона — продукта превращения эстрадиола, осуществляемых по средством изоферментов, принадлежащих к уже упоми навшейся нами монооксигеназной системе цитохромов Р450. Изоферменты цитохромов Р450 (CYP1B1 и CYP1A1) обеспечивает конверсию эстрадиола в два ос новных его метаболита: 16αгидроксиэстрон (16αОНЕ1) и 2гидроксиэстрон (2ОНЕ1) (рис.6). Полигидроксипро изводные эстрона, как мы уже говорили, конъюгируют с глюкуронатом или сульфатом или подвергаются реакции Ометилирования в присутствии Sаденозилметионина, катализируемой относительно неспецифической кате холОметилтрансферазой. После чего метоксипроиз водные и их конъюгаты выводятся с мочой и через жел чевыводящие пути (18). Показано, что 16αгидроксиэстрогены — эстриол и 16αгидроксиэстрон — проявляют утеротропную актив ность, сравнимую с таковой у эстрадиола (12, 31). 16α гидроксиэстрон (16αОНЕ1) превращается в эстриол с помощью 17OHстероиддегидрогеназы, который затем связывается с белками плазмы и выводится из организ ма. 2OHЕ1 или сразу связывается с сывороточными белками, или предварительно превращается в 2 меток сиэстрон. Цитохром Р450 1А1 (CYP1A1), катализирующий 2ги дроксилирование эстрона, является индуцибельным фер ментом. В больших количествах CYP1A1 локализован в микросомальной фракции печени и активируется в ответ на некоторые пищевые ингредиенты, а также на сигарет 51 ÃËÀÂÀ 3 52 ный дым. Второй фермент — CYP1B1 — катализирует 16αгидроксилирование эстрона. Его активность не повы шается при добавлении диетических компонентов, но сти мулируется в ответ на ксенобиотические карциногены и пестициды (19). Принципиальным моментом является тот факт, что 2 и 16αгидроксипроизводные эстрона обладают противопо ложными биологическими свойствами. 2ОНЕ1 практически не влияет на клеточную пролифе ративную активность, в большинстве случаев действуя как слабый агонист эстрадиола (низкоактивный эстроген), а в некоторых опытных моделях даже как антиэстроген (23, 37). Тот же вывод следует из экспериментов in vitro на опухолевых клеточных культурах (42). При этом 2 ги дроксилирование эстрогенов превращает Акольцо этих стероидов в катехол, структуру, обнаруживаемую у био логически активных катехоламинов (например, дофами на). Поэтому 2OHэстрогены (наряду с 4ОНэстрогенами — еще одной разновидностью гидроксилированных про изводных эстрогена, не показано на рис.) часто называют катехолэстрогенами и предполагают их участие в регуля ции нейроэндокринных функций организма (21, 40). Интересно, что у человека на скорость гидроксилиро вания стероидных гормонов и превращения оксигрупп в кетогруппы значительно влияет состояние щитовидной железы. Так, при гипертиреозе образование 2гидрокси эстрона увеличивается столь значительно, что он оказы вается главным метаболитом эстрогенов. При миксидеме, напротив, образование 2гидроксиэстрона уменьшается. При повышенной тиреоидной активности уменьшается образование эстриола. Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... В отличие от 2ОНгидроксиэстрона, 16αОНЕ1 являет ся мощным агонистом эстрадиола. Данный метаболит обладает некоторыми особенностями химической струк туры (уникальной взаимной ориентацией 16αОНгруппы и кетогруппы эстрона (15), позволяющими ему образо вывать ковалентные связи со специфическими эстрогено выми рецепторами (45), в результате чего продолжитель ность эстрогензависимого пролиферативного сигнала возрастает с нескольких часов до нескольких дней (29, 44, 47) (рис. 7). Есть мнение, что 16αОНЕ1опосредованный эффект длится до момента начала деградации связывающих дан ный метаболит плазменных белков (28). Кроме того, 16α ОНЕ1 может индуцировать канцерогенные эффекты и по генотоксическому механизму (15, 47). Все вместе это делает 16αОНЕ1 «агрессивным» мета болитом эстрогена, проявляющим выраженные канцеро генные свойства. Считается, что подобным образом, одновременно влияя на клеточную пролиферацию и целостность генети ческого аппарата, процесс опухолеобразования индуци руется в ответ на действие онкогенных вирусов и химиче ских канцерогенов (7). Следует отметить, что, помимо 2ОНЕ1 16αОНЕ1, в хо де метаболизма эстрадиола образуется еще некоторое количество 4гидроксиэстрона (4ОНЕ1), который, так же, как 16αгидроксиэстрон, является агонистом эстрогена с «агрессивными свойствами», хотя и менее выраженным. Однако относительная концентрация 4ОНЕ1 намного ни же, чем концентрация 2ОНЕ1 и 16αОНЕ1, и поэтому не оказывает существенного влияния на соотношение мета болитов эстрогенов. 53 ÃËÀÂÀ 3 Роль метаболитов эстрогенов в канцерогенезе репродуктивных органов 54 Общепризнано, что гормональный фактор является первопричиной возникновения опухолей в гормонзависи мых органах и тканях. Наиболее интенсивно роль эстроге нов в канцерогенезе изучалась на модели рака молочной железы (РМЖ). С начала 80х гг. прошлого века было про ведено несколько десятков эпидемиологических рандо мизированных исследований, посвященных роли эстроге нов в этиологии данного заболевания. Было показано, что уровень эстрадиола в сыворотке крови, варьируя в раз личных этнических популяциях, достоверно коррелирует с повышенным риском заболевания РМЖ. Постменопау зальные женщины с диагнозом РМЖ имели 15%ное пре вышение концентрации эстрадиола в сыворотке крови по сравнению со здоровыми пациентками (р = 0.003). Вместе с тем хорошо известно, что РМЖ может возни кать и на фоне нормальной (или близкой к нормальной) концентрации эстрогена в кровотоке. Предполагается, что в таких случаях ведущую роль в стимуляции патологи ческой пролиферации клеток молочной железы играет повышенный локальный уровень эстрогена, особенно при начавшемся опухолевом процессе (известно, что опухоле вые клетки гормонзависимых тканей способны самостоя тельно синтезировать эстрогены), а также усиливающий ся с возрастом дисбаланс половых гормонов, вызванный нарушением метаболизма эстрогенов. В последнее время становится все более популярной точка зрения, что нарушение гормонального равновесия играет ведущую роль в процессах опухолеобразования в гормонзависимых тканях (органах репродуктивной си стемы). Основанием для подобного вывода послужил уве Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... личивающийся с каждым годом объем информации, ка сающейся «агрессивных» (канцерогенных) свойств одно го из ключевых метаболитов эстрогена — 16αОНги дроксиэстрона. Концепция, предполагающая, что нарушение гормо нального равновесия в организме, а именно дисбаланс соотношения 2 и 16αгидроксипроизводных эстрогена, является основной причиной возникновения злокаче ственных гормонзависимых опухолей (РМЖ), начала формироваться достаточно давно, в начале 80х годов прошлого века. Тогда было впервые установлено значи мое 50%ное (!) увеличение скорости процесса 16αги дроксилирования у больных с РМЖ по сравнению с кон трольной группой (43). На сегодняшний день справедли вость представлений о связи метаболитов эстрогена с процессами опухолеобразования подкреплена результа тами огромного числа лабораторных и клинических ис следований (табл. 8). Таблица 8. Метаболиты эстрогена и канцерогенез (28) Год Результаты исследований (основной вывод) 1982 Установлена взаимосвязь между 16αгидроксилирован ными метаболитами эстрогенов и РМЖ 1984 Пациентки с РМЖ и раком эндометрия имеют повышен ный уровень 16αгидроксилазной активности 1988 16αОНЕ1 способен ковалентно и необратимо взаимо действовать с эстрогеновыми рецепторами 1992 Установлены пролиферативный и генотоксический меха низмы 16αОНЕ1индуцированного канцерогенеза (кле точные культуры РМЖ) 55 ÃËÀÂÀ 3 56 Год Результаты исследований (основной вывод) 1994 Агенты, повышающие уровень 2ОНЕ1, подавляют кан церогенез 1995 Соотношение 16αОНЕ1/2ОНЕ1 повышено на поздних стадиях РМЖ (эксп. in vivo на животных и клинич. иссле дования) 1995 Пестициды (органохлорин) активируют цитохром Р450, ответственный за синтез 16αОНЕ1 1996 Полиморфизм CYP1A1 является причиной пониженного соотношения 2ОНЕ1/16αОНЕ1 в АфроАмериканской популяции женщин по сравнению с кавказской популяцией 1997 16αОНЕ1 индуцирует канцерогенез в эпителиальных клетках молочной железы по пролиферативному и гено токсическому механизму (повреждение ДНК), подобно канцерогену 7,12диметил(α)бензатрацен (DMBA) 1997 Бифункциональность (усиление пролиферации и геното ксический эффект) канцерогенного действия 16αОНЕ1 1997 Установлена четкая обратная корреляция между соотно шением 2/16 и РМЖ (клинич. исследования) 1997 Постменопаузальные женщины с РМЖ имели 15%ное статистически значимое снижение величины 2ОНЕ1/ 16αOHE1 по сравнению с контрольной группой (клинич. исследования) 1998 Эстрадиол и 16αOHE1 усиливают аномальную пролифе рацию и малигнизацию кератиноцитов. Данный эффект блокируется индол3карбинолом 1998 2000 2001 Увеличение соотношения 2ОНЕ1/16αOHE1 коррелиру ет с улучшением статуса больных возвратным респира торным папилломатозом У пременопаузальных женщин высокий уровень 2ОНЕ1/ 16αOHE1 коррелировал с пониженным риском возни кновения РМЖ (клинич. исследования) Соотношение 2/16α— предполагаемый биологический маркер риска опухолей головы и шеи Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... Так в расширенных клинических исследованиях на большой выборке больных (5 104 женщин от 35 лет и старше; время наблюдения 9,5 лет) с диагнозом РМЖ бы ло показано, что постменопаузальные женщины с про грессирующими опухолями имели как минимум 15%ное статистически значимое снижение величины 2ОНЕ1/16 OHE1 по сравнению с контрольной группой (32). В других, более поздних, исследованиях, проведенных на еще более обширной выборке женщин (10 876 чел.; 35 69 лет), наблюдавшихся в течение 5,5 лет, было устано влено, что в группе пременопаузальных женщин высокий уровень 2ОНЕ1/16αOHE1 коррелировал с пониженным риском возникновения РМЖ (39). Можно ли рассматривать соотношение 2ОНЕ1/ 16αOHE1 как адекватный прогностический фактор РМЖ? Оказалось, что да. В рандомизированных исследо ваниях, проведенных в конце 90х гг., было четко показа но, что постменопаузальные женщины с диагнозом РМЖ имели пониженное значение данного параметра по срав нению с соответствующим контролем. Более того, было показано, что у пациентов с Ш и IV стадиями РМЖ опре делялись более низкие значения 2ОНЕ1/16αOHE1, чем у пациентов с I и II стадиями заболевания (24). В настоящее время считается доказанным, что для поддержания нормального гормонального баланса как у пре, так и у постменопаузальных женщин необходи мо, чтобы концентрация 2ОНЕ1 превышала концен трацию 16αOHE1 как минимум в два раза. При пониже нии данного соотношения статистически значимо возрастает риск возникновения РМЖ (28, 41). Таким образом, соотношение 2ОНЕ1 к 16αОНЕ1 мож но считать адекватным универсальным биомаркером и на 57 ÃËÀÂÀ 3 58 дежным диагностическим критерием при определении риска и прогноза развития эстрогензависимых опухолей. В настоящее время клиницистам стал доступен про стой, неинвазивный, достоверный и относительного недо рогой иммуноферментный ELISAметод определения 2 ОНЕ1 и 16αOHE1 в моче (26), что в будущем открывает неограниченные перспективы по расширению масштабов профилактики и лечения доклинических форм гормонза висимых опухолей, (особенно среди пациентов, входящих в группы риска по данным заболеваниям), т.е. решению одной из ведущих проблем современной онкологии. Что такое «канкрофилия» и «метаболический синдром», или «почему гормонзависимые опухоли у женщин чаще возникают в постменопаузе? Как известно, у любой болезни есть причина (причины) возникновения — этиология, и механизмы развития — патогенез. На сегодняшний день считается, что «рак» — это полиэтиологическое, но монопатогенетическое забо левание. Это означает, что не существует однойедин ственной причины для развития рака. Данное заболева ние, которое имеет около 100 различных форм проявле ния, многолико и может развиться под влиянием широко го спектра факторов: химических, физических, биологи ческих (вирусов), гормональных и др., в принципе вызы вающих одни и те же изменения в геноме. Другими слова ми, в каждой клетке заложена потенциальная предраспо ложенность к злокачественному перерождению в виде «спящих» онкогенов. Заставить их проснуться может множество причин — канцерогенных факторов. Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... Известны десятки зарубежных и отечественных эпиде миологических исследований, проводившихся с целью количественной оценки значимых канцерогенных факто ров, приводивших к смерти от всех видов рака. Было уста новлено, что для некоторых его видов первоочередное значение может приобретать какойто один или несколь ко факторов (например, курение для некоторых типов ра ка легких; воспалительные процессы для опухолей же лудка и кишечника; токсические канцерогены, радиа ционное излучение для лейкозов). По некоторым данным, не менее 30% всех случаев заболеваний раком прямо или косвенно связано с особенностями питания (высокое со держание в пище животных жиров, консервантов и канце рогенов). Большое влияние оказывают также ухудшаю щаяся с каждым годом экология; рост инфекционных за болеваний (в некоторых случаях провоцирующих предра ковые состояния) и отягощенная наследственность. И, тем не менее, ведущим этиологическим фактором канцерогенеза был и остается возраст пациента. На се годняшний день устоявшимся считается мнение, что рак (наряду с другими болезнями XXI века — инфарктом и инсультом) — это «болезнь пожилых людей». Согласно статистике, около 60% всех случаев рака приходится на людей старше 65 лет. Исходя из генетической многостадийной теории проис хождения рака, такая точка зрения представляется впол не закономерной. Действительно, есть расчеты, что при мерно 1 из 109 нуклеотидов ДНК мутирует при каждом клеточном делении. На сегодняшний день известно около 100 протоонкогенов (нормальных клеточных генов, при неблагоприятных условиях трансформирующихся в инду цирующие злокачественный рост онкогены). Длина коди 59 ÃËÀÂÀ 3 60 рующей части одного гена в среднем равна примерно 3000 нуклеотидов, длина кодирующих частей всех 100 он когенов — 300 000. Это означает, что хотя бы 1 онкоген в 3000 клетках с высокой вероятностью получит мутацию в кодирующей области за одно деление этих клеток. Чело век содержит приблизительно 10131014 клеток. Следова тельно, в процессе развития организма должны возникать миллиарды клеток, несущих мутантные онкогены (если бы одной мутации было достаточно для развития рака, то еще до рождения наш организм состоял бы из одних опу холей). В результате с возрастом накапливается количе ство мутаций, необходимое для опухолевой трансформа ции. Считается, что в среднем существует приблизитель ная закономерность: ν(вероятность развития рака) = (возраст)5. С другой стороны, периодически возникающие сбои регуляторных механизмов размножения клеток, в норме ликвидирующиеся репаративными клеточными структу рами и иммунной системой организма, также со временем изнашиваются, а следовательно, вероятность генетиче ских поломок, приводящих к образованию опухолевых клонов, возрастает. Особенно актульным данный вывод представляется в отношении т.н. гормонзависимых опухолей, т.е. опухо лей, возникающих в органах и тканях, являющихся мише нями гормонов. К таковым относятся органы женской ре продуктивной системы: эндометрий и миометрий матки, яичники, цервикальная зона матки, молочные железы. Известно, что за исключением очень тяжелой наслед ственной склонности к раку молочной железы ни один из этиологических факторов не оказывает такого влияния на Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... вероятность заболеть данным опухолевым заболеванием, как обычное старение. Все эти рассуждения хорошо укладываются в базис ные положения теории «канкрофилии». В основе данной теории лежат представления о том, что вероятность ра звития рака зависит не только от интенсивности и време ни действия внешних канцерогенных факторов, но также и от состояния внутренней среды — определенных гор мональнообменных условий, предрасположенности ор ганизма к возникновению злокачественных опухолей. Впервые представление о синдроме канкрофилии (бу кавльно означающей — «любовь к раку») было выдвину то в середине 70х гг. русским ученымонкоэндокриноло гом В.М.Дильманом (4). Это содержательная гипотеза, основанная на много летних наблюдениях автора, объясняла многие недо стающие до сих пор «триггерные» («запускающие») усло вия и механизмы возникновения рака. Суть ее заключает ся в следующем: для возникновения и развития рака как болезни в организме вне зависимости от причинных кан церогенных факторов нужны гормональнометаболиче ские (обменные) условиясдвиги, а именно: увеличение пуласовокупности пролиферирующих (делящихся) кле ток в ткани, снижение активности клеточного иммунитета и макрофагов и угнетение активности систем, ответствен ных за репарацию повреждений генома. Каждое из этих трех условий может самостоятельно способствовать ра звитию рака (3). По мнению В.М.Дильмана, ключевым фактором, необходимым для реализации трех вышеуказанных усло вий развития канкрофилии, является преимущественное использование тканями в качестве энергетического мате 61 ÃËÀÂÀ 3 62 риала насыщенных жирных кислот вместо глюкозы. По добные сдвиги встречаются при нормальном старении, болезнях компенсации (терминология автора) — атеро склерозе, гипертонической болезни, ожирении, диабете, климаксе, возрастной психической депрессии, а также при хроническом стрессе и переедании (избытке в пита нии жиров, белков или углеводов). Например, при перее дании или нерациональном питании в крови увеличивает ся уровень инсулина и холестерина — индукторов деле ния соматических клеток. Таким образом, канкрофилия — это сумма гормо нальнометаболических условийсдвигов, повышаю щих вероятность злокачественной трансформации клетки. В отношении гормонзависимых опухолей теория кан крофилии справедлива в наибольшей степени. Ведь уве личение пуласовокупности пролиферирующих (деля щихся) клеток (а, следовательно, частота возникновения потенциально онкогенных мутаций) в гормонзависимых тканях предопределено самим фактом существования по следних. В разделе «Два типа эстрогениндуцированного канцерогенеза» мы подробно обсуждали промоторную роль эстрогенов в процессах опухолеобразования. Еще раз напомним, что в тканях женской репродуктивной си стемы ежемесячно происходят колебания митотической клеточной активности, регулируемые ритмическими изме нениями уровня половых гормонов. В первой (т.н. проли феративной) фазе менструального цикла секретируемый яичниками эстроген индуцирует пролиферацию клеток эндометрия, гибнущих во время менструации. Аналогич но, каждый менструальный цикл эстроген стимулирует пролиферацию внутреннего слоя эпителиальных клеток Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... протоков молочной железы, впоследствии также подвер гающихся апоптозу. Всего в течение приблизительно 40 летнего репродуктивного периода в организме женщины осуществляется несколько сотен подобных циклов. Регулярно повторяющиеся циклы эстрогениндуциро ванного клеточного деления могут двояко влиять на ра звитие опухолевого процесса в гормонзависимых тканях. Вопервых, пролиферировать под действием эстрогенов могут уже малигнизированные (подвергнувшиеся дей ствию внешнего канцерогена или имеющие набор герми нальных мутаций) клетки, пролиферация которых приво дит к формированию «опухолевого клона» и впослед ствии к наследственному раку. Кроме того, периодически повторяющиеся циклы клеточного деления неизбежно повышают частоту появления новых, спонтанных мутаций. Очевидно, что вероятность появления «генетических поломок» в органах репродуктивной системы будет неиз бежно возрастать с увеличением возраста женщины. Во первых, просто в силу временного фактора (увеличение времени экспозиции клетокмишеней с эстрогенами — промоторами пролиферации и индукторами генотокиче ских поврежедений), а вовторых, по причине накопления в анамнезе возрастных и системных заболеваний, допол нительно ослабляющих иммунитет, а также продолжи тельного воздействия других факторов риска онкозабо леваний. В самом деле, согласно данным статистики, первый пик заболеваемости раком молочной железы (80100 случаев на 100 000 женщин) приходится на репродуктивный пе риод женщины — от 30 до 45 лет. Второй и третий пики отмечаются соответственно в возрасте 5060 лет (180 слу чаев на 100 000 женщин) и после 65 лет (250 случаев на 63 ÃËÀÂÀ 3 64 100 000 женщин). Кумулятивный риск развития РМЖ у женщины, дожившей до 85 лет, достигает 10% (в данных рассуждениях не учитывается наследственный рак, веро ятность которого составляет от 3 до 5% всех случаев дан ного опухолевого заболевания). Таким образом, в отличие от большинства других опу холеобразующих органов и тканей гормонзависимые ткани представляют собой регулируемую биологическую систему, подвергающуюся на протяжении всего репро дуктивного периода женщины периодической стимуляции к клеточному росту. Пока защитные силы каждой отдель ной клетки и организма в целом достаточны для того, что бы противостоять раскачивающим устойчивость данной системы «качелям», ситуация находится под контролем. В случае их ослабления — при неблагоприятных внешних или внутренних условиях или просто по причине старения организма — нарушаются регуляторные механизмы кле точного деления и появляется вероятность возникнове ния опухолевого процесса. Риск возникновения гормон зависимых опухолей многократно возрастает при нали чии одного или нескольких факторов риска. И в заключение еще об одном обстоятельстве, непо средственно касающемся метаболических сдвигов в орга низме, предшествующих канцерогенезу. Как мы отмечали выше, в главе «Роль метаболитов эстрогенов в канцероге незе репродуктивных органов», в последние годы появля ется все больше данных, свидетельствующих о том, что на рушение баланса метаболитов эстрогенов — 2ОНги дроксиэстрона и 16αгидроксиэстрона — играет ведущую роль в процессах опухолеобразования в гормонзависи мых тканях (органах репродуктивной системы) у женщин, находящихся в менопаузе (постменопаузе). Причины дан Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... ного феномена пока до конца не ясны. Одно из возмож ных объяснений может выглядеть следующим образом. Известно, что цитохромы Р450, относящиеся к фер ментам Iй фазы трансформации и катализирующие клю чевые фазы метаболизма эстрогенов, а именно образова ние их 2 и 16αгидроксипроизводных, метаболизируют еще и ксенобиотики, в том числе ряд канцерогенов, нахо дящихся в окружающей среде, например полицикличе ские ароматические углеводороды (ПАУ). Показано, что последние способны изменять активность цитохромов Р 450 для эстрогенов таким образом, что происходит сдвиг метаболизма в сторону накопления более «агрессивных» форм эстрогенов (2). Возможно также, что дисфункция изоферментов цито хрома Р450, контролирующих нормальный метаболизма эстрогенов, наступает вследствие нарушения внутренних регуляторных систем организма. Нельзя исключить и тот факт, что на преимуществен ное образование «агрессивных» форм эстрогенов у пост менопаузальных женщин оказывает влияние смещение места синтеза половых гормонов из яичников в жировую ткань, где основным эстрогеновым продуктом является образующийся из андростендиона эстрон. Фармакологическая коррекция гормонального баланса и профилактики образования гормонзависимых опухолей Довольно давно было замечено, что важнейшим фак тором, влияющим на процессы канцерогенеза, является диета и что некоторые пищевые компоненты (преимуще ственно растительного происхождения) способны тормо 65 ÃËÀÂÀ 3 66 зить образование опухолей в организме. Одними из пер вых в этом списке традиционно назывались растения се мейства крестоцветных: различные виды капусты (бело, краснокачанная, брюссельская, цветная, брокколи), ка бачки, брюква, турнепс, горчица. Позднее выяснилось, что антиканцерогенная активность перечисленных овощ ных культур обусловлена наличием в их составе пищево го индола — индол3карбинола (I3C), высвобождающе гося в результате гидролиза его предшественника индо лилметилглюкозинолата — глюкобрассицина (11). Было установлено, что I3C обладает уникальной особенностью значительно снижать риск возникновения опухолей в гор монзависимых органах и тканях посредством нормали зации гормонального баланса (соотношения метаболитов эстрогенов) в организме. Впервые противоопухолевое действие I3C было проде монстрировано на модели рака молочной железы в 7080 х гг. В экспериментах in vitro и in vivo на животных было установлено, что I3C обладает выраженной способностью снижать частоту возникновения опухолей молочной же лезы, индуцированных экзогенными канцерогенами (ди метилбензантраценом) (38, 49). Спустя приблизительно 10 лет был впервые постулиро ван молекулярный механизм, посредством которого I3C обезвреживает канцерогенные ксенобиотики (6). Оказа лось, что пищевые индолы являются активаторами входя щих в состав монооксигеназной системы печени индуци бельных изоформ цитохрома Р450. Напомним, что изо ферменты цитохрома Р450 (функции и механизм дей ствия которых были подробно рассмотрены нами в пред ыдущих разделах) относятся к ферментам Iй фазы тран сформации и, помимо того, что метаболизируют (гидрок Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... силируют) ксенобиотики, катализируют ключевые фазы метаболизма эстрогенов, а именно образование их 2 и 16αгидроксипроизводных. В начале 90х гг. XX века бы ло окончательно доказано, что I3C способен значимо влиять на метаболизм эстрадиола в женском организме, избирательно активируя изоферменты цитохрома Р450 и повышая таким образом уровень его 2гидроксилирован ных производных (9, 36). С этого момента I3C как противоопухолевый агент ста новится объектом интенсивного изучения в ведущих науч ных и медицинских центрах. Проводятся многочисленные лабораторные эксперименты in vitro и in vivo по выявле нию его внутриклеточных мишеней, изучению метаболи ческих путей превращения в организме и механизмов про тивоопухолевой активности (10, 11, 14, 20, 33, 34), а так же широкомасштабные клинические исследования по оценке его влияния на концентрации 2ОН и 16αОНме таболитов эстрогена и установлению эффективных тера певтических доз при назначении I3C в качестве средства противоопухолевой терапии (8, 46, 48, 50). Подробно основные свойства и механизмы действия I3C будут рассмотрены нами ниже в отдельной главе данной книги. Кратко основные выводы, вытекающие из этих раз работок, можно сформулировать следующим образом. I3C является универсальным корректором патологиче ских пролиферативных процессов в органах женской ре продуктивной системы. Универсальность противоопухо левого действия I3C обусловлена способностью данного соединения блокировать все основные пути трансдукции внутриклеточных сигналов, стимулирующих клеточный рост, что позволяет использовать его при адъювантном лечении и профилактике не только гормончувствитель 67 ÃËÀÂÀ 3 68 ных, но и гормоннечувствительных (не содержащих эс трогеновые рецепторы) опухолей, а также индуцировать избирательный апоптоз (программированную клеточную гибель) опухолевых клеток. I3C является поистине уни кальным соединением, поскольку способен подавлять ра звитие опухолевого процесса практически на всех его уровнях: субмолекулярном (активация опухольсупрес сорных генов и супрессия генов, стимулирующих онкоге нез), молекулярном (блокировка пролиферативных сиг налов на всем их протяжении — от рецепторов до ядер ных белков и ДНК) и надмолекулярном (торможение про цессов клеточной миграции и инвазии). Кроме того, выяс нилось, что I3C обладает выраженным противовирусным действием, в частности в отношении вируса папилломы человека, вызывающего неопластические изменения в цервикальной области матки и в эпителии гортани. Однако основное свойство I3C, придающее ему каче ство блокатора пролиферативных гормониндуцируемых сигналов, безусловно, состоит в его способности восста навливать нормальный баланс гидроксипроизводных эс трогена — слабого эсрогенового агониста 2ОНгидрок сиэстрона и «агрессивного» метаболита — 16αгидрок сиэстрона. Последний, как мы отмечали выше, способен значительно пролонгировать эстрогензависимый проли феративный сигнал, а также вызывать опосредованные эстрогенами (и/или продуктами их метаболизма) геното ксические повреждения наследственного аппарата, сти мулируя тем самым гормонзависимый канцерогенез. Данный вывод был сделан на основании ряда прове денных за рубежом рандомизированных клинических ис следований (8, 35, 50). В ходе этих исследований на ши рокой выборке пациентов было показано, что после трех Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... месячного курса регулярного приема I3C в ежедневной дозе 300400 мг у 85% женщин из основной опытной группы статистически достоверно улучшалось соотноше ние гидроксиметаболитов эстрогена 2ОНЕ1/16αOHE1, причем данный эффект сохранялся на протяжении нес кольких месяцев после отмены препарата. При этом дол говременный прием I3C не вызывал какихлибо отрица тельных побочных эффектов. На сегодняшний день известна целая группа сыворо точных и тканевых маркеров, позволяющих контролиро вать течение и рецидивирование уже обнаруженных гор монзависимых опухолей, в частности РМЖ. Вместе с тем маркеров их доклинической диагностики практически не существует. Соотношение 2 и 16αгидроксиметаболитов эстрогена является наиболее адекватным и практически единственным реальным критерием, коррелирующим с риском появления новых эстрогенчувствительных опу холей (28). Кроме того, как мы говорили, уровень 2 ОНЕ1/16αOHE1 может быть и прогностическим факто ром течения подобных опухолевых заболеваний. Доводя баланс метаболитов эстрогена до нормы, I3C нормализу ет метаболические гормональные сдвиги в организме и способствует регрессии уже образовавшихся и сниже нию риска появления новых гормонзависимых новооб разований. Из всего вышеизложенного с очевидностью следует, что препараты на основе I3C должны быть высокоэффек тивны в отношении лечения и профилактики рака репро дуктивных органов. Однако все попытки создания таких препаратов, предпринимавшиеся за рубежом, наталкива лись на значительные трудности, связанные с их неста бильностью. 69 ÃËÀÂÀ 3 70 Отечественной научнопроизводственной компании «МираксФарма» удалось успешно решить эти проблемы и получить стабильное соединение на основе индол3кар бинол — препарат «Индинол». К настоящему моменту Индинол доказал высокую эффективность противоопухо левого действия при лечении доброкачественных опухо левых заболеваний молочной железы, а также неопласти ческих образований эндометрия и шейки матки (в том чи сле вызванных вирусом папилломы человека) и рецидиви рующего респираторного папилломатоза. Ближайшей перспективой компании является создание комплексных лекарственных препаратов для лечения новообразований репродуктивной системы на основе индол3карбинола, в состав которых, помимо данного соединения, будут вхо дить другие противоопухолевые вещества растительного и синтетического происхождения. К числу последних при надлежит, в частности, антиэстроген Тамоксифен, широ ко используемый в настоящее время в качестве средства эндокринной адъювантной терапии при лечении гормон зависимого РМЖ, но, к сожалению, обладающий рядом значимых побочных эффектов. Доказано, что препарат на основе комплекса (Индинол + Тамоксифен) будет обла дать значительно более выраженной противоопухолевой активностью по сравнению с индивидуальным Тамокси феном (13) и при этом лишен отрицательных побочных эффектов, присущих последнему. Неутешительная статистика заболеваемости и смерт ности женской части населения от опухолевых заболева ний свидетельствует о том, что проблема РМЖ в нашей стране становится в последнее время не только медицин ской, но и социально значимой. Несмотря на усилия тра диционной онкологии, стремящейся усовершенствовать Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... существующие методы борьбы с этим грозным недугом, выбор оптимального варианта лечения с минимальными для больного побочными эффектами попрежнему оста ется серьезной проблемой. Ситуация дополнительно усу губляется сложностью канцерогенеза РМЖ, в частности его высокой агрессивностью (потенцией к метастазирова нию) и трудностью ранней диагностики. В России почти половина женщин, страдающих раком груди, обращается к врачу при распространенном (метастатическом) процес се, когда лечение часто оказывается неэффективным. В целом при РМЖ 5летняя выживаемость больных соста вляет около 50%, однако при I стадии заболевания она приближается к 95%, а 10летняя выживаемость при этой же стадии — к 80%. Таким образом, первоочередную значимость на сегодняшний день приобретает разработка новых эффективных методов доклинической диагностики и широкомасштабной профилактики РМЖ. Есть все основания надеяться, что новый отечествен ный препарат «Индинол», принимаемый с лечебной и/или профилактической целью позволит принципиально улучшить ситуацию с заболеваемостью гормонзависимы ми опухолями (в том числе РМЖ) в нашей стране и значи тельно отодвинуть возрастную границу, при которой на блюдается ее активный рост. 71 ÃËÀÂÀ 3 Список литературы к Главе 3. 72 1. Áåðøòåéí Ë.Ì.. Ãîðìîíàëüíûé êàíöåðîãåíåç.- ÑÏá.:Íàóêà, 2000. 2. Ãëóøêîâ À.Í.» Îáùåáèîëîãè÷åñêèå çàêîíîìåðíîñòè è ìåõàíèçìû êàíöåðîãåíåçà». Ìåäèöèíà â Êóçáàññå. 2004, N1, ñòð. 3-9. 3. Äèëüìàí Â.Ì. Ñèíäðîì êàíêðîôèëèè: ðàêîâàÿ êëåòêà, ôàêòîðû ðèñêà ðàçâèòèÿ îïóõîëè è îðãàíèçì//Îðãàíèçàöèÿ ïðîòèâîðàêîâîé áîðüáû, ïðîôèëàêòèêà çëîêà÷åñòâåííûõ îïóõîëåé. — Ë.: Ìåäèöèíà, 1976. 4. Äèëüìàí Â.Ì. Ýíäîêðèíîëîãè÷åñêàÿ îíêîëîãèÿ. — Ë.: Ìåäèöèíà, 1983. 5. Äèëüìàí Â.Ì. Áîëüøèå áèîëîãè÷åñêèå ÷àñû (ââåäåíèå â èíòåãðàëüíóþ ìåäèöèíó).- Ì.: Çíàíèå, 1986. 6. Bradfield CA, Bjaeldanes LF. Structure-activity relationships of dietary indoles: a proposed mechanism of action as modifiers of xenobiotic metabolism. J. Toxicol. Environ. Health, 1987, 21, 311-323. 7. Bradlow HL. Nutrient modulation of female hormone metabolism: Modifying breast cancer risk. In: Functional Medicine Approaches to Endocrine Disturbances of Aging. Vancouver, British Columbia: Institute of Functional Medicine Proceedings; 2001. 8. Bradlow HL, Michnovicz J, Halper M et al. Long-term responses of women to indole-3-carbinol or a high fiber diet. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev., 1994, 3, 591-595. 9. Bradlow HL, Michnovicz J, Telang NT, Osborne MP. Effects of dietary indole-3-carbinol on esradiol metabolism and spontaneous mammary tumors in mice. Carcinogenesis, 1991, 12, 1571-1574. 10. Bradlow HL, Sepkovic DW, Telang NT, Osborne MP. Multifunctional aspects of the action of indole-3-carbinol as an antitumor agent. Ann. NY Acad. Sci., 1999, 889, 204-213. 11. Chang YC, Riby J, Chang GH et al. Cytostatic and antiestrogenic effects of 2-(indol-3-ylmethyl)3,3'-diindolylmethane, a major in vivo product of dietary indole-3-carbinol. Biochem. Pharmacol. 1999, 58, 825-834. Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... 12. Clark JH, Paszko Z, Peck EJ. Nuclear binding and retention of the receptor estrogen complex: relation to the agonistic and antagonistic properties of estriol. Endocrinology, 1977, 100, 91-96. 13. Cover CM, Hsieh J, Cram EJ, Hong C, Riby JE, Bjeldanes LF, Firestone GL. Indole-3-carbinol and tamoxifen cooperate to arrest the cell cycle of MCF-7 human breast cancer cells. Cancer Res, 1999, 59, 1244-1251. 14. Dashwood RH, Fong AT, Arbogast DN et al. Anticarcinogenic activity of indole-3-carbinol acid products: ultrasensitive bioassay by trout embryo microinjection. Cancer Res., 1994, 54, 3617-3619. 15. Davis DL, Telang NT, Osborne MP, Bradlow HL. Medical hypothesis: bifunctional genetic-hormonal pathways to breast cancer. Environ. Health Perspect., 1997, 105, 571-576. 16. Diczfalusy E., Lauritzen C. Oestrogene beim Menschen. Berlin: Springer, 1961. p. 257. 17. Dilman V. Ì., Berstein L. Ì., Bobrov J. F., Bokhman J. V., Kovaleva L G., Krylova N. V. Hypothalamo-pituitary hyperactivity and endometrial carcinoma. Amer J. Obstet. and Gynecol., 1968, 102, 880-890. 18. Fishman J, Bradlow HL, Gallagher TF. Oxidative metabolism of estradiol. J. Biol. Chem., 1960, 235, 3104-3107. 19. Fishman J, Osborne MP, Telang NT. The role of estrogen in mammary carcinogenesis. Ann. NY Acad. Sci., 1995, 768, 91-100. 20. Ge X, Yannai S, Rennert G et al. 3,3'-diindolylmethane induces apoptosis in human cancer cells. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1996, 228, 153-158. 21. Gethmann U, Knuppen R. Effect of 2-hydroxyoestrone on lutropin (LH) and follitropin (FSH) secretion in the ovarectomized primed rat. HoppeSeyler's Z. Physiol. Chem., 1976, 357, 1011-1013. 22. Ginsburg ES, Gao X, Shea BF, Barbieri RL. Half-life of estradiol in postmenopausal women. Gynecol. Obstet. Invest., 1998, 45, 45-48. 23. Gordon J, Cantrall W, Alberts H. et al. Steroids and lipid metabolism: The hypocholesteremic effect of estrogen metabolites. Steroids, 1964, 4, 267-291. 24. Kabat GC, Chang CJ, Sparano JA et al. Urinary estrogen metabolites and breast cancer: a case-control study. Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev., 1997, 6, 505-509. 73 ÃËÀÂÀ 3 74 25. Kirschner MA. In Breast Cancer 3, Advances in Research and Treatment: Current Topics, ed. McGuire, W.(Plenum, New York), 1979, p. 199-226. 26. Klug I, Dressendorfer R, Strasburger C et al. Cortisol and 17-hydroxyprogesterone levels in saliva of healthy neonates: normative data and relation to body mass index, arterial cord blood pH and time of sampling after birth. Biol. Neonate, 2000, 78, 22-26. 27. Levin ML, & Thomas DB. In Breast Cancer, Progress in Clinical and Biological Research, eds. Montague AC, Stonesifer GL & Lewison EF (Liss, New York), 1977, 12, 9-35. 28. Lord RS, Bongiovanni B, Bralley JA. Estrogen metabolism and the diet-cancer connection: rationale for assessing the ratio of urinary hydroxylated estrogen metabolites. Altern Med Rev., 2002, 7, 12-29. 29. Lustig R, Kendrick-Parker C, Jordan V. Effects of 16 -hydroxyestrone on MCF-7 cell proliferation and estrogen receptor regulation in vitro. Endocr. Soc. Proc., 1994, 75, 317. 30. MacMahon B, Cole P. & Brown J. Etiology of human breast cancer: a review. J. Natl. Cancer Inst., 1973, 50, 21-42. 31. Martucci C, Fishman J. Direction of estradiol metabolism as a control of its hormonal action — uterotrophic activity of estradiol metabolites. Endocrinology, 1977, 101, 1709-1715. 32. Meilahn EN, De Stavola B, Allen DS et al. Do urinary oestrogen metabolites predict breast cancer? Guernsey III cohort follow-up. Br. J. Cancer, 1998, 78, 1250-1255. 33. Meng Q, Yuan F, Goldberg ID et al. Indole-3-carbinol is a negative regulator of estrogen receptor-alpha signaling in human tumor cells. J. Nutr., 2000, 130, 2927-2931. 34. Meng Q, Qi M, Chen DZ et al. Supression of breast cancer invasion and migration by indole-3-carbinol: associated with up-regulation of BRCA1 and E0cadherin/catenin complexes. J. Mol. Med., 2000, 78, 155-165. 35. Michnovicz JJ. Increased estrogen 2-hydroxylation in obese women using oral indole-3-carbinol. Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord., 1998, 22, 227-229. 36. Michnovicz JJ, Bradlow HL. Induction of estradiol metabolism by dietary indole-3-carbinol in humans. J. Natl. Cancer Inst. 1990, 82, 947-949. Метаболиты эстрадиола и патологические процессы... 37. Michnovicz JJ, Hershcopf RJ, Naganuma H et al. Increased 2-hydroxylation of estradiol as a possible mechanism for the anti-estrogenic effect of cigarette smoking. N. Engl. J. Med. 1986, 315, 1305-1309. 38. Mori M, Tominaga T, Tamaoki BI. Steroid metabolism in normal mammary gland and in the dimethylbenzanthracene-induced mammary tumor of rats. Endocrinology, 1978, 102, 1387-1397. 39. Muti P, Bradlow HL, Micheli A et al. Estrogen metabolism and risk of breast cancer: a prospective study of the 2:16alpha-hydroxyestrone ratio in premenopausal and postmenopausal women. Epidemiology, 2000, 11, 635-640. 40. Naftolin F, Morishita H, Davies IJ, Todd R, Ryan KJ, Fishman J. 2hydroxyestrone induced rise in serum luteinizing hormone in the immature male rat. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1975, 64, 905-910. 41. Persson I. The risk of endometrial and breast cancer after estrogen treatment. A review of epidemiological studies. Acta Obstet. Gynecol. Scand. Suppl., 1985, 130, 59-66. 42. Schneider J, Huh MM, Bradlow HL, Fishman J. Antiestrogen action of 2-hydroxyestrone on MCF-7 human breast cancer cells. J. Biol. Chem., 1984, 259, 4840-4845. 43. Schneider J, Kinne D, Fracchia, Pierce V, Anderson K, Bradlow HL, Fishman J. Abnormal oxidative metabolism of estradiol in women with breast cancer. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1982, 79, 3047-3051. 44. Suto A, Bradlow HL, Wong GY et al. Experimental down-regulation of intermediate biomarkers of carcinogenesis in mouse mammary epithelial cells. Breast Cancer Res. Treat., 1993, 27, 193-202. 45. Swaneck GE, Fishman J. Covalent binding of the endogenous estrogen 16 alpha-hydroxyestrone to estradiol receptor in human breast cancer cells: characterization and intranuclear localization. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1988, 85, 7831-7835. 46. Telang NT, Katdare M, Bradlow HL et al. Inhibition of proliferation and modulation of estradiol metabolism: novel mechanisms for breast cancer prevention by the phytochemical indole-3-carbinol. Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 1997, 216, 246-252. 75 ÃËÀÂÀ 3 76 47. Telang NT, Suto A, Wong GY et al. Induction by estrogen metabolite 16 alpha-hydroxyestrone of genotoxic damage and aberrant proliferation in mouse mammary epithelial cells. J. Natl. Cancer Inst. 1992, 84, 634-638. 48. Terry P, Wolk A, Persson I, Magnusson C. Brassica vegetables and breast cancer risk. JAMA, 2001, 285, 2975-2977. 49. Wattenberg LW, Loub WD. Inhibition of polycyclic aromatic hydrocarbon-induced neoplasia by naturally occurring indoles. Cancer Res., 1978, 38, 1410-1413. 50. Wong GY, Bradlow L, Sepkovic D et al. Dose-ranging study of indole-3-carbinol for breast cancer prevention. J. Cell. Biochem. Suppl., 1997, 29, 111-116. ÃËÀÂÀ 4 МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ СИНДРОМ КАК МАРКЕР ВНЕГОНАДНОГО СТЕРОИДОГЕНЕЗА В ПОСТМЕНОПАУЗЕ Отрицательное влияние избыточного веса на здоровье человека известно еще с древних времен. Но по настоя щему научное объяснение и целенаправленное исследо вание этого феномена началось с середины ХХ столетия, когда вполне четко сформировалось такое понятие, как болезни цивилизации. Однако формирование этого поня тия стало возможным вследствие увеличения средней продолжительности жизни и накопления в популяции по жилых людей. Понятно, что при средней продолжитель ности жизни менее 40 лет влияние избыточной массы те ла не могло стать объектом исследования. Крупные многоцентровые исследования последних лет показали, что ожирение тесно связано с целым рядом за болеваний и синдромов. У женщин ожирение сопровож дается высокой частотой ановуляций, нарушениями мен струального цикла, бесплодием, гиперпластическими процессами эндометрия, высоким риском развития рака репродуктивных органов (шейка матки, вульва, эндоме трий, яичники, молочная железа). Установлено, что большинство взрослых американцев — 61%, имеют избыточную массу тела и более четверти ÃËÀÂÀ 4 78 — 26% страдают ожирением (ИМТ>30) (20). Многие ис следователи отмечают, что сформировалась четкая тен денция омоложения ожирения. В США среди детей 617 лет распространенность ожирения возросла с 4% в 1963 г. до 10% и более в 1994 г. Аналогичные изменения выявлены и в других промы шленно развитых и развивающихся странах. В России ожирением страдают 54% населения, в Великобритании — 51%, в Германии — 50% .В Китае ожирение отмечено у 15% взрослого населения, что вызывает крайнюю обес покоенность медиков, учитывая численность населения этой страны (29). Само по себе ожирение является важной проблемой для любого национального здравоохранения. Но в значи тельной степени эта проблема возрастает и усугубляется в сочетании с тяжелыми соматическими заболеваниями такими, как диабет 2 типа, артериальная гипертензия, ИБС, атеросклероз, онкологические заболевания. Целый ряд клинических и эпидемиологических исследований вы явил и подтвердил, что наиболее значимыми медицински ми последствиями ожирения являются сахарный диабет 2 типа и сердечно сосудистые заболевания. Было показано, что больные с абдоминальным типом ожирения часто имеют сочетание нескольких факторов риска ИБС. Абдо минальный тип ожирения был признан независимым от степени ожирения фактором риска развития сахарного диабета 2 типа и середечнососудистых заболеваний. В последнее десятилетие многие ученые стали рассматри вать различные метаболические нарушения и заболева ния, ассоциированные с ожирением, в комплексе и выска зывать предположения об общности этих нарушений. Метаболический синдром как маркер внегонадного... Еще в 60е годы прошлого столетия делались попытки объединения некоторых взаимосвязанных метаболиче ских нарушений, ускоряющих развитие атеросклероза и сахарного диабета. В 1988 году G.Reaven, объединив на рушения углеводного обмена, артериальную гипертензию и дислипидемию, обозначил понятием «синдром Х», предположив, что общей основой этих нарушений может быть инсулинорезистентность и компенсаторная гиперин сулинемия. Автор описал синдром Х у лиц с нормальной массой тела, однако в дальнейшем было показано, что в большинстве случаев при таких нарушениях имеется ожи рение, как правило, по абдоминальному типу. Уже через год, в 1989 году, N.Kaplan описал «смертельный квартет», включив абдоминальное ожирение в число важных соста вляющих синдрома наряду с артериальной гипертонией, нарушением толерантности к глюкозе и гипертриглицери демией. В 1990е годы метаболические нарушения и за болевания, развивающиеся у лиц с ожирением, объедини ли рамками метаболического синдрома. До настоящего времени концепция метаболического синдрома продол жает интенсивно разрабатываться, пополняя объем поня тия новыми составляющими. В истории формирования концепции метаболического синдрома особую значимость имеют исследования В.М.Дильмана (8, 9, 10, 11, 12, 13, 14) и Я.В.Бохмана (4, 5, 7, 17). Именно они впервые отметили взаимосвязь ме таболического синдрома и рака репродуктивных органов. Фундаментальным исследованием стала работа Я.В.Бох мана (17), касающееся двух патогенетических вариантов рака тела матки. I (гормонозависимый) патогенетический вариант наблюдается у 6070% больных и характеризует ся многообразием и глубиной различных метаболических 79 ÃËÀÂÀ 4 80 нарушений (ожирение, диабет 2 типа, гипертоническая болезнь). При II патогенетическом варианте указанные эн докриннообменные нарушения выражены нечетко или совершенно отсутствуют. В.М.Дильман обосновал гипоталамическую концеп цию, обуславливающую многообразный спектр эндо криннообменных нарушений и сформировал понятие канкрофилии, являющейся патогенетической базой при развитии злокачественных опухолей. Многочисленные клинические и эпидемиологические исследования последних лет свидетельствуют, что увели чение и омоложение ряда опухолей репродуктивных ор ганов у женщин идет параллельно с нарастанием индекса массы тела в популяции (2, 3, 6, 15, 18, 22, 23, 24, 25, 27). Таким образом, с каждым годом значимость метаболи ческого синдрома все более расширяется и науке удается более детально и предметно обозначить патогенетиче ские звенья, ведущие к развитию многих заболеваний, в том числе и онкологических. В медицинской литературе встречаются следующие синонимы метаболического син дрома: полиметаболический синдром (Avogaro P., 1965) метаболический трисиндром (Сamus J.,1966) синдром «изобилия» (Mehnert A., 1968) синдром Х (Reaven G., 1988) «смертельный квартет» (Kaplan J., 1989) гормональный метаболический синдром (Bjorntorp P., 1991) метаболический синдром (Hanefeld M., 1991) синдром инсулинорезистентности (Haffner S., 1992) смертельный секстет (Enzi G., 1994) Метаболический синдром как маркер внегонадного... метаболический сосудистый синдром (Hanefeld M., 1997) В индустриальных странах среди населения старше 30 лет распространенность метаболического синдрома со ставляет 1030%, а у женщин это заболевание резко воз растает в менопаузальном периоде (30). Как было уже указано, для метаболического синдрома характерно отложение жира в абдоминальной области. Исследования свидетельствуют, что наиболее значимо увеличение не столько подкожной, сколько висцеральной жировой ткани (16). Именно при этом типе ожирения име ют место: повышение кортизола повышение тестостерона и андростендиона у женщин усиленная трансформация андрогенов в эстрогены (эстрон) снижение соматотропного гормона повышение инсулина повышение норадреналина повышение липопротеидов низкой плотности. Таким образом, ожирение, являясь патогенетическим субстратом продукции эстрона в постменопаузе, стано вится как бы маркером гиперэстрогении. С точки зрения нозологического обозначения метаболи ческий синдром имеет весьма условные границы. В рамках сегодняшнего понимания основными симптомами и про явлениями метаболического синдрома являются: абдоми нальновисцеральное ожирение, инсулинорезистентность и гиперинсулинемия, дислипидемия, артериальная гипер тензия, нарушение толерантности к глюкозе (сахарный диабет типа 2), ранний атеросклероз (ИБС), нарушения го меостаза, гиперурикемия и подагра, микроальбуминурия, 81 ÃËÀÂÀ 4 82 гиперандрогения. В последние годы ряд исследователей предлагают расширить рамки метаболического счиндро ма, включив стеатоз печени и синдром обструктивных ап ноэ во сне. Иными словами, конкретизация клинических и метаболических нарушений при метаболическом синдроме не завершена. С точки зрения клинического осмысления значимость нарушений и заболеваний, объединенных рам ками синдрома, заключается в том, что их сочетание в зна чительной степени ускоряет развитие и прогрессирование социально значимых заболеваний, определяющих сегодня основной вектор причин смертности — сердечнососуди стые и онкологические заболевания. Распространенность метаболического синдрома в об щей популяции довольно высока и колеблется от 14 до 24% (16, 19, 23). Лидируют в этом отношении высокора звитые страны Северной Америки и Европы. Исследова ние распространенности метаболического синдрома, про веденное среди китайского населения в Гонконге, показа ло, что сочетание сахарного диабета типа 2, артериальной гипертензии и дислипидемии имеют 10% населения. По данным американских исследователей метаболический синдром, согласно критериям Adult Treatment Panel III (ATP), в этой стране имеют в среднем 23,7% населения (т.е. 47 млн. человек) (19). При этом частота метаболиче ского синдрома увеличивается с возрастом: так среди лиц от 20 до 29 лет он имеется у 6,7%, от 60 до 69 — у 43,5%. Среди молодых пациентов с ожирением в возрасте 1622 лет частота метаболического синдрома составила 35%. Основным и, пожалуй, наиболее манифестным звеном патогенеза метаболического синдрома, по мнению боль шинства исследователей, является первичная инсулино резистентность и компенсаторная гиперинсулинемия. Ин Метаболический синдром как маркер внегонадного... сулинорезистентность это снижение биологического эф фекта инсулина. Развивающаяся компенсаторная гипер инсулинемия, с одной стороны, вначале поддерживает углеводный обмен в норме, с другой — индуцирует разви тие метаболических, гемодинамических и органных нару шений, приводящих в итоге к возникновению сахарного диабета типа 2 и сердечнососудистых заболеваний. В пользу ведущей роли инсулинорезистентности в развитии метаболического синдрома и отдельных его компонентов свидетекльствуют результаты популяционного исследова ния, проведенного в Италии (авторы). Было выявлено, что инсулинорезистентность имелась у 58% обследованных с артериальной гипертензией, у 84% — с гипертриглицери демией, у 42% — с гипеерхолестеринемией, у 66% с на рушениями к толерантности к глюкозе, у 95% — с мета болическим синдромом. Большой толчок в развитии абдоминальновисцераль ного ожирения и инсулинорезистентности привносят гор мональные нарушения, возникающие особенно на этапе формирования менопаузального гомеостаза. Развиваю щийся гормональный дисбаланс способствует накопле нию жира в висцеральных депо и развитию и прогресси рованию инсулинорезистентности. С увеличением общей жировой массы тела резко возрастает тканевой синтез эс трона и его метаболитов. Причем, нарушение секреции половых гормонов сопряжено со значительным увеличе нием продукции гонадотропинов и выраженным дефици том гормона роста. При абдоминальном ожирении нару шается и периферический метаболизм кортикостерои дов: увеличивается метаболический клиренс кортизола. В адипоцитах сальника вследствие повышения активности 11вгидроксистероиддегидрогеназы ускоряется превра 83 ÃËÀÂÀ 4 84 щение неактивного кортизола в кортизол, который ока зывает местное действие, стимулируя адипогенез в висце ральных депо (28). Жировая ткань является источником синтеза ряда ци токинов, из которых определенный интерес в рамках он кологической проблематики имеет фактор некроза опу холейа и интерлейкин6. Многие исследователи рассма тривают ФНОа как медиатор инсулинорезистентности при ожирении — отмечены положительная корреляция между экспрессией ФНОа и величинами ОТ/ОБ и ИМТ, а также снижение экспрессии ФНОа и его концентрации в крови при уменьшении массы тела (21). Пропорциональ но нарастанию массы жировой ткани в крови увеличива ется концентрация интерлейкина6. Продукция интерлей кина6 жировой тканью сальника в 23 раза превышает та ковую подкожной абдоминальной жировой тканью (26). Следует заметить, что при метаболическом синдроме зна чимость сальника, как одного из наиболее активных ана томических зон биосинтеза целого спектра ферментов, гормонов, метаболитов, цитокинов резко возрастает. В настоящее время многими эпидемиологическими ис следованиями установлена корреляция между ожирени ем, перееданием, гипертонией и т.д., с одной стороны, и частотой рака ряда локализаций, в особенности репро дуктивных органов — с другой (15, 18, 22, 23, 24, 25, 27). И эта связь в большей степени сопряжена с различными сторонами метаболического синдрома, из которых наи более важным и определяющим становится гормональ ная составляющая канцерогенеза. С позиций наших рассуждений, представляло опреде ленный интерес проследить, имеется ли какаялибо связь или параллель между индексом массы тела (ИМТ) и уров Метаболический синдром как маркер внегонадного... нем минерализации кости, а также состоянием эстроген рецепторов в тканях мишенях у женщин постменопау зального периода. Ожирение в данном случае для нас расценивалось как маркер чрезмерной продукции эстро на. В рамках нашего анализа мы исходили из классифика ции ВОЗ, где индекс массы тела 2530 кг/м2 считается пограничным для нормальной массы и ожирения. Таким образом, все наблюдения, превышающие индекс массы тела 30 кг/м2 для пациенток постменопаузального пе риода, расценивались как ожирение. Анализ нашего ма териала свидетельствует о следующем (табл. 9). Таблица 9. Сопоставление данных индекса массы тела и минеральной плотности кости в популяции пациенток постменопаузального периода Состояние костной ткани Число пациенток Индекс массы тела до 30 кг/м2 после 30 кг/м2 Высокий уровень 89 37,9 62,1 Норма 94 71,8 28,2 Остеопения 262 75,5 24,5 Остеопороз 239 81,7 18,3 Всего 684 66,7 33,3 р<0,001 Интерпретация этих данных формирует следующие по ложения. В целом, при высоком уровне минерализации кости в популяции доминируют женщины с превышением индекса массы тела — 62,1%. Иными словами, сочетание ожирения и повышенных показателей минерализации ко сти в постменопаузе является проявлением такого вари 85 ÃËÀÂÀ 4 86 анта метаболического синдрома, когда с наибольшей ве роятностью можно говорить о гиперэстрогении. Эта точка зрения подкреплена в исследовании Н.Б. Акоповой (2002) на материале больных краурозом вульвы, раком молоч ной железы, гиперпластическими процессами и раком эн дометрия, где установлена кореллятивная взаимосвязь между раком эндометрия и молочной железы, высоким уровнем минерализации кости и ожирением. Наоборот, при явно дистрофических процессах в кости (остеопения, остеопороз) данные индекса массы тела свидетельствуют об отсутствии ожирения у подавляющего числа пациен ток: при остеопении в 75,5% наблюдений, при остеопоро зе в 81,7%. Подобная ситуация отмечена и у большинства пациенток с краурозом вульвы (1). Таким образом, при явно дистрофических процессах в кости (остеопения, ос теопороз) данные индекса массы тела свидетельствуют об отсутствии ожирения у преимущественного числа па циенток. Иными словами, при отсутствии проявлений ме таболического синдрома как бы отсутствует патогенети ческая база избыточной продукции эстрона и состояние может быть обозначено как гипоэстрогенная. Таким образом, как уже было отмечено, популяция па циенток в постменопаузе может быть условно разделена на две группы: I гипоэстрогенный вариант постменопаузы, для ко торой характерен низкий ИМТ, высокая частота остеопе нии и остеопороза, относительное превалирование крау роза вульвы; II гиперэстрогенный вариант постменопаузы, где доминируют проявления метаболического синдрома (ожирение), высокая частота гормонозависимых опухо лей в органахмишенях (рис. 8) Метаболический синдром как маркер внегонадного... Однако в эту логическую цепочку не совсем вписывают ся наблюдения, где имеется сочетание ожирения с остео пений и остеопорозом и наоборот, высоких показателей минерализации кости и нормального индекса массы тела. Анализируя эти данные, мы в конечном итоге пришли к необходимости учета такого фактора, как уровень эстро генрецепторов в тканях мишенях. Именно взаимосвязь эс троген — эстрогенрецептор в постменопаузе может обес печить протективный эффект на кость равно как и стимули ровать гиперпластические процессы в органах мишенях. Эти рассуждения привели нас к идее изучения уровней эс трогенрецепторов раздельно при I и II варианте постмено паузы. Результаты отражены в таблицах 10, 11, 12. Таблица 10 Сопоставление данных индекса массы тела и уровня рецепторовэстрогенов в молочной железе Уровень рецепторов Индекс массы тела Число пациенток до 30 кг/м2 после 30 кг/м2 ЭР+++ 11 27,2 72,8 ЭР* 53 67,9 32,1 р<0,05 Таблица 11 Сопоставление данных индекса массы тела и уровня рецепторовэстрогенов вульвы Уровень рецепторов Индекс массы тела Число пациенток до 30 кг/м2 после 30 кг/м2 ЭР+++ 21 47,6 52,4 ЭР* 43 79,1 20,9 р<0,05 87 ÃËÀÂÀ 4 Таблица 12 Сопоставление данных индекса массы тела и уровня рецепторовэстрогенов в эндометрии Уровень рецепторов 88 Индекс массы тела Число пациенток до 30 кг/м2 после 30 кг/м2 ЭР+++ 14 21,4 78,6 ЭР* 50 72,0 28,0 р<0,05 * ЭР соответствует данным в диапазоне ЭР++ до ЭР Анализируя эту часть работы можно констатировать ряд моментов, имеющих определяющее значение в трак товке тех несоответствий, о которых упоминалось выше. Как это видно из таблиц, во всех ситуациях, где отмечены высокие уровни эстрогенрецепторов, имеется превали рование повышенного индекса массы тела. Причем, ре зультаты, полученные для молочной железы и эндоме трия весьма схожи: 72,8% и 78,6% соответственно. При вульве эти данные несколько ниже — 52,4%. Таким обра зом, одно из проявлений метаболического синдрома, вы ражающегося в ожирении и, соответственно, в гиперэс трогении, обеспечено достаточно высоким пулом эстро генрецепторов в тканяхмишенях. Наряду с этим, мы на блюдаем и то, что у определенной части пациенток при высоком уровне эстрогенрецепторов в органахмишенях индекс массы тела не превышает границы нормальных ве личин. Наоборот, там, где имеется ожирение, сохраняет ся процент наблюдений с низким уровнем рецепторов: при молочной железе — 32,1%, вульве — 20,9% и эндо метрии — 28,0%. Метаболический синдром как маркер внегонадного... Вполне очевидно, что вероятная модель варианта постменопаузы должна формироваться не только с учетом возможного гормонального фона, но и с уче том уровня эстрогенрецепторов в органахмишенях. Опираясь на эти рассуждения, можно предположить следующие варианты гормонального гомеостаза в постменопаузе (рис. 9). Таким образом, можно говорить о 4 вариантах пост менопаузы, которые наиболее полно отражают сочета ние гормонального и рецепторного статуса, формирую щегося в постменопаузе. Нам представляется, что подоб ное разделение постменопаузы дает возможность уже се годня более целенаправленно решать вопросы замести тельной гормональной терапии, с одной стороны. С дру гой, возникает достаточно реальная перспектива патоге нетического подхода к профилактике и ранней диагно стике гормонозависимых опухолей женской репродуктив ной системы. Возвращаясь к концепции Я.В.Бохмана (1968, 1972) о двух патогенетических вариантах рака эндометрия, надо заметить, что без учета рецепторного статуса действи тельно в группе больных раком эндометрия дифференци руются две категории пациенток: пациентки с явным пре вышением индекса массы тела и с сопутствующими приз наками метаболического синдрома (гиперэстрогенный тип) и пациентки с нормальным индексом массы тела без явных признаком метаболических нарушений (гипоэстро генный тип). Однако в каждой из двух категорий пациен ток имеются варианты опухоли с высоким и низким рецеп торным статусом. Иными словами, если, наряду с консти туциональным статусом больных учитывать и уровень эс трогенрецепторов, то четко дифференцируются уже че 89 ÃËÀÂÀ 4 90 тыре варианта рака эндометрия. Наши рассуждения сво дятся к тому, что при любом варианте рака репрпо дуктивных органов в постменопаузе достаточно четко дифференцируется четыре патогенетических варианта заболевания. В этом смысле заболевание не сет на себе отпечаток того варианта постменопаузы, на фоне которого сформировался канцерогенез. Обобщая эти данные можно сказать, что одним из ключевых моментов гормонального гомеостаза в постме нопаузе становится взаимодействие системы эстроген — эстрогенрецептор, формируя гиперпластическую или ин волютивную направленность тканеймишеней. Метаболический синдром как маркер внегонадного... Список литературы к Главе 4. 1. Àêîïîâà Í.Á. Âîçìîæíîñòè ðåíòãåíîâñêîé äåíñèòîìåòðèè â äèàãíîñòèêå èíâîëþöèîííî-àòðîôè÷åñêèõ è ãèïåðïëàñòè÷åñêèõ ïðîöåññîâ ó æåíùèí â ïîñòìåíîïàóçàëüíîì ïåðèîäå, Äèñ. êàíä. ìåä. íàóê, Ìîñêâà, 2002 ã. 2. Áåðøòåéí Ë.Ì. Ãîðìîíàëüíûé êàíöåðîãåíåç, ÑÏá, Íàóêà, 2000 3. Áåðøòåéí Ë.Ì. Ýñòðîãåíû, ñòàðåíèå è âîçðàñòíàÿ ïàòîëîãèÿ, Óñï. ãåðàíò., 1998, ò.2, ñ.90-97. 4. Áîõìàí ß.Â. Îá îñîáåííîñòÿõ îðãàíèçìà áîëüíûõ ðàêîì òåëà ìàòêè, Âîïð. îíêîëîãèè, 1963, ¹9, ñ.30-37. 5. Áîõìàí ß.Â. Ðàê òåëà ìàòêè, Êèøèíåâ: Øòèíèöà, 1972. 6. Áîõìàí ß.Â. Ðóêîâîäñòâî ïî îíêîãèíåêîëîãèè, Ëåíèíãðàä, Ìåäèöèíà, 1989 7. Áîõìàí ß.Â., Äàíîâà Ë.À. Î ïðåäðàñïîëîæåííîñòè ê ðàêó òåëà ìàòêè, Ñîâð. ïðîáëåìû îíêîëîãèè, Ë., 1967, ñ.202-207. 8. Äèëüìàí Â.Ì. Áîëüøèå áèîëîãè÷åñêèå ÷àñû, Ì, Çíàíèå, 1981 9. Äèëüìàí Â.Ì. Ìóòàöèîííî-ìåòàáîëè÷åñêàÿ ìîäåëü ðàçâèòèÿ ðàêà è ðàçâèòèå îïóõîëåâîãî ïðîöåññà, Âîïð. îíêîëîãèè., 1976, ¹8, ñ.3-16. 10. Äèëüìàí Â.Ì. Íåéðî-ýíäîêðèííûé ìåõàíèçì ñòàðåíèÿ è ðàê, Âîïð. îíêîëîãèè, 1967, ¹10, ñ.39-48. 11. Äèëüìàí Â.Ì. Ñòàðåíèå, êëèìàêñ è ðàê., Ë, Ìåäèöèíà, 196. 12. Äèëüìàí Â.Ì. ×åòûðå ìîäåëè ìåäèöèíû, 1987 13. Äèëüìàí Â.Ì. Ýíäîêðèíîëîãè÷åñêàÿ îíêîëîãèÿ, Ë, Ìåäèöèíà,1974 14. Äèëüìàí Â.Ì., Áîáðîâ Þ.Ô. Ãèïåðõîëåñòåðèíåìèÿ è ðàê.  êíèãå: Ñîâðåìåííûå ïðîáëåìû îíêîëîãèè. Ïîä ðåä. À.È.Ðàêîâà., Ë, Ìåäèöèíà, 1966, ñ.76-80. 15. Abu-Abid S., Szold A., Klausner J. Obesity and cancer, J.Med., 2002, 33 (1-4):73-86. 16. Angel A. Pathophysiologic changes in obesity, Canad. Med. Ass. J., 1978, vol.119, p.1401-1406 17. Bokhman J. Two pathogenetic types of endometrial carcinoma, Gynecol. Oncol, 1983;15:10-17 91 ÃËÀÂÀ 4 92 18. Engeland A., Tretli S., Bjorge T. Height, body mass index, and ovarian cancer, J. Natl. Cancer Inst.,2003, Aug 20;95(16):1244-8. 19. Ford E., Giles W., Dietz W. Prevalence of the Memetabolic syndrome among US Adults, JAMA, 2002; 287:356-9. 20. Harlan W., Landis J., Flegal K. Secular trends in body mass in the United States, Am.J.Epidemiol, 1988, 128:1065. 21. Hauner H., Bender M., Hube F. Plasma concentration of TNFa and its soluble receptors in obese subjects, Int. J. Obes. Relat. Metab. Disord., 1998, 22:1239-43. 22. Jonsson F., Wolk A., Pedersen N. et al. Obesity and hormon-dependent tumors, Int J Cancer, 2003, Sept.10; 106(4):594-9. 23. Kaaks R., Lukanova A. Effects of weight control and physical activity in cancer prevantion: role of endogenous hormone metabolism, Int. Agency for Research on Cancer, France. 24. Kaaks R., Lukanova A., Kurzer M. Obesity, endogenous hormones and endometrial cancer risk: synthetic review, Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev, 2002, Dec; 11(12):1531-43. 25. Lapinska-Szumczyk S., Emerich Janusz. Obesity, hypertension and diabetes melitus in patients with endometrial cancer, /Ginecol. Pol., 2003, Apr; 74(4):274-81. 26. Papanicolaou D. Interleukin-6: the endocrine cytokine, J.Clin. Endocrinol. Metab, 2000; 85:1331-33. 27. Parker E., Folsom A. International weight loss and incidence\of obesity-related cancer: the Iowa Women,s Health Study, Int.J.Obes.Relat.Metab.Disord., 2003, Dec;27(12):1447-52. 28. Rask E., Olson T., Soderberg S. Tissue-specific dysregulation of cortisol metabolism in human obesity, J Clin. Endocrinol. Metab., 2001; 86:1418-21. 29. Seidell J. The worldwide epidemic of obesity. 8th International congress on obesity, London, 1999; 661-8. 30. Woods S., Porte D. The central nervous system, pancreatic hormones, feeding and obesity.- In: Advencer in metabolic disorder/ Ed. R. Levin, R. Luft. New-York, 1978, vol. 4, p.283-312. ÃËÀÂÀ 5 МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ФАКТОРЫ КАНЦЕРОГЕНЕЗА Как нормальная клетка становится раковой Исследование молекулярных механизмов пролифера тивных (гиперпластических) процессов и поиск путей их фармакологической коррекции — одна из самых дина мично развивающихся областей современной молекуляр ной медицины. Понимание базисных основ индукции кле точного роста, особенно в условиях опухолевой тран сформации клеток, является неотъемлемой частью гра мотного подхода к управлению и мониторированию про лиферативной активности (2). Ведь раннее выявление в организме очагов патологической пролиферации и напра вленная регуляция этих процессов открывают неограни ченные возможности в профилактике и лечении таких за болеваний женской репродуктивной системы как масто патии, эндометриоз, фибромиомы, диплазии шейки мат ки. В настоящее время подробно изучены ключевые меха низмы активации сигнальных путей, стимулирующих клет ки к патологической пролиферации. На Рис.10 представлены этапы прогрессии неопласти ческих заболеваний, начиная с хронических воспалитель ных изменений в нормальной ткани, которые впослед ствии вызывают активацию пролиферативных процессов, развитие локальных опухолей и переход последних в ме ÃËÀÂÀ 5 94 тастазирующий рак. По разным данным, на прохождение всех этих стадий требуется от 3 до 20 лет. Нормальная ткань подвергается воздействию вредных факторов окру жающей среды, влиянию оксидантов, диетических компо нентов. Ряд негативных изменений в тканях является так же следствием образа жизни, вредных привычек или травматических воздействий. Локальное либо системное снижение защитных механизмов формирует среду для развития инфекционных процессов и воспалений с акти вацией молекулярных провоспалительных факторов, среди которых основными являются фактор некроза опу холи альфа (TNFα) и интерлейкин1 (IL1). К особенно стям их функционирования относятся стимуляция эк спрессии тканевых металлопротеиназ (MMP) и активация циклооксигеназы2 (COX2) — главного стимулятора син теза простагландинов. Простагландины, наряду с IL1 и TNFα, стимулируют транскрипцию фактора роста эндо телия сосудов (VEGF) и его рецепторов, активация кото рых наблюдается при всех пролиферативных процессах, в том числе при неоангиогенезе (8). На этом фоне может развиться локализованный рак, особенно в сочетании с угнетением активности есте ственных опухолевых супрессоров (белков p27, p53, p21), последующей стимуляцией теломеразы — фермен та «клеточного бессмертия» и циклинзависимых киназ (CDK) — основных положительных регуляторов клеточ ного цикла (1). Переход к следующей стадии канцерогенеза является необратимым и характеризуется нарушениями в экспрес сии молекул межклеточного матрикса, усилением метили рования ДНК с образованием метилированных форм ферментов защитных систем клетки (глютатионSтран Молекулярные факторы канцерогенеза сферазы, GST). На этом фоне происходит включение ан тиапоптотических систем, то есть нарушается естествен ный механизм физиологической программируемой смер ти клеток, что создает необходимые условия для некон тролируемого клеточного деления (13). Молекулярные механизмы активации клеточного деления Общая схема индукции патологического клеточного деления может быть представлена следующим образом (Рис.11). Взаимодействие лиганда с клеточным рецептором (в качестве лиганда может выступать любое природное или неприродное соединение, способное специфически взаи модействовать с рецептором) индуцирует димеризацию последнего, фосфорилирование остатков тирозина в ци топлазматической части рецептора, конформационные изменения, которые стимулируют последующую актива цию цитоплазматических белков, являющихся своеобраз ными проводниками лигандиндуцируемого сигнала с по верхности внутрь клетки. В сигналпроводящие пути во влечены субстраты рецепторов или другие рецепторассо циированные белки, цитоплазматические протеинкиназы, адапторные белки, белки теплового шока, ядерные и ци топлазматические активаторы транскрипции, другие функционально специфичные факторы. Каскадная акти вация обуславливает транскрипцию лигандиндуцируе мых генов, смысл которой сводится к наработке белков, жизненно необходимых клетке (11). Опухолевая клетка имеет свой спектр белков, отлич ный от такового у нормальной. Благодаря этому обстоя 95 ÃËÀÂÀ 5 96 тельству у опухолевой клетки имеется множество воз можностей сохранить пролиферативный потенциал за счет взаимной подстройки сигнальных каскадов (16). Можно сказать, что опухоль характеризуется четко орга низованными нарушениями, направленными на поддер жание активного клеточного деления. Особенность тран сформированных клеток состоит в том, что большинство сигналов, поступающих извне, они воспринимают как сти мул к пролиферации. Как клетка воспринимает сигналы, стимулирующие её деление Существуют три основных канала, по которым в клетку поступают сигналы, побуждающие ее к активному деле нию. Как было сказано ранее, в активацию одного из про лиферативных путей вовлечены цитокины. Это могут быть как провоспалительные цитокины — интерлейкин 1 или фактор некроза опухолей (IL1, TNFα), так и другие бел ки, относящиеся к разным подсемействам (3). При этом финальным цитоплазматическим проводни ком является ядерный фактор транскрипции NFkB (5). Он проникает в ядро клетки и включает работу генов, необходимых клетке для выживания (10). Это один из ос новных антиапоптотических факторов, вовлеченных в ра звитие воспаления, пролиферации и, конечном счете, опу холевого роста (Рис.12). Другой пролиферативный путь связан с ростовыми факторами, которые вовлекают в процессы клеточного деления онкогены и факторы, стимулирующие образова ние сосудов, необходимых для активного роста опухолей. К числу наиболее сильных стимуляторов клеточного де Молекулярные факторы канцерогенеза ления относятся эпидермальный фактор роста и фибро бластический фактор роста (18). Третий возможный путь стимуляции клеточного деле ния реализуется через гормонзависимые каналы. Для всех гиперпластических процессов характерно сильней шее влияние стероидных гормонов. Так, в женской репро дуктивной системе ключевыми игроками являются эстро гены (E) — эстрон (E1), эстрадиол (E2), эстриол (E3). Эс трогеновые рецепторы в клеткахмишенях эстрогенов представлены двумя типами — альфа (ERα) и бета (ERβ) (14). По сравнению с ERα, рецептор ERβне обладает спо собностью генерировать ростовые стимулы, и в опухоле вых клетках его не так много (12, 15). Зато взаимодей ствие «ERαE» обеспечивает клетке мощнейший стимул для выживания, обусловленный стимуляцией транскрип ции генов — NFkB, VEGF, EGF, CYP1B1, протоонкогенов, других необходимых факторов выживания в условиях опухолевого метаболизма (4). Эстрогеновые рецепторы функционируют как активаторы транскрипции, проникая через ядерную мембрану и взаимодействуя с так называ емыми EREэлементами (estrogenresponse elements) — участками ДНК, выполняющими функции промотора (9, 17). Необходимо отметить, что в условиях гипоэстрогене мии (например, при назначении антиэстрогеновой тера пии) для опухолевой клетки всегда имеются другие, гор моннезависимые пути выживания, поэтому традиционная классификация опухолей на гормонзависимые и гормон независимые (в данном случае, от эстрогена) в достаточ ной степени условна. С открытием Ah(aryl hydrocarbon)рецепторов стал по нятен молекулярный механизм одного из интереснейших феноменов противоопухолевой защиты. Лигандами этого рецептора являются циклические (ариловые) углеводоро 97 ÃËÀÂÀ 5 98 ды, среди которых множество канцерогенов и опаснейших ксенобиотиков. Их источником служит пища, лекарства, воздух. Активация этого рецептора приводит к усилению синтеза таких изоформ цитохрома P450, которые превра щают указанные вещества в опаснейшие метаболиты, несу щие онкогенный потенциал (7). В природе долгое время не было найдено ни одного естественного лиганда для AhR. Таким образом, опухолевая клетка обладает многими каналами для восприятия и реализации пролиферативных сигналов. В том случае, если один из них блокируется приемом лекарственных препаратов, например, назначе нием антиэстрогенов при терапии эстрогензависимых опухолей, то немедленно включается другой. При таких способностях опухолей к выживанию трудно вычленить, какой именно митогенный стимул является ключевым: блокада одного из них приводит к моментальному вклю чению других с использованием компонентов одного сиг нального пути в пользу другого. Из всего вышесказанного следует, что регуляцию про лиферативной активности клетокмишеней можно осу ществлять на уровне внешней мембраны, цитоплазмы и ядра. Внеклеточные способы коррекции заключаются в блокировании взаимодействий с рецепторами гормонов, ростовых факторов и цитокинов, а также в управлении эк спрессией «нужных» форм цитохрома P450 через взаи модействие лигандов с Ahрецепторами. Цитоплазмати ческими мишенями могут быть киназы, как рецепторные, так и свободные, а также другие сигнальные белки — участники каскадной передачи от мембраны к ядру. Вну триядерная коррекция подразумевает блокаду активато ров транскрипции, модуляцию активности ядерных ре цепторов, защиту от изменений нуклеотидов (например, метилирование) ДНК. В настоящее время на фармацевти Молекулярные факторы канцерогенеза ческом рынке имеется множество блокаторов пролифе рации опухолевых клеток с самой различной направлен ностью действия (Рис.13). От фундаментальных основ клеточной пролиферации следует перейти к конкретным патологиям и рассмотреть, как развиваются события на примере заболеваний, с ко торыми ежедневно приходится сталкиваться практиче скому врачу. Молекулярные механизмы развития опухолей молочной железы Клетки молочной железы подвергаются непрерывному воздействию различных факторов, стимулирующих их пролиферацию. Как уже отмечалось, существует несколь ко альтернативных путей, через которые клетки получают сигналы, стимулирующие их к активному делению (Рис.14). В первую очередь, следует подчеркнуть роль эстроге нов. Опухоли молочной железы традиционно подразде ляются на эстрогензависимые и эстрогеннезависимые. Как развиваются события в случае эстрогензависимой пролиферации? Эстроген (Е) попадает в клетку и активи рует эстрогеновый рецептор (ER), который находится в цитоплазме клетки в неактивном состоянии. Взаимодей ствие гормона с рецептором активирует последний и спо собствует его проникновению в ядро. Попав в ядро, этот комплекс стимулирует экспрессию так называемых эстро гензависимых генов. К ним, прежде всего, относятся ре цептор эпидермального фактора роста (EGFR), фактор роста кератиноцитов (KGF), циклинзависимые киназы (CDK), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), инсули ноподобный фактор роста (IGF) и множество других бел 99 ÃËÀÂÀ 5 100 ков. Все эти белки повышают чувствительность клеток мо лочной железы к факторам, индуцирующим гиперпласти ческие процессы. В случае, если в организме женщины имеется повышенное содержание одного из производных эстрогенов, а именно 16αгидроксисэстрона, эти процес сы многократно усиливаются (6). Именно поэтому повы шенной содержание 16αгидроксиэстрона рассматрива ется в настоящее время как фактор риска развития рака молочной железы. Однако, как уже упоминалось, существуют эстроген независимые варианты развития опухолей. Какие же ме ханизмы «работают» в этом случае? Цитокиновый путь регуляции связан с фактором некро за опухоли (TNFα). В больших концентрациях этот цито кин активирует проапоптотические (рецепторопосредо ванные) сигнальные каскады, то есть останавливает про цессы клеточного деления и вызывает физиологическую гибель клеток. Однако, в малых дозах — действует как фактор выживания и пролиферации. При этом стимулиру ется активность циклооксигеназы2 (COX2) — основного фермента, участвующего в биосинтезе простагландинов (PGE2). Последние являются активаторами ядерного фак тора NFkB, который включает экспрессию генов эпидер мального фактора роста (EGFR), фактора роста керати ноцитов (KGF), циклинзависимых киназ (CDK), фактора роста эндотелия сосудов (VEGF), инсулиноподобного фактора роста (IGF). Все эти белки, как уже упоминалось, стимулируют клеточное деление. Наконец, третий путь, через который происходит акти вация клеточного деления в молочных железах — это сиг нальные каскады, стимулируемые ростовыми факторами. Для опухолей молочной железы это, чаще всего, эпидер мальный фактор роста (EGF), который также способен ак Молекулярные факторы канцерогенеза тивировать ядерный фактор транскрипции NFkВ и через него стимулировать клеточное деление. Таким образом, в настоящее время мы достаточно хо рошо осведомлены о патогенетических механизмах ра звития опухолей молочной железы. Очевидно, что, блоки руя основные каналы поступления сигналов, стимулирую щих пролиферацию, мы можем рассчитывать на успех в профилактике и лечении этой патологии. Другими слова ми, фармакологическая коррекция должна осущест вляться на всех этапах и по отношению ко всем сигналь ным каскадам, которые выполняют ключевые патофизио логические функции. Список литературы к Главе 5. 1. Áîæåíêî Â.Ê. Ìîëåêóëÿðíûå ìàðêåðû ðàêà ìîëî÷íîé æåëåçû.  cá. «Êëèíè÷åñêàÿ ìàììîëîãèÿ» (ïîä ðåä. Â.Ï.Õàð÷åíêî, Í.È.Ðîæêîâîé) (âûï. 1), «Ôèðìà ÑÒÐÎÌ», Ì., 2005 2. Êèñåëåâ Â.È., Ëÿøåíêî À.À. Ìîëåêóëÿðíûå ìåõàíèçìû ðåãóëÿöèè ãèïåðïëàñòè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, Èçä-âî «Äèìèòðåéä Ãðàôèê Ãðóïï», 2005, ìîíîãðàôèÿ; 346 ñòð 3. Baud V, Karin M, Signal transduction by tumor necrosis factor and its relatives, Trends Cell Biol, 2001, 11, 372-377 4. Bukovsky A, Caudle MR, Cekanova M et al. Placental expression of estrogen receptor beta and its hormone binding variant — comparison with estrogen receptor alpha and a role for estrogen receptors in asymmetric division and differentiation of estrogen-dependent cells, Reproductive Biology and Endocrinology, 2003, 1:36 5. Cao Y & Karin M. NF-kappaB in mammary gland development and breast cancer, J. of Mammary Gland Biology and Neoplasia, 2003, 8, 215-23 6. Clemons M, Goss P. Estrogen and risk of breast cancer. N. Engl. J. Med., 2001, 344 (4), 276-285 101 ÃËÀÂÀ 5 102 7. Fishman J, Osborne MP, Telang NT. The role of estrogen in mammary carcinogenesis, Ann. NY Acad. Sci., 1995, 768, 91-100 8. Ford Ch. HJ. Impact of Molecular Biology on Cancer Treatment: I Therapeutic Targets. Kuwait Medical Journal, 2003, 35 (4), 253-262 9. Frasor J, Danes JM, Komm B et al, Profiling of estrogen up- and downregulated gene expression in human breast cancers cells: insights into gene networks and pathways underlying estrogenic control of proliferation and cell phenotype, Endocrinology, 2003, 144, 4562-4574 10. Ghosh S & Karin M. Missing pieces in the NF- B puzzle, Cell, 2002, 109 81s-96s 11. Gomperts BD, Kramer IM, Tatham PER. Signal Transduction. Elsevier Academic Press, USA, Orlando, Florida, 2003, p. 257-392 12. Gustafsson JA, Warner M. Estrogen receptor in the breast: role in estrogen responsiveness and development of breast cancer, J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 74, 2000, 245-248 13. Lacroix M, Toillon R-A, Leclercq G. Stable 'portrait' of breast tumors during progression: data from biology, pathology and genetics. EndocrineRelated Cancer, 2004, 11, 497-522 14. Mosselman S, Polman J, Dijkema R. ER beta: identification and characterization of a novel human estrogen receptor, FEBS Lett, 1996, 392(1), 49-53 15. Roger P, Sahla ME, Makela S et al. Decreased Expresion of Estrogen Receptor Protein in Proliferative Preinvasive Mammary, Tumors Cancer Research 61, 2001, 2537-2541 16. Ross JS, Linette GP, Stec J et al. Breast cancer biomarkers and molecule medicine. Expert Rev. Mol. Diagn., 2003, 3(5), 573-585 17. White R, Parker MG, Molecular mechanism of steroid hormone action, Endocrine-Related Cancer, 1998, 5, 1-14 18. Yarden Y, Sliwkowski M. Untangling the ErbB signaling network, Nat. Rev. Mol. Cell. Biol., 2001, 2, 127-137 ÃËÀÂÀ 6 ИНФЕКЦИОННЫЕ АГЕНТЫ И КАНЦЕРОГЕНЕЗ Инфекционные болезни — одна из великих и трагиче ских страниц человеческой цивилизации. До последнего времени инфекционные и паразитарные болезни являют ся ведущими причинами смертности. Ежегодно в мире умирает 50 млн. человек. Почти 17 млн. — от инфекций и паразитов. Для сравнения: сердечнососудистые болезни уносят около 10 млн. человек. Наш мир наполнен миром микроорганизмов. В процес се длительной эволюции возникли различные формы симбиоза, т.е. биологического сосуществования различ ных организмов. Между микроорганизмами и высшими организмами сформировалась сложная внутренняя по стоянная связь, необходимая, но в то же время изменчи вая в ходе эволюции. И.В.Давыдовский рассматривал ин фекционную болезнь как своеобразный процесс наруше ния адаптации (И.В.Давыдовский, 1962). Это совершенно справедливо: в эру антибиотиков мы наблюдаем интен сивный процесс селекции возбудителей. Ответом на мас совое, зачастую неразумное использование препаратов становится приобретение возбудителями новых свойств, увеличивающих их патогенность и вирулентность. Класси ческие примеры того — пенициллиноустойчивые пневмо кокки и гонококки, полирезистентные штаммы возбудите лей тропической малярии, туберкулеза, токсигенные ÃËÀÂÀ 6 104 стрептококки группы А, вызывающие синдром токсиче ского шока. В последние годы широкое распространение получил термин «новые инфекции». Сегодня можно вы сказать три вероятных пути обозначения возбудителя, как нового. Первый — выделение известных ранее микроор ганизмов или вариантов известных, вызывающих «но вую» болезнь из группы клинически сходных заболева ний, прежде трактовавшихся, как одна нозологическая форма. Пример — грипп, гепатиты, диареи. Второй — по явление неизвестной болезни. Сравнительно недавно от крыты геморрагические лихорадки Лаоса, Эбола, вирусы иммунодефицита человека, др. инфекции. Третий путь — выявление возбудителей болезней, ранее считавшихся неинфекционными. Это самая многочисленная группа среди так называемых «новых инфекций». В неё входят, к примеру, первичная карцинома печени (вирус гепатита С), гастриты, язва и рак желудка или Вклеточная лимфома желудка (Helicobacter pylory), рак шейки матки (вирус па пилломы человека), саркома Капоши (вирус герпеса 8 ти па). По материалам, опубликовавнным ВОЗ, до 84% не которых форм рака этиологически связаны с вирусами, паразитами или бактериями (Cancer Pr, 1996). Согласно оценкам экспертов ВОЗ, до 1,5 млн. новых случаев рака можно избежать, используя методы профилактики ин фекционных и паразитарных болезней. Особое место среди «новых инфекций» занимает сочетание инфекции, когда в результате одновременного или последователь ного воздействия разными инфекционными агентами кли нические проявления болезни претерпевают значитель ные изменения. Рассматривая постменопаузу, как период резкой и весь ма разнообразной качественной перестройки многих гоме Инфекционные агенты и канцерогенез остатических систем, можно предположить, что результа том этого могут стать нарушения во многих системах, в том числе в системе взаимодействия макромикроорганизм. Система урогенитального синуса является весьма важной экосистемой, где даже минимальные сдвиги приводят к обострению разнообразного спектра инфекции. Воспалительные заболевания женских половых орга нов занимают первое место (5570%) в структуре гинеко логической заболеваемости. Значительную долю в них занимают инфекции вульвы и влагалища. В постменопау зе проблема эта приобретает дополнительное звучание и в определенном смысле усложняется. Общеизвестно, что все воспалительные процессы гениталий делятся на нес пецифические и вызванные инфекцией, передающейся половым путем. В последнее десятилетие под влиянием антибиотиков второго и третьего поколений (полусинте тические пенициллины, цефалоспорины, аминогликози ды) в корне изменился спектр микроорганизмов, домини рующих в этиологии воспалительных процессов вульвы и влагалища. Все чаще стали встречаться микробные ассо циации, обуславливающие более тяжелое течение про цесса или же протекающие в виде хронической, невыра женной клинически заболеванием. С биологической точ ки зрения влагалище необходимо рассматривать в каче стве очень важной экологической ниши, которая характе ризуется рядом параметров: концентрация определенных биологически активных веществ (ферменты, микроэле менты, гормоны, белки, аминокислоты, простагландины), рН, окислительновостановительный потенциал, макро организма и что для нас особенно важно, функциональ ной активностью яичников температура, ассоциация ми кроорганизмов и пр. Эти идея высказана ещё в 1988 году 105 ÃËÀÂÀ 6 106 B.Larsen. Состав микрофлоры определяется разнообра зием взаимоотношений видов микроорганизмов, состоя нием иммунной системы. Дефицит эстрогенов в постменопаузе включает цепь разнообразных событий, конечным звеном которых ста новятся ряд хронических патологических состояний, а у ряда пациенток — формируется злокачественная опу холь. Следует сказать, что изменения, происходящие в вульвовагинальной области в постменопаузе, достаточно хорошо изучены и описаны (7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 22, 23, 28, 30, 31, 34). В основе этих изменений, как было отмечено, лежит эстрогенная недостаточность. Именно эстрадиол способствует дифференциации вуль вовагинального эпителия, формирует соответствующую экосистему этой зоны, оказывает благоприятное влияние на ангиогенез и способствует формированию хорошо ра звитой сосудистой системы. Под влиянием эстрадиола по верхностные слизистой вульвы и влагалища в значитель ном количестве накапливают гликоген. Лактобактерии и ацидогенные коринебактерии используют этот богатый запас гликогена, продуцируя органические кислоты, ко торые и поддерживают кислую реакцию среды (рН 3,8 4,2). Именно благодаря кислой реакции подавляется из быточный рост патогенов. Отсутствие эстрадиола приво дит к исчезновению гликогенсодержащих поверхностных клеток, что приводит к ощелачиванию среды и резкому изменению микробиоценоза. Формируется агрессивная микрофлора из условнопатогенных, анаэробных бакте рий и вирусов. Наряду с изменениями поверхностного эпителия редуцируется богатая сосудистая система, мно гослойный дермальный эпителий вульвы, влагалища, шейки матки резко истончается и замещается соедини Инфекционные агенты и канцерогенез тельной тканью. Резко возрастает частота микротравм, трещин и мацераций кожи. В связи с истончением эпидер миса создаются реальные условия, когда микротравмы и трещины могут достигать базального слоя. Условно пато генная и патогенная инфекция в этих условиях способна вегетировать на уровне всех слоев эпидермиса, вызывая длительно текущий, хронический воспалительный про цесс, со всеми вытекающими для воспаления признаками. Кроме того, развитие инволютивноатрофических про цессов в зоне больших и малых половых губ, а также сни жение тонуса мышц промежности, обеспечивающих суже ния вульварного кольца, нивелируют роль такого важно го биологического барьера, как сомкнутое состояние по ловой щели. В итоге, с некоторой относительностью мож но говорить о формировании единой биологической сре ды, включающей в себя вульву, влагалище и шейку матки. Вульвовагинальная зона является наиболее ярким примером конфликта в относительно стабильной экоси стеме при формировании менопаузы. Естественно, что с той или иной интенсивностью подобные конфликты име ют место в любых эстрогензависимых зонах (эндоме трий, яичники, протоки молочных желез и др.). В пред ыдущих главах мы акцентировали наше внимание на рез кое увеличение пула онкологической заболеваемости ор ганов репродуктивной системы именно в постменопаузе. Несомненно, что одним из важных составляющих в этио патогенетической цепи канцерогенеза при этом становит ся инфекционный фактор. В рамках наших рассуждений изучена микрофлора (ПЦРдиагностика) вульвы, влагалища и шейки матки (цервикальный канал) у 76 женщин постменопаузального периода ( Табл.13) 107 ÃËÀÂÀ 6 Таблица 13. Частота выявления инфекционных агентов (в %) в цервикальном канале, влагалище и с поверхности вульвы у пациенток постменопаузального периода Символ. Инфекционный обозначе агент ние Церви кальный канал Влагали ще Вульва Stph 16,4 18,4 10,5 Кандида Cal 20,8 22,4 7,9 Трихомонада Tva 8,2 7,9 5,3 Гарднерелла Gva 10,8 13,2 23,7 Гонококк Ngo 2,6 2,6 3,9 Микоплазма Mho 3,9 3,9 2,6 Уреаплазма Ure 5,8 6,6 2,6 Хламидия Кишечная палочка Цитомегалови рус Вирус простого герпеса II Ctr 6,6 6,6 6,5 Esc 2,2 3,9 10,5 HCMV 1,3 1,3 2,6 Стафилококк 108 HSVII 10,8 9,2 10,5 Вирус папилломы человека н.р. HPV L.r. 2,4 3,9 1,3 Вирус папилло мы человека в.р. HPV H.r. 10,4 6,6 3,9 Р<0,5 Следует отметить, что представленные данные статисти чески недостоверны, вместе с тем, для нас важным было получить общее представление по этому вопросу и выясне ние той тенденции в формировании микробиоценоза цер викального канала, влагалища и вульвы, которая склады Инфекционные агенты и канцерогенез вается в постменопаузе. Обращает на себя внимание раз нообразный спектр различных инфекционных агентов. При этом относительно чаще диагностируется стафилококк, грибы кандида, гарднерелла и вирус простого герпеса 2 се ротипа, а для цервикального канала и серотипы вируса па пилломы человека высокого риска. Кроме того, результаты исследования свидетельствуют о достаточной близости ин фекционного спектра влагалища и цервикального канала, что вполне объяснимо анатомической близостью этих зон, а также единой плоскоэпителиальной выстилкой. Определенный интерес представлял вопрос и о частоте сочетаний различных инфекций, косвенно характеризую щих глубину биоцинотических и местных иммунных нару шений (см. табл.14). Таблица 14. Частота инфекционных ассоциаций (в %) в цервикальном канале, влагалище и с поверхности вульвы у пациенток постменопаузального периода Анатомическая зона Не обна ружено Цервикальный канал Число инфекционных ассоциаций 2 3 более 3 32,4 8,2 26,6 32,8 Влагалище 36,8 7,9 14,5 40,8 Вульва 15,9 43,4 28,9 11,8 Как видно из таблицы, во всех анатомических зонах от мечена достаточно высокая частота сочетаний различных инфекционных агентов. При этом опять же близки пока затели для влагалища и цервикального канала. В рамках данной проблемы изучен микробиологиче ский фон яичников у пациенток постменопаузального пе 109 ÃËÀÂÀ 6 110 риода. Из всего спектра инфекционных агенто установле на лиш герпетическая инфекция: вирус простого герпеса 2 серотипа — 32% наблюдений, цитомегаловирус — 4%, вирус ЭпштейнБарра — 12%. Полученные результаты исследования не позволяют в настоящее время однознач но высказаться о наиболее верояных путях миграции гер петической инфекции в яичниковую ткань. Можно лишь в некоторой мере предположить, что инфецирование про исходит по принципу восходящей инфекции, о чем имеют ся единичные сведения (29, 32). Таким образом, можно совершенно однозначно гово рить о серьезных нарушениях в биоценозе генитального тракта. Обозначая роль инфекционного фактора в канце рогенезе многие исследователи обычно подразумевают два момента: инфекция, как кофактор канцерогенеза и инфекция, как основной этиологический фактор канцеро генеза. Как ни пародоксально, но сегодня, гораздо более убедительно можно говорить об этиологических факто рах канцерогенеза, чем указать четкое место инфекцион ного агента в качестве кофактора канцерогенеза. Любые рассуждения в этом плане — это скорее попытка допол нить воображением и некоторой логикой недостающие звенья в патогенетической цепочке событий. Папилломовирусная инфекция при гинекологическом раке Накопившиеся в онкогинекологии за последние два де сятилетия факты свидетельствуют о доминирующей роли папилломовирусной инфекции в этиологии (генезе) пло скоклеточного рака (рак шейки матки). Развивая идею при частности папилломовирусной инфекции к индуцированию Инфекционные агенты и канцерогенез плоскоклеточных раков, мы попытались дополнить этот раздел онкогинекологии целенаправленными исследова ниями, которые обобщены в отдельной монографии (2). Был изучен максимально возможный спектр ВПЧ в об разцах опухоли у 80 больных раком вульвы (см. табл.15). При этом амплификацию выделенной ДНК проводили, ис пользуя праймеры, позволяющие идентифицировать сле дующие типы ВПЧ: 6, 11, 42, 53, 54, 66, относящиеся к низкой степени риска и 16, 18, 31, 33, 35, 39, 45, 51, 52, 55, 58, 59, 68, 73, 83, относящиеся к серотипам высокой сте пени риска. Таблица 15 Частота (абс. число/ %) ДНК вируса папилломы человека при инвазивном раке вульвы Метод исследов. ПЦРдиаг ностика Число Не об боль нару ных жено 80 19 Серотипы 6 11 24* 24* 16 18 55 21 14(3*) 2* 23,8 30,0 30,0 26,3 17,5 2,5 59 83 3* 4(2*) 3,8 5,0 Р<0,05 Для исключения возможных ложноположительных ре зультатов, которые могут иметь место при ПЦРдиагно стике, параллельно проведено исследование с помощью технологии MurexDigene Capture II ДНК HPV, при кото рой также дифференцировались две группы пациенток: пациентки с серотипами низкого риска и пациентки с се ротипами высокого риска. Подобный подход методом «двойного контроля» был крайне необходим, дабы ис ключить возможный минимальный процент ложнополо жительных заключений. Результаты же, полученные тех 111 ÃËÀÂÀ 6 112 нологией MurexDigene Hybrid Capture II, относятся к вы сокоспецифичным тестам. На основе проведенных исследований, включающих два независимых варианта методик по идентификации ДНК вируса папилломы человека в группе 80 больных ра ком вульвы, установлено его присутствие по результатам ПЦРдиагностики, с корректированными технологией Mu rexDigene Hybrid Capture II, в 76,2% наблюдений. С наибольшей частотой при раке вульвы установлено наличие 6 и 11 серотипов. Причем, как правило, эти два серотипа выявлялись одновременно. Вероятно, подобная дупликация серотипов связана с крайне близкой идентич ностью и последовательностью нуклеотидов в геноме па пилломовируса человека у 6 и 11 серотипов. Эти данные, используя метод молекулярной гибридизации (dot blot technique), были получены и в исследованиях Gregory P. Sutton et al. (35). Ассоциация серотипов не ограничилась только 6 и 11 серотипами. На материале наших исследо ваний проявилась ассоциация 18 серотипа с 55 (1 наблю дение), с 59 (1 наблюдение), с 83 (1наблюдение), 55 серо типа с 59 (1 наблюдение), 59 и 83 серотипа (1 наблюде ние) Наряду с этим, не отмечено ни одного наблюдения ассоциации какоголибо серотипа с 16 серотипом. Как правило, 16 серотип выявлялся изолированно. Доля паци енток, у которых выявлены серотипы 16 и 18, трактуемые (на модели рака шейки матки) как серотипы высокого он кологического риска, на нашем материале установлены в 43,8%. наблюдений. Вирусный канцерогенез можно условно разделить на несколько этапов (3, 4): 1. первичное инфицирование вирусом; Инфекционные агенты и канцерогенез 2. персистенция генома вируса папиллом в эписо мальной форме и возможность продукции виру сных частиц с последующей вторичной инфекцией; 3. интеграция вирусной ДНК в клеточный геном без видимой специфичности сайта интеграции; на эта пах 2 и 3 начинают проявляться функции Е6 и Е7, нарушающих контроль деления клеток; 4. индукция мутаций в клеточной ДНК, вызывающая нестабильность клеточного генома; 5. селекция клона клеток с мутантной ДНК, содержа щих интегрированную ДНК вирусов папилломы; 6. активное размножение данного клона клеток и рост опухоли. В рамках вирусного канцерогенеза наиболее значим именно третий этап, определяющий новый качественный сдвиг во взаимоотношениях вируса и клетки хозяина. Интеграция ДНК ВПЧ в геном клеток сопровождается двумя молекулярными событиями: 1. Встраивание вирусной ДНК в хромосому всегда со провождается нарушением структуры гена Е2, ко торый является репрессором Е7. 2. при интеграции ДНКвируса синтез белка Е2 пре кращается вследствие нарушения структуры соот ветствующего гена и активируется синтез белка Е7. Таким образом, факт интеграции вирусной ДНК может быть зарегистрирован или изучением структуры гена Е2 (эти методы в стадии разработок) или измерением уровня синтеза онкобелка Е7. Из этого следует, что наличие он кобелка Е7 в пробах из опухоли может рассматриваться как однозначное свидетельство вирусассоцированного злокачественного процесса. Неоспоримым достоинством Е7, как маркера, является то, что в норме этот белок в тка 113 ÃËÀÂÀ 6 114 нях не синтезируется. Его происхождение полностью свя зано с жизненным циклом интегративной формы ВПЧин фекции. Так же преимуществом метода является то, что берется материал непосредственно из органамишени. В нашей работе иммуноферментный анализ выполнен в 34 наблюдениях рака вульвы (28 больных с наличием ВПЧ в опухоли и 6 больных без ПЦР данных ВПЧ инфекции) — см. табл.16. Из 28 больных с вирусассоцированным ра ком вульвы у 20 имели место 16 и 18 серотипы. В семи на блюдениях установлены 6/11 серотипы и в одном наблю дении 83 серотип. Во всех наблюдениях вирусассоциро ванного рака определялся онкобелок Е7. Таблица 16 Уровень белка Е7 в образцах опухоли рака вульвы Уровень белка Е7 (ng/ml) Серотипы ВПЧ Число Без ВПЧ больных 6/11 16 18 83 Не обнаружен 15 6 До 1,0 5 2 3 1,1 — 5,0 5 4 1 5,1 — 10,0 2 2 Более 10,1 7 7 Всего 34 6 7 7 1 15 5 1 1 Положительные результаты получены только в тех про бах, где имелись серотипы 16 и 18. Значения онкобелка Е7 были весьма вариабельны и колебались в диапазоне 0,0612 ng/ml. Из 6 больных с вируснезависимым опухо левым процессом онкобелок Е7 выявлен в 1 наблюдении (1,8 ng/ml), что требует отдельного изучения. Значимость изучения синтеза онкобелка Е7 в вирусиндуцируемых Инфекционные агенты и канцерогенез опухолях гораздо более обширна с диагностической, ле чебной и прогностической точек зрения. Специфичность теста на болок Е7, вероятно, для отдельных серотипов различается, что не позволяет сегодня говорить о широ ком его использовании в ранней диагностике рака вульвы, учитывая спектр серотипов ВПЧ, встречающийся при этой локализации злокачественного процесса. В данном же фрагменте исследования мы преследовали одну цель — привнести еще одно доказательство причастности ВПЧ в канцерогенезе рака вульвы. Следующая локализация, не относящаяся к тради ционной модели плоскоклеточного рака — рак яичников. Интерес к этой локализации определялся тем, что в груп пе эпителиальных раков яичника отсутствует вариант пло скоэпителиального процесса. Следовательно, учитывая тропность папилломовирусной инфекции к плоскому эпи телию, как бы автоматически снимался вопрос о причаст ности этой инфекции в генезе эпителиального рака яични ков. Вмечсте с тем, в литературе имеются сведения о на личии ВПЧ в образцах неопластической трансформации эпителия яичников и эта частота варьирует от 32% до 52% (5, 14, 24, 36, 37, 38). Предметом изучения в настоя щем разделе явились образцы ткани яичников 67 боль ных эпителиальным РЯ и 25 пациентов контрольной груп пы без признаков злокачественной патологии яичников (6). Из таблицы 17 видно, что при ДНКдиагностике ПВИ в 51 (76,1%) из 67 наблюдений ЗЭОЯ ВПЧ был положи тельным (p<0,001). И только в 2 из 25 случаев (8,0%) нор мальных тканей яичников зарегистрированы позитивные результаты (p<0,001). Причем, частота определения ВПЧ в образцах серозного (n=52) и муцинозного (n=15) РЯ имела практически одинаковые значения — 75,0% и 115 ÃËÀÂÀ 6 80,0% соответственно (p>0,05). То обстоятельство, что ПВИ при различных вариантах РЯ выявляется статистиче ски достоверно выше, чем в нормальных тканях позволя ет предположить ее причастность к возникновению и ра звитию ЗЭОЯ. 116 Таблица 17. Частота определения ВПЧ (абс. число/%) в образцах опухолевой и нормальной тканях яичников с использованием метода ПЦР Группа исследования Эпителиальный рак яичников Число ВПЧпозитивные ВПЧнегативные больных образцы образцы 67 100% 51* 76,1% 16 23,9% в том числе: Серозный рак яичников 52 100% 39** 75,0% 13 25,0% Муцинозный рак яичников 15 100% 12** 80,0% 3 20,0% 2* 8,0% 23 92,0% Контрольная группа 25 100% *p<0,001; **p>0,05 В дальнейшем наши взгляды были устремлены в на правлении изучения гипотетически значимых серотипов ПВИ в онкогенезе РЯ. Надо сказать, что в мировой лите ратуре существуют только сведения о детекции ВПЧ 16 и 18 типов в опухолевой ткани яичников (5, 36, 37). Более того, на моделях канцерогенеза злокачественных ново образований генитального тракта, включая рак шейки Инфекционные агенты и канцерогенез матки, рак вульвы и рак влагалища продемонстрирована некая условность градации ПВИ в соответствии с ее он кологическим потенциалом, которая вероятно обусло влена локализацией опухолевого процесса. Поэтому в данной работе нами была проведена идентификация ДНК максимально широкого спектра типов ВПЧ как вы сокого онкологического риска, так и, относящихся к низкой степени риска. Установлено, что с наибольшей частотой эпителиаль ный РЯ ассоциируется с ВПЧ18 (29,9%), ВПЧ52 (29,9%), ВПЧ55 (26,9%), ВПЧ83 (17,9%), ВПЧ39 (16,4%) серотипами. ПВИ 73, 31, 51, 45, 33, 66, 68 и 16 ти пов определялась в 11,9%; 10,4%; 9,0%; 6,0%; 4,5%; 3,0%; 3,0% и 3,0% наблюдений, соответственно, (рис.15). Наряду с этим, ни в одном образце эпителиаль ного РЯ не отмечено присутствие ВПЧ35, ВПЧ58 и ВПЧ 59 типов и ВПЧ т. н. низкого онкологического риска. Как правило, в большинстве случаев (53,0%) опреде лялось сочетание двух и более серотипов ВПЧ высокого онкологического риска. Изолированная форма инфекции отмечена в 24 образцах (47,0%), из которых в 9 (37,5%) наблюдениях был выявлен 18 тип ВПЧ, в 6 (25,0%) на блюдениях — 52 серотип, по 3 (12,5%) наблюдений — 39 и 55 тип и по 1 наблюдению — 31, 51 и 31 серотипы. Не отмечено изолированных вариантов при детекции 16, 33, 45, 68, 73 и 83 типов ПВИ. Следует особо остановиться на случаях определения 16 и 18 серотипов ВПЧ в овариальных пробах. Так, доля больных эпителиальным РЯ положительных по этому признаку в нашем исследовании составила лишь 32,9%. Аналогичные данные были получены в исследовании опу холевой ткани яичников методом ПЦРдиагностики H.J. 117 ÃËÀÂÀ 6 118 Yang et al. (37). В то же время, результаты некоторых ис следовательских работ представленных в мировой перио дической литературе с использованием методик иммуно гистохимического анализа и гибридизации in situ, показа ли присутствие ПВИ 16 и 18 серотипов приблизительно в половине случаев (1, 36). По всей вероятности, противо речивость полученных результатов может быть обусло влена использованием методов детекции вирусных ин фекций, которые в сравнении с ПЦРдиагностикой, обла дают меньшей чувствительностью и специфичностью. Значительный научный интерес представляло изучение вопроса о своеобразии ассоциации различных серотипов ПВИ при серозном и муцинозном вариантах ЗЭОЯ (рис.16). Проводя анализ полученных нами данных, выяс нилось, что муцинозный РЯ с наибольшей частотой соче тается с ВПЧ 18 (80,0%) серотипа (р<0,001), а при сероз ном РЯ в большинстве овариальных проб выявлено при сутствие ВПЧ 52 (36,5%) и 55 (32,7%) типов (р<0,01). Разница статистически достоверна. Однако поскольку верификация диагноза ЗЭОЯ вклю чает в себя проведение пункции брюшной полости через задний свод влагалища, что может увеличивать вероят ность распространения вирусной инфекции, и как след ствие приводить к ложноположительным результатам, мы сочли возможным проанализировать частоту выявления спектра серотипов ВПЧ в группах пациентов с наличием пункции на диагностическом этапе и без нее. Нами не бы ло отмечено существенных различий частоты детекции серотипов ВПЧ в исследуемых группах пациентов (табл.18). Это дает нам право аргументировано утвер ждать об истинности статуса ВПЧинфекции в опухолевой ткани яичников. Инфекционные агенты и канцерогенез Таблица 18. Частота определения серотипов ВПЧ (абс. число/%) в образцах опухолевой ткани яичников с учетом пункции брюшной полости Группа Число исследования больных Частота серотипов ВПЧ 18 39 52 55 83 без пункции 30 100,0% 13 7 12 11 9 43,3% 23,3% 40,0% 36,7% 30,0% с пункцией 21 100,0% 7 4 8 7 3 33,3% 19,0% 38,1% 33,3% 14,3% p>0,05 Подводя промежуточный итог из всей совокупности имеющихся на этот момент данных, мы хотели бы подчер кнуть два важных обстоятельства. Вопервых, ВПЧ, в част ности 18, 52, 55, 83 и 39 его серотипы, по всей вероятно сти, обладают высокой тропностью в отношении эпителия яичников. Вовторых, принимая во внимание тот факт, что при сравнении спектра ПВИ в пробах муцинозного и се розного РЯ нами обнаружено достоверное различие в ча стоте детекции ВПЧ 18, 52 и 55 типов, повидимому, ука зывает на важность дифференцированного подхода с по зиций значимости того или иного серотипа для различных вариантов эпителиального РЯ. Между тем присутствие ПВИ в ткани не тождественно ее участию в процессе опухолевого перерождения клет ки. Такое заключение необходимо осмыслить в первую очередь с позиции хронологии течения инфекционного процесса, тогда станет понятным, какие из множества со бытий и определяют потенциальную готовность клетки к злокачественной трансформации. Накопленные сведения показывают, что во взаимоотно шении с клеткой хозяина ВПЧ может существовать в двух 119 ÃËÀÂÀ 6 120 состояниях — эписомальном и интегративном. Эписомаль ная форма является инфекционной единицей, заражаю щей клетки. Персистенция генома ВПЧ во внехромасо мальной форме обеспечивает продукцию вирусных частиц с последующей вторичной инфекцией. В определенных случаях происходит интеграция вирусного генома в генети ческий аппарат клетки хозяина, которая на молекулярном уровне сопровождается следующими событиями. Так, встраивание вирусной ДНК в хромосому всегда заканчива ется полным разрушением генов Е 1 — Е 2. Последние от вечают за регуляцию транскрипции вирусных генов Е 6 и Е 7, что в свою очередь приводит к их неконтролируемой эк спрессии и активному синтезу онкопротеинов Е 6 и Е 7. Не останавливаясь подробно на описании функциональных особенностей и механизмов реализации канцерогенного эффекта вирусных протеинов Е 6 и Е 7, которые были рас смотрены в главе, посвященной обзору литературных ис точников и хорошо известны широкому кругу специали стов, подчеркнем лишь то положение, что процесс неопла стической трансформации характеризуется интеграцией вирусной ДНК, выражающейся в продукции большого ко личества онкобелков Е 6 и Е 7 в исследуемой ткани. В нашей работе анализ 85 овариальных проб (61 обра зец тканей ЗЭОЯ и 24 — нормальных тканей яичников) был проведен методом ИФА с использованием широкой панели моноклональных антител к различным детерми нантам белка Е 7 для ВПЧ18 серотипа (табл. 19). Прежде всего, обратим внимание на итоги результатов по ВПЧ18 позитивным образцам. Из 20 проб, забранных у больных эпителиальным РЯ I — IV стадий, продукция белка отмечена в 14 (70%) образцах преимущественно с ранними стадиями опухолевого процесса (p<0,0001). Инфекционные агенты и канцерогенез Таблица 19. Уровень онкопротеина Е 7 ВПЧ18 в образцах эпителиального рака яичников Уровень онкобелка Е 7 (нг/мл) Группа Общее исследования число отсутст До 1 вует 1,1 5,0 5,1 10,0 бо лее всего 10,0 ВПЧ18 пози тивные пробы 20 100% 6 30,0% 13 1 14 70,0% ВПЧ18 нега тивные пробы 41 100% 38* 92,7% 3 3* 7,3% Контрольная группа 24 100% 24* 100% 0* 0% p<0,0001; *p>0,05 Показатель уровня ВПЧ18 Е 7 протеина у пациенток варьировал в пределах пороговых значений и составил 0,3 — 1,2 нг/мл. Отсутствие вирусного протеина зафик сировано только в 6 (30%) пробах больных распростра ненным РЯ. Можно предположить, что синтез онкопроте ина Е 7 начало которого в клиническом эквиваленте про ецируется на стадию предрака, вероятно, в течение ра звития опухолевого процесса имеет тенденцию к сниже нию. Принимая во внимание незначительное число Е 7по зитивных наблюдений, нами не предусматривалось изуче ние зависимости продукции вирусного протеина от стадии распространения опухолевого процесса. Тем не менее, дальнейшая разработка этого направления позволит определить практическую ценность онкопротеина Е 7 в 121 ÃËÀÂÀ 6 122 качестве диагностического биомаркера ВПЧассоцииро ванных неопластических процессов яичников. В группе ВПЧ18 негативных образцов, онкобелок Е 7 был выявлен в 3 (7,3%) из 41 наблюдений (p<0,0001). При этом уровень белка имел критическое значение — более 20 нг/мл. Безусловно, этот эпизод нуждается в дополнительном изучении, однако, в литературных ис точниках имеется описание феномена «элиминации» или «hit and run transformation» вируса в возникшей опу холи. Впервые на это явление обратил свое пристальное внимание Л.А.Зильбер, который в эксперименте на кры сах продемонстрировал отсутствие вирусного агента в опухоли, индуцируемой только одним штаммом вируса куриной саркомы Рауса (Л.А. Зильбер и И.Н.Крюкова, 1958). Говоря о вирусе папилломы, следует отметить, что аналогичная модель была описана K.T.Smith (1988), где в культивируемые клетки фибробластов мышей вво дили линейную ДНК (т.е. интегрированную форму) бы чьего вируса папилломы 4 серотипа и только в 5 (15%) из 21 трансформированных клеточных линий была иден тифицирована вирусная ДНК, что возможно имеет место и в нашем случае. Изучение уровня онкобелка Е 7 ВПЧ 18 серотипа в 24 образцах нормальных тканей яичников показало отсут ствие синтеза последнего во всех пробах, в том числе и ВПЧпозитивных (p<0,0001). Разумеется, продукция вирусного белка Е 7 в тканях ЗЭОЯ, происхождение которого полностью связано с жизненным циклом интегративной формы ПВИ, наряду с его отсутствием в нормальной ткани яичников в опреде ленным смысле может быть еще одним аргументом в пользу ВПЧассоциированного опухолевого процесса. Инфекционные агенты и канцерогенез Герпесвирусная инфекция при злокачественных эпителиальных опухолях яичников В настоящее время результаты немногочисленных эпи демиологических и экспериментальных научных работ свидетельствуют о том, что среди прочих вирусных аген тов определенным онкогенным потенциалом могут обла дать вирусы герпеса (вирус ЭпштейнБарр (ВЭБ), вирус простого герпеса 1 и 2 типов (ВПГ) и цитомегаловирус (ЦМВ)). Понашему мнению целенаправленный поиск ко факторов, в первую очередь необходимо рассматривать с точки зрения дальнейшего изучения особенностей ПВИ при эпителиальном РЯ. Определение обозначенных герпесвирусов мы провели в 67 образцах опухолевой и 25 образцах нормальной тка ни яичников (рис.17). Как нам удалось установить, частота определения ВЭБинфекции в основной группе составила 38,8% на блюдений и была статистически достоверно выше по сравнению с контрольной группой, где составила 12% на блюдений (p<0,01). Кроме того, в контрольной группе от мечалось повышение частоты детекции ВПГ 2 типа (32,0%), которая была в четыре раза выше, чем у больных ЗЭОЯ (7,5%) (p<0,001). Значения частоты ЦМВинфек ции в основной и контрольной группе были практически равные — 3,0% и 4,0% наблюдений соответственно (p>0,05). Таким образом, полученные нами результаты, свиде тельствуют о том, что с наибольшей частотой в опухоле вой ткани определяется ВЭБинфекция, которая, как пра вило, носит сочетанный характер. Так, ассоциация ВЭБ с 123 ÃËÀÂÀ 6 124 ВПЧ отмечена в 28,4% наблюдений, а изолированное те чение инфекционного процесса — в 10,4%. При этом ча ще других установлено сочетание ВЭБинфекции с 52 (17,9%), 55 (13,4%) и 18 (6,0%) серотипами ВПЧ, т.е. ти пами высокого онкологического риска. Если взглянуть на сведения представленные в таблице 20, характеризующие частоту ВЭБ при различных вариан тах эпителиального РЯ, становится очевидным, что для серозного РЯ свойственно увеличение частоты определе ния ВЭБ — этот показатель был положительным у 24 (46,2%) пациенток. В группе больных муцинозным РЯ только у 2 (13,3%) женщин был отмечен позитивный ре зультат. Разница является достоверной (p<0,01). В целом, представленные нами материалы о частоте определения ВЭБ в опухолевой ткани яичников наряду с доказанной моноклональностью генома вируса в опухо левой клетке дают основание предполагать, что ВЭБин фекция может выступать в качестве кофактора, приводя щего к возникновению и развитию, по крайней мере, не которой части ЗЭОЯ. Таблица 20. Частота ВЭБ (абс. число/%) в образцах серозного и муцинозного вариантов эпителиального РЯ с использованием метода ПЦР Группа исследования Число больных ВЭБпозитив ные образцы ВЭБнегатив ные образцы Серозный рак яичников 52 100% 24* 46,2% 28 53,8% Муцинозный рак яичников 15 100% 2* 13,3% 13 86,7% *p<0,01 Инфекционные агенты и канцерогенез До настоящего времени роль ВЭБинфекции в контек сте вирусного канцерогенеза обсуждалась в основном с позиций нарушения локального противоопухолевого им мунного ответа при инфицировании вирусом Влимфоци тов. Однако, в работах целого ряда исследователей про демонстрировано, что ВЭБ также способен инфициро вать и эпителиальные клетки, в частности носо, рото глотки и желудка (17, 21, 27). Нам не встретились лите ратурные данные об инфицировании ВЭБ эпителиальных клеток яичника. Произведенные нами исследования показали, что ВЭБ инфекция в опухолевой ткани яичников определяется в 38,8% наблюдений. Однако необходимо учитывать особен ности, применявшегося в работе метода ПЦР, а именно, то, что метод не отражает, в каком состоянии находились обна руженные фрагменты ДНК. Мы не исключаем возможности, что это могли быть обрывки молекул, заносимые, например лимфоцитами и макрофагами из других участков. Вместе с этим, следует добавить, что ВЭБ диагностиро ван приблизительно в половине случаев (46,2%) серозно го РЯ, в то время как при муцинозном РЯ этот показатель не превышал 13,3% наблюдений. Объяснением этой закономерности может быть предположение о том, что ВЭБинфекция обладает тропностью именно к ПЭЯ, яв ляющегося гистогенетическим источником серозной аде нокарциномы. Общеизвестно, что онкогенный потенциал ВЭБ обусло влен модифицирующим влиянием вирусного онкопротеи на LMP1 на рецепторы эпидермального фактора роста в эпителиальных клетках, вероятно, путем взаимодействия его с клеточным протеином TRAFs (рецепторассоцииро ванные факторы ФНО) (18, 25, 33). Некоторые исследо 125 126 ÃËÀÂÀ 6 Инфекционные агенты и канцерогенез ватели также высказывают точку зрения о способности онкопротеина LMP1 ингибировать р53зависимый меха низм репарации ДНК в эпителиальных клетках (26). В соз давшихся условиях синергическое действие ВЭБ и ВПЧ может приводить к более выраженным нарушениям гене тического гомеостаза клетки. Так, по нашим данным ассо циация ВЭБ и ПВИ высокого онкологического риска от мечалась в 28,4% от всех наблюдений ЗЭОЯ. Тем не менее, нельзя не сказать и о том, что у 7 (10,4%) больных серозным РЯ наблюдался изолированный тип или ВЭБассоциированный эпителиальный РЯ. Обнаруже ние таких вариантов ЗЭОЯ создает предпосылки для про ведения комплекса дальнейших исследований в рамках отдельной диссертационной работы, направленных на изучение, как патогенеза, так и клиникоморфологиче ских особенностей новообразований яичников, в возни кновении которых принимает участие ВЭБ. Таким образом, представленные данные, а также мно гочисленные факты, накопленные в онкологии, свидетель ствуют о существенной роли инфекционного фактора в канцерогенезе. Наука находится в самом начале осозна ния инфекционной природы большинства онкологических заболеваний. Очевидно, что некоторые представления мо гут быть спорными. Но сегодня важно не цепляться за ста рые представления, плутать в кругу ложных понятий, сформированных многие десятилетия назад на примитив ной исследовательскотехнической базе. Многие отрасли медицины (генетика, вирусология, молекулярная биоло гия, клиническая медицина) за последние годы накопили множество новых данных. Сегодня имеет смысл интегри ровать этот фактический материал и обозначить наиболее верные и оптимальные пути продвижения в проблеме. Список литературы к Главе 6. 1. Àíòîíååâà È.È. Ýêñïðåññèÿ àíòèãåíîâ âèðóñîâ ïàïèëëîìû ÷åëîâåêà, ïðîñòîãî ãåðïåñà è ôåíîòèï ðåöåïòîðîâ ýñòðîãåíîâ è ïðîãåñòåðîíà â ìàëèãíèçèðîâàííûõ ýïèòåëèàëüíûõ îïóõîëÿõ ÿè÷íèêîâ, Àâòîðåô. äèññ. êàíä. ìåä. íàóê, ÑÏá, 2003, ñ.24 2. Àøðàôÿí Ë.À., Õàð÷åíêî Í.Â., Êèñåëåâ Â.È. è äð. Ðàê âóëüâû: ýòèîïàòîëîãè÷åñêàÿ êîíöåïöèÿ, 2006, Ìîñêâà 3. Êèñåëåâ Ô.Ë. Âèðóñ-àññîöèèðîâàííûå îïóõîëè ÷åëîâåêà: Ðàê øåéêè ìàòêè è âèðóñ ïàïèëëîìû, Áèîõèìèÿ, 2000, ¹1, ñ. 79-91. 4. Êèñåëåâ Ô.Ë. Âèðóñû ïàïèëëîìû ÷åëîâåêà êàê ýòèîëîãè÷åñêèé ôàêòîð ðàêà øåéêè ìàòêè: çíà÷åíèå äëÿ ïðàêòèêè çäðàâîîõðàíåíèÿ, Âîïðîñû âèðóñîëîãèè, 1997, ¹6, ñ.248 — 251 5. Ìàêñèìîâ Ñ.ß. Ôàêòîðû ðèñêà âîçíèêíîâåíèÿ çëîêà÷åñòâåííûõ íîâîîáðàçîâàíèé îðãàíãîâ ðåïðîäóêòèâíîé ñèñòåìû æåíùèí, Âîïð.îíêîëîãèè, 2003, ò.49, ñ.496-501 6. Ìóõòàðóëëèíà Ñ.Â. Âèðóñíàÿ è áàêòåðèàëüíàÿ èíôåêöèÿ ïðè çëîêà÷åñòâåííûõ ýïèòåëèàëüíûõ îïóõîëÿõ ÿè÷íèêîâ, Äèññ.êàíä.ìåä.íàóê, Ìîñêâà, 2005 7. Ïåòðîâà À.Ñ., Àãàìîâà Ê.À., Åðìîëàåâà À.Ã. Ðîëü è ìåñòî öèòîëîãè÷åñêîé äèàãíîñòèêè â êëèíè÷åñêîé ïðàêòèêå, Êëèí.ëàáîðàòîðíàÿ äèàãíîñòèêà,1996, ¹4, ñ.4-7. 8. Ïîãîñÿíö Å.Å. Ãåíåòèêà çëîêà÷åñòâåííûõ íîâîîáðàçîâàíèé, Ïðîáëåìû ìåä. Ãåíåòèêè, Ì..Ìåäèöèíà, 1970, ñ. 267-282. 9. Ïîïêîâ Ñ.À. ÇÃÒ â êîððåêöèè ôóíêöèîíàëüíûõ è ìåòàáîëè÷åñêèõ íàðóøåíèé ó æåíùèí ñ ïàòîëîãèåé ñåðäöà â êëèìàêòåðè÷åñêîì ïåðèîäå, Äèññ.ä.ì.í., Ì., 1997 10. Ðîçåí Â.Á., Ñìèðíîâ À.È. Ðåöåïòîðû è ñòåðîèäíûå ãîðìîíû, Ì, 1981, ñ.268-308. 11. Ñàôðîíèé Ä.Ô., Öûðëèíà Å.Â., Ìàêñèìîâ Ñ.ß., Îáðó÷êîâ À.Ñ. Äèíàìèêà èçìåíåíèé óðîâíÿ öèòîïëàçìàòè÷åñêèõ ðåöåïòîðîâ ýñòðàäèîëà è ïðîãåñòåðîíà â îïóõîëåâîé òêàíè ðàêà ýíäîìåòðèÿ â ãðóïïå áîëüíûõ ÷óâñòâèòåëüíûõ è íå÷óâñòâèòåëüíûõ ê ãîðìîíîòåðàïèè òàìîêñèôåíîì è åãî ñî÷åòàíèè ñ ÎÏÊ, Òåçèñû Âñåñîþçíîãî ñèìïîçèóìà 127 ÃËÀÂÀ 6 128 «Ñêðèíèíã â ðàííåì âûÿâëåíèè îïóõîëåé ðåïðîäóêòèâíîé ñèñòåìû è ïðîâåäåíèå îðãàíîñîõðàíÿþùåãî ëå÷åíèÿ», Êîñòðîìà, 1991. 12. Ñåðîâ Â.Ï., Ïðèëåïñêàÿ Â.Í., Ïøåíè÷íèêîâà Ò.ß. Ïðàêòè÷åñêîå ðóêîâîäñòâî ïî ãèíåêîëîãè÷åñêîé ýíäîêðèíîëîãèè, Ì, 1995, ñ.168-198. 13. Ñìåòíèê Â.Ï. Êëèíè÷åñêèå àñïåêòû êëèìàêòåðè÷åñêèõ ðàññòðîéñòâ, Ìàòåðèàëû êîíôåðåíöèè, Ì, 1994, ñ.4-8. 14. Antilla M., Syrjanen S., Saarikoski S. Failure to demonstrate HPV DNA in epithelial ovarian cancer by general primer PCR, Gyn. Oncol.,1999, Vol.72, p.337-341 15. Becagli L., Scrimin F., De Salva D. et al. Hormone receptors in dystrophic and neoplastic vulvar disease, Preliminary consideration, Clin. exp. Obstet. Gynecol, 1983, Vol. 23, 145-49. 16. Crodstein F.et.al..Postmenopausal hormone therapy and mortality, N. Engl.J. Med, 1997, 336, P.1769-1775. 17. Dadmarz R., Sgagias M., Rosenberg S. CD4+T lymphocytes infiltrating human breast cancer recognise autulogous tumor in an MHC-class-II restracted fashion, Cancer Immunol. Immunother, 1995, Vol.40(1), p.1-9 18. di Maio D., Lai C., Klein O. Viricrin transformation: the intersaction between viral transforming protein and cellular signal transduction pathway, Annu. Rev. Microbiol, 1998-Vol.52, p.397-421 19. Engeland A., Tretli S., Bjorge T. Height, body mass index, and ovarian cancer J. Natl. Cancer Inst., 2003, Aug 20;95(16):1244-8. 20. Enzi G.et al. Bone mineral density and body composition in underweight and normal elderly subjests, Osteopor.Int., 2000-11(12), p.1043-50 21. Epstein M. Historical background; Burkit's Lymphoma and EpsteinBarr virus, IARC Sci Publ, 1985, Vol.60, p.17-27. 22. Eriksen E.F., Colvard D.S., Berg N.J. et al. Evidence of estrogen receptor in normal human osteoblast-like cells, Science, 1988, 241-84. 23. Hebert-Croteau N.A. A meta — analysis of hormone replacement therapy and colon cancer in women, Cancer Epidemiol. Biomark.and Prevent, 1998, 7, p.653-660. 24. Lai C., Hsueh S., Lin C. et al. HPV in benigh and malignant ovarian and endometrial tissues, Int. Gyn. Pathol., 1992, 11, p.210-215 Инфекционные агенты и канцерогенез 25. Li H-P., Chang Y-S. Epstein-Barr virus latent membran protein, J.Biomed.Sci., 2003, Vol.10(5), p.490-504 26. Liu M., Chang Y., Chen S. Epstein-Barr Virus latent membran protein 1represses p53-mediated DNA repair and transcriptional activity, Oncogen, 2005, Vol.24(16), p.2635-2646 27. Lopez V., Young L., Murray P. Epstein-Barr virus-associated cancer: Aetiology and Treatment. Herpes, 2003, Vol.10(3), p.78-82 28. Lover R.R.,Mazess R.B. Barden H.S.et.al..Effects of Tamoxifen on bone marrow density in postmenopausal women with breast cancer, N. Engl.J.Med, 1992, 336, p.852-856. 29. Manolitsas T., Lanham S., Hitchcock A., Watson R. Synchronous ovarian and cervical squamous intraepithelial neoplasia: an analysis of HPV status, Gynec. Oncol., 1998, Vol.70, p.428-431 30. Newcomb P.A., Longnecker M.P., Storer B.E. et al. Long-term hormone replacement therapy and risk of breast cancer in postmenopausal women, Am. J. Epidem, 1995, 142, ð.788-795 31. Omsjo IH, Wright PB, Bormer OP Estrogen and progesterone receptors in normal and malignant vulvar tissue, Ginecol Obstet Invest 1984, 17(6); 281-3. 32. Pins M., Young R., Crum C. Cervacal squamous cell carcinoma in situ with intraepithelial extension to upper genital tract and invasion of tube and ovaries: report of case with human papilloma virus analysis, Int.J.Gynecol. Pathol, 1997, Vol.16, p.272-278. 33. Raab-Traub N. Epstein-Barr virus, lymphoproliferative diseases and nosopharyngeal carcinoma, Oxford University Press, Oxford, UK,1999, p.180-206. 34. Smith KT., Campo M.S., «Hit and run» transformation of mouse C127 cells by bovin papillomovirus type 4: The viral DNA is reguired for the initiation but not for the maintenance of the transformed phenotype, Virology, 1988; 164:39-47. 35. Sutton G.P., Stehman F.B. et al. Human Papillomavirus DNA in lesion of the famale Genital Tract: Evidence for Type 6/11 in Squamous Carcinoma of the Vulva, Obstet. and Gynec., Vol.70, N 4, 1987, P.564-568 129 ÃËÀÂÀ 6 36. Wu Q-J., GuoM., Li T., Detection of papillomavirus-16 in ovarian malignancy, Brit. J.Cancer, 2003, Vol.89, p.672-675 37. Yang H., Liu V., Tsang P. Comparison of HPV DNA in giynecological cancer, Tumor Biol, 2003, Vol.24(6), p.310-316 38. Zimma K., Poreba E., Kedzia W. HPV in upper genital tract carcinoma of women, Eur.J.Gynecol. Oncol., 1997,Vol.18, p.415-417 130 ÃËÀÂÀ 7 РАННИЙ РАК И ПРЕДРАК ШЕЙКИ МАТКИ, ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ВИРУСАМИ ПАПИЛЛОМЫ ЧЕЛОВЕКА Рак шейки матки является одной из наиболее распро страненных форм новообразований у женщин. Ежегодно в мире регистрируется около 500 тыс. новых случаев за болевания. По данным ВОЗ за 2001г. во всем мире эта ло кализация злокачественных опухолей у женщин занимает 2 место, уступая только раку молочной железы (19). По данным НИИ онкологии им. Герцена в 2000г. заболевае мость и смертность от рака шейки матки среди женщин составила 12342 и 6288, соответственно. Выявляемость заболевания в зависимости от стадии составила: 12 стадия — 57,8%, 3 стадия — 29,2 %, 4 стадия — 10,4%. А летальность на первом году жизни с момента поста новки диагноза — 20,2%. Следует более подробно остановиться на определе ниях предрак и ранний рак. Итак, к предраку шейки матки относятся диспластические процессы шейки матки всех степеней выраженности. Дисплазия, по определению экс пертов ВОЗ, представляет собой атипию эпителия шейки матки с нарушением слоистости, но без вовлечения в про ÃËÀÂÀ 7 132 цесс поверхностного слоя и стромы. Термин «дисплазия» был впервые предложен в 1953 г. J.W.Reagan и соавт. Они предложили деление на легкую, умеренную и тяжелую дисплазию. Условно дисплазия определена чисто гистоло гическими терминами: учитывались две главные особенно сти: клеточная атипия и степень дифференцировки (6). В 1968г. R.M.Richait ввел термин «цервикальная интра эпителиальная неоплазия» (cervical intraepithelial neopla sia — CIN). Его целью было показать, что это — различ ные стадии одного и того же процесса, прогрессирующе го во времени через Ca in situ (карцинома in situ) в инва зивный рак. CIN I соответствует легкой дисплазии, CIN II — умеренной. Поскольку трудно цитологически и гистологически различить тяжелую дисплазию и CIS, они были объедине ны в CIN III. Эта терминология принята Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ). Несмотря на это, в конце 80х годов S.L.Woodhouse и соавт. была предпринята новая попытка классифициро вать неопластические процессы шейки матки. В результа те были представлены следующие категории: SEA — squamous epithelial abnormal: доброкаче ственные изменеия плоского эпителия. ASCUS — atypical squamous cells of determined signi ficance: атипические клетки плоского эпителия неопреде ленного происхождения. LSIL — low — grade Intraepithelial Lesion: поражения эпителия легкой степени, что соответствует CIN 1, HSIL — high — grade Intraepitelial Lesion: поражения эпителия тяжелой степени, что соответствует CIN 2 — 3. Ранний рак и предрак шейки матки, обусловленные... Тем не менее, предпринятые усилия показали, что ошибки в дифференциальной диагностике между HSIL и LSIL очень велики. Трудность усугубляется тем, что часто HSIL имеет компонент LSIL, клетки которого могут доми нировать и маскировать HSIL. Поэтому ведение подобных больных, основанное лишь на цитологических данных, может иметь неудовлетворительные результаты. Анало гичные результаты были получены А. Е. Smith и соавт., ко торыми было проведено изучение 100 «атипичных» маз ков с целью их отнесения к отрицательным, ASCUS или плоскоклеточному внутриэпителиальному поражению (SIL). Исследование проводилось двумя независимыми группами цитологов. Процент совпадения ответов соста вил 4060, что свидетельствует о недостаточной точности результатов на основе применения существующих класси фикаций. К сожалению, ASCUS интерпретируется в раз ных лабораториях поразному. В связи с этим высказыва ется мысль о необходимости ревизии классификационной системы цервиковагинальной цитологии, использовании последней в качестве инструмента скрининга, а не как ди агностического теста; разработке новых, более эффек тивных и объективных путей диагностики (4). Поскольку рак шейки матки имеет ортодоксальное те чение, то прогрессия дисплазии в преинвазивный рак (Ca in situ) приводит к формированию микроинвазивного, а затем и инвазивного рака. Именно первые две формы и подразумевают понятие раннего рака. z Под преинвазивным раком понимают патологию по кровного эпителия шейки матки, во всей толще кото рого имеются гистологические признаки рака, утрата слоистости и полярности, но отсутствует инвазия в подлежащую строму. Развитие инвазивного рака 133 ÃËÀÂÀ 7 происходит в 40% случаев, в 35% процесс подверга ется обратному развитию (6). Тем не менее, во всех случаях следует рассматривать Ca in situ как проме жуточное звено в развитии инвазивного рака. Это разные стадии одного неопластического процесса, несмотря даже на то, что преинвазивный рак может исчезать или держаться сравнительно долгий срок. Ca in situ чаще всего наблюдается во влагалищной части шейки матки в зоне стыка эпителиальных сло ев: многослойного плоского и призматического, ре же в начальных отделах цервикального канала. Мо гут иметь место очаговые, изолированные и мульт ицентрические поражения. Чрезвычайно важно под черкнуть, что с возникновением преинвазивного ра ка на поверхности слизистой оболочки шейки пора жаются и железы. До 40 лет Ca in situ чаще локали зуется в экзоцервиксе, в 40 — 45 лет с одинаковой долей вероятности в экзо — и эндоцервиксе, а после 45 лет — в цервикальном канале. Подобная законо мерность в различном возрасте связана с определен ными сдвигами многослойного плоского и призмати ческого эпителия и перемещением в связи с этим зо ны их стыка, в области которого чаще всего и разви вается Ca in situ. (Яковлева И.А., Кукутэ Б.Г.) 134 z Микроинвазивному раку (1ая стадия) соответствует поражение эпителия шейки матки с глубиной инва зии до 3 мм и длинной поражения до 7 мм. При этом отсутствуют мультицентрические очаги роста и рако вые эмболы в кровеносных и лимфотических сосу дах стромы. Развитие инвазивного рака на фоне Ca in situ выражается в пролиферативном процессе, при котором наблюдается утолщение пласта атипичных Ранний рак и предрак шейки матки, обусловленные... клеток, погружение их в подлежащую ткань в виде массивных, чаще округлой формы тяжей, оттесняю щих перед собой базальную мембрану, которая не прослеживается отчетливо на всем протяжении. Вы деляют и другой процесс, который называют «спор ной инвазией». При этом отмечается нечеткость гра ниц анаплазированного эпителия, разобщенность эпителиальных клеток внутри комплексов, наклон ность их к погружению в подлежащую ткань. Одна ко, отшнуровки от основного пласта не наблюдается. В России за год диагностируется более 11 тыс. новых случаев инвазивного рака. У значительной части этих па циенток опухоль выявляется на поздних стадиях, когда эффективность всех современных методов лечения резко снижается. Каждый такой случай — это поражение, которое тер пит современная медицина. Это признание неспособности вовремя диагностировать и лечить болезнь, а значит приз нание собственной беспомощности перед ней. Средний возраст больных раком шейки матки составляет 57 лет — эта категория относительно молодых, социально актив ных женщин, что делает проблему раннего выявления неопластических процессов шейки матки социально — значимой. Сохраняющаяся высокая частота этого заболе вания в большей степени связана с недостаточной обра щаемостью женщин и в меньшей, но достаточно значи тельной степени — с трудностями лабораторной диагно стики и неудачами лечения. Поэтому основным направле нием в борьбе с раком шейки матки является более широ кое внедрение скрининговых программ в группах риска, направленных на раннее выявление заболевания и про филактические мероприятия. К последним следует от 135 ÃËÀÂÀ 7 нести лабораторные исследования, направленные на выявление вирусов папилломы человека «высокого он когенного риска», измерение уровня метаболитов эс традиола и коррекцию этого параметра с помощью Индинола. Роль ВПЧ — инфекции в развитии неопластических процессов шейки матки 136 В середине 70х годов впервые было высказано пред положение о возможном участии вирусов папилломы че ловека в патогенезе рака шейки матки и начаты исследо вания по идентификации вируса в биопсийном материале. Было установлено, что в злокачественных опухолях шей ки матки выявляются наиболее часто два типа вирусов ВПЧ 16 и ВПЧ 18. А в доброкачественых поражениях при сутствуют в основном вирусы 6 и 11 типов (13, 27). При дальнейшем изучении роли ВПЧ в неопластических про цессах все серотипы были разделены на три группы: z Низкая степень онкогенного риска: 6,11,42,43,44 z Средняя степень онкогенного риска: 31,33,51,52,58 z Высокая степень онкогенного риска: 16,18,45,56 В настоящее время в ряде исследований показано, что ДНК ВПЧ обнаруживается в среднем в 98,9% и 94,7% об разцов остроконечных кондилом и цервикального рака, соответственно. В популяции у здоровых женщин ВПЧ об наруживаются в 35% случаев, причем 6, 11, 16, и 18 типы — только в 21,6%. Интересным для дальнейшего изуче ния оказался и тот факт, что большая часть ДНК ВПЧ 16 в клетках остроконечных кондилом находится в эписо мальной форме, а в образцах цервикального рака — ин тегрирована в клеточный геном (26). Ранний рак и предрак шейки матки, обусловленные... Распространение инфекции происходит преимуще ственно половым путем, достигая максимума инфицирова ния до 30 лет. Более 50% сексуально активного населения мира в течение жизни инфицируется вирусом папилломы человека, и это является «первичным» событием в патоге незе РШМ. Большинство случаев инфицирования заканчи вается спонтанным выздоровлением. Однако, в некоторых случаях развивается персистирующая инфекция, способ на запускать механизмы клеточной трансформации эпите лиальных клеток. Так при CIN 1 наблюдается активная ре пликация вируса и его бессимптомное выделение. Превра щение CIN 1 в инвазивный рак происходит с большой ча стотой и, как правило, сопровождается интеграцией виру сной ДНК в геном клетки хозяина (10, 18, 23, 24). ВПЧ высокой степени онкогенного риска (преимуще ственно 16 и 18 типов) обнаруживают в 50 — 80% образ цов умеренной и тяжелой дисплазии плоского эпителия шейки матки и в 90% инвазивного рака. Важным обстоя тельством является то, что клинические проявления ВПЧ — инфекции не обнаруживаются достаточно длительное время; однако последствия персистенции вируса от этого не становятся более легкими. Развитие легкой и умерен ной дисплазии в тяжелую происходит соответственно в 10 и 20 % случаев. Такая статистика не является фатальной: переход одной стадии атипии эпителия в другую происхо дит достаточно долго, что дает большие возможности в плане диагностики и лечения. Кроме того, немаловажным является тот факт, что носительство ВПЧ не является по жизненным: по данным ВОЗ (2001 г.), при отсутствии отя гощающих факторов в течение 3 лет плоскоклеточные внутриэпителиальные поражения низкой степени тяже сти, содержащие ВПЧ, подвергаются регрессии в 50 — 62 137 ÃËÀÂÀ 7 138 % наблюдений. По сведениям ученых Калифорнийского университета у 70 % молодых ВПЧ — инфицированных женщин ДНК ВПЧ перестает определяться на протяжении 24 мес. Скорость элиминации значительно снижается при инфицировании несколькими видами ВПЧ, а также — при наличии в анамнезе кондилом вульвы. В тоже время, сре ди женщин, у которых по меньшей степени 3 раза были получены положительные определения ВПЧ, риск тяже лых онкогенных поражений эпителия возрастал в 14 раз (15, 22, 28, 31). Многолетние наблюдения за женщинами, инфициро ванными ВПЧ, позволили прийти к следующим выводам (В.И. Киселев): ВПЧ — инфекция является заболеванием, передаю щимся половым путем и должна считаться фактором рис ка возникновения РШМ; ВПЧ является причиной предопухолевых состояний (дисплазий), что подтверждается иммунологическими и иммуногистохимическими данными, а так же результата ми с использованием методов молекулярной биологии (полимеразной цепной реакции); Трансформированные вирусом клетки эпителия шейки матки с высокой вероятностью приводят к возни кновению цервикальных карцином, если не предприни маются своевременные усилия по лечению предраковых состояний; Генитальная ВПЧ — инфекция может длительное время существовать в латентном состоянии, причем это явление не зависит от пола пациента; Прогнозы по поводу онкогенной трансформации при инфицировании вирусом, вероятно, зависят от типа виру Ранний рак и предрак шейки матки, обусловленные... са и формы существования его ДНК (эписомальная или интегрированная в геном); Опухолевая трансформация возникает с большой ве роятностью при взаимодействии ВПЧ с другими канцеро генными или инфекционными агентами (табакокурение, гормональный статус, генетическую предрасположен ность и т.д.); Иммунологические механизмы защиты могут влиять на течение инфекционного процесса; По итогам 4летних наблюдений ВПЧ — инфекция в 15 — 20 % случаев заканчивается той или иной онкологи ческой патологией генитальной сферы. Механизмы канцерогенного действия ВПЧ Для того, чтобы понять механизм трансформирующего действия ВПЧ, необходимо хотя бы кратко остановиться на устройстве вирусного генома. Генетический аппарат вируса представлен кольцевой двухцепочечной ДНК. Одна из нитей ДНК содержит 9 от крытых рамок считывания, которые потенциально коди руют до 10 протеинов, и регуляторный участок генома. Другая нить ДНК некодирующая. Открытые рамки считы вания генома разделены на ранний (early, E) и поздний (la te, L) участки. Ранний фрагмент включает гены Е1 — Е7, кодирующие синтез белков, ответственных за различные функции в процессе репликации вируса и трансформации клеток. Гены Е1 и Е2 ответственны за репликацию вируса, а так же участвуют в регуляции транскрипции вирусного генома. Белок, кодируемый геном Е1 отвечает за поддер жание персистенции вирусного генома в эписомальной форме. Белок Е2, подавляет экспрессию ранних генов. 139 ÃËÀÂÀ 7 140 Протеин Е4 участвует в экспрессии вирусных частиц, а Е5 — Е7 обладают трансформирующим потенциалом. Поз дний фрагмент генома состоит из генов L1 — L2, коди рующих структурные белки вириона (9, 17). В процессе интеграции в клеточный геном разрыв кольцевой молекулы вирусной ДНК может происходить в любом месте, однако наиболее часто происходит в обла сти Е1\Е2. Исчезновение супрессорной функции белка Е2 обуславливает суперэксперессию вирусных онкогенов Е6 — Е7, трансформирующее действие которых способству ет прогрессии неоплазий. Как уже говорилось ранее, в последние годы было показано, что в инфекционном процессе ВПЧ различают две стадии (11, 12, 16, 30): 1. стадия репродуктивной инфекции, когда вирусная ДНК находится в свободном (эписомальном) состоянии, 2. стадия интегративной инфекции, когда ДНК вируса встраивается в геном инфицированных клеток. Первая стадия является обратимой и у многих инфици рованных наступает ремиссия, о чем мы уже упоминали выше. Стадия интегративной инфекции является первым шагом к опухолевому перерождению клетки и очень ча сто заканчивается развитием карциномы. В исследова ниях Кузнецовой Ю.Н. с соавт. 2003 г. установлено, что эти стадии вирусной инфекции соответствуют двум раз личным клиническим формам заболевания — транзитор ная и латентная, соответственно. Интеграция ДНК ВПЧ в геном клеток сопровождается двумя молекулярными событиями: 1. Встраивание вирусной ДНК в хромосому всегда со провождается нарушением структуры гена Е2, который является репрессором Е7. Ранний рак и предрак шейки матки, обусловленные... 2. При интеграции ДНКвируса синтез белка Е2 пре кращается вследствие нарушения структуры соответ ствующего гена и активируется синтез белка Е7. Таким образом, факт интеграции вирусной ДНК может быть зарегистрирован или изучением структуры гена Е2 (эти методы разрабатываются нами, однако, в настоящее время, они слишком трудоемки для клинических лабора торий) или измерением уровня синтеза онкобелка Е7. По нашему мнению, наличие онкобелка Е7 в цервикаль ных пробах может рассматриваться как однозначное сви детельство начавшегося процесса малигнизации эпители альных клеток, содержащих интегрированную копию ге нома ВПЧ. Неоспоримым достоинством Е7 как онкомарке ра является и то, что в норме этот белок в тканях не синте зируется. Его происхождение полностью связано с жиз ненным циклом интегративной формы ВПЧ — инфекции. Так же преимуществом метода является то, что берется материал непосредственно из органа — мишени (5). В 2002 г. началась исследовательская работа на базе НИИ молекулярной медицины ММА им.И.М.Сеченова, Всероссийского научного центра молекулярной диагно стики и лечения (ВНЦМДЛ), Российского научного центра рентгенорадиологии и Центра акушерства гинекологии и перинатологии РАМН, целью которой является оценка эффективности Е7 в диагностике неопластических про цессов шейки матки. Онкобелок Е7 в цервикальном материале определяет ся методом иммуноферментного анализа. С этой целью созданы и апробованы специальные тест — системы. По лученные нами результаты очень обнадеживающие: Е7 определялся в 81% дисплазий и 75% всех цервикальных раков. Остальные 25% злокачественных поражений шей 141 ÃËÀÂÀ 7 142 ки матки носили ВПЧ — независимый характер, и Е7 в них не определялся. Измерение уровня онкобелка Е7 в цервикальных про бах позволяет ответить на следующие вопросы: 1. Определить стадию развития вирусной инфекции. Повышенный синтез онкобелка Е7 указывает на интегра тивную фазу инфекционного процесса, при которой очень мала вероятность спонтанной ремиссии; 2. Уровень Е7 достоверно коррелирует с агрессивно стью зарождающегося опухолевого процесса и может рассматриваться как неблагоприятный прогностический признак; 3. Онкобелок Е7 является мощным иммуносупрес сивным агентом, существенно снижая эффективность та ких иммунокоррегирующих методов лечения, как интер феронотерапия, использование индукторов интерферо на (циклоферон) и иммуномодуляторов. Поэтому при вы явлении с помощью лабораторных методов высокого уровня Е7, необходимо включить в комплексную тера пию «Индинол» как препарат, избирательно ингибирую щий синтез Е7 в эпителиальных клетках, инфицирован ных ВПЧ (3). Иммуносупрессорные функции онкобелка Е7 Из клинической практики известно, что один из спосо бов терапии ВПЧассоциированных заболеваний — это вагинальные суппозитории, содержащие интерферон 2. Известно также, что примерно в 50% случаев даже дли тельное назначение интерферона не приводит к клиниче ским улучшениям. Ранний рак и предрак шейки матки, обусловленные... Феномен резистентности ВПЧинфицированных кле ток к действию интерферона исследовался недавно бо лее детально. Оказалось, что это явление напрямую зави село от уровня синтеза онкобелка Е7. Авторы установили, что белок Е7 нейтрализует противовирусную и противо опухолевую активность IFNα2 за счет того, что он спосо бен избирательно блокировать большинство генов, инду цируемых интерфероном, сводя на нет все усилия интер феронотерапии (8, 20, 21). Другая группа авторов обнаружила способность онко белка Е7 внутриклеточно инактивировать IRF (interferon regulatory factor — фактор регуляции активности интер ферона). IRF является внутриклеточным фактором тран скрипции, который активируется в клетках при действии на них IFNα и IFNγ. IRF «включает» транскрипцию генов, которые кодируют синтез противовирусных белков (20). Представленные данные свидетельствуют о том, что онкобелок Е7 не только выполняет функции основного фактора малигнизации, но и определяет устойчивость ин фицированных клеток к интерферонам. Из этого следует важный вывод для клинической практики: 1. Местная интерферонотерапия остается важным методом лечения ВПЧассоциированных заболеваний; 2. Измерение содержания белка Е7 ВПЧ является необходимым условием для назначения терапии и прог нозирования ее эффективности; 3. При высоком содержании Е7 необходимы меро приятия по его снижению, что сделает опухолевые клетки более восприимчивыми к интерферону. Постоянный синтез онкобелков необходим для под держания опухолевого фенотипа клеток. Очевидно, что появление в организме клеток, несущих чужеродные ан 143 ÃËÀÂÀ 7 144 тигены (Е6 или Е7) должно индуцировать соответствую щие иммунные реакции. Однако, больные с цервикальны ми карциномами имеют очень низкий уровень Тклеточно го иммунитета в отношении Е6 и Е7 (14). При вакцинации этими белками также не наблюда ется выраженной реакции, несмотря на хорошие ха рактеристики иммунного статуса. Эти наблюдения, а также эксперименты на животных показывают, что онкобелок Е7, синтезирующийся в эпителиальных клетках, способен «ускользать» или даже супресси ровать иммунные реакции в отношении себя. Роль гормональных факторов в развитии рака шейки матки Как уже упоминалось, эстрогены играют исключитель но важную роль в развитии неопластических процессов в так называемых эстрогенчувствительных тканях. К числу последних относится и эпителий шейки матки. Эстрадиол — один из наиболее активных женских половых гормо нов — обладает высоким сродством к эстрогеновым ре цепторам и, взаимодействуя с ними, оказывает суще ственное влияние на метаболическую и пролиферативную активность клеток эпителия шейки матки. Ферментативная система цитохромов Р450 обеспечи вает конверсию эстрадиола в два основных метаболи та:16α— гидроксистерон (16αОН) и 2гидроксистерон (2ОН) (рис.18). Первый из них (16αОН) относится к категории «агрес сивных гормонов», вызывающих длительный эффект (есть данные, что 16αОН способен образовывать ковалентные связи с рецептором, то есть необратимо взаимодейство Ранний рак и предрак шейки матки, обусловленные... вать с ним), приводящий к нежелательным последствиям. Второй метаболит (2ОН), обладая умеренными функция ми, нормализует клеточный рост (7, 25, 29). Давно было отмечено, что тканевые изменения в цер викальном канале, вызванные ВПЧ, локализованы глав ным образом в эстрогенчувствительных зонах. Более того, было установлено, что там, где наблюдается актив ная экспрессия белков ВПЧ, отмечен высокий уровень синтеза (16αОН), сравнимый с таковым в раковых клет ках молочной железы. Следует подчеркнуть, что в норме эпителиальные клетки шейки матки не способны обеспе чивать превращение эстрадиола в 16 — гидроксистерон. Таким образом, активная репродукция ВПЧ индуцирует образование агрессивного метаболита в инфицирован ных клетках. Инфицированные кератиноциты человека проявляют пролиферативную активность in vitro, но при этом не име ют опухолевого фенотипа при микроскопическом иссле довании. Добавление в культуральную среду экзогенного 16αОН превращает клетки в типично раковые. На основа нии этого становится понятным, что инфицирование эпи телиальных клеток ВПЧ — необходимое, но недостаточ ное событие для ракового перерождения. Для формиро вания необратимой неоплазии необходимо: 1. активная экспрессия генов Е6 и Е7 вируса, 2. индукция метаболических механизмов конверсии эстрадиола в 16αОН 3. индукция множественных повреждений хромосом ной ДНК в инфицированной клетке, которая завершает процесс перерождения. 145 146 ÃËÀÂÀ 7 Ранний рак и предрак шейки матки, обусловленные... Ключевая роль 16αОНстерона в раковом перерожде нии клеток, инфицированных ВПЧ, подтверждается пря мыми исследованиями на клетках эпителия шейки и цер викальной карциномы. Из наших данных следует, что один из основных путей малигнизации клеток, инфицированных ВПЧ, заключает ся в том, что вирус модифицирует клеточный метаболизм таким образом, что клетка приобретает способность пре вращать эстрадиол преимущественно в 16αОН, который является прямым активатором экспрессии гена Е7, ответ ственного за опухолевую трансформацию клеток. Таким образом, формируется порочный круг, при котором ви рус через образование агрессивной формы эстрадиола создает благоприятные условия для развития опухоли, стимулируя синтез онкобелка Е7. В свою очередь онкобе лок, с одной стороны, активирует механизмы патологиче ской пролиферации клеток, а с другой — блокирует ме ханизмы развития иммунологической защиты (Рис. 19). Из этой модели очевидно, что один из способов профи лактики и лечения опухолей, обусловленных ВПЧ, может быть нацелен на разрыв этого патогенетического меха низма. Это предположение легло в основу наших экспе риментальных исследований, посвященных способности Индинола регулировать метаболизм эстрадиола в эпите лиальных клетках, инфицированных ВПЧ. Как следует из данных, представленных в Таблице 21, Индинол подавля ет образование 16α— гидроксистерона (16αОН) в клет ках CaSki, содержащих копии гена E7 ВПЧ и трансформи рованных клетках цервикального эпителия. В этих усло виях должен снижаться уровень экспрессии гена Е7, что и было подтверждено нашими исследованиями (1, 2). Таблица 21. Изучение особенностей метаболизма эстрадиола в эпителиальных клетках, инфицированных ВПЧ, под воздействием Индинола Тип клеток CaSki ВПЧ + С 33А ВПЧ Цервикальный эпителий Цервикальный эпите лий из трансформи рованных зон % 16αгидроксиэстрона на мкг клеточного белка Эстрадиол + ИН Эстрадиол ДИНОЛ 16 ± 0,1 2,2 ± 0,5 0,08 ± 0,03 0,08 ± 0,08 0,7 ± 0 0,5 ± 0,1 12,6 ± 0,5 2,1 ± 0,3 147 ÃËÀÂÀ 7 Список литературы к Главе7. 148 1. Êèñåëåâ ÂÈ, Àøðàôÿí ËÀ, Áóäàðèíà ÑÎ è äð, Ýòèîëîãè÷åñêàÿ ðîëü âèðóñà ïàïèëëîìû ÷åëîâåêà â ðàçâèòèè ðàêà øåéêè ìàòêè: ãåíåòè÷åñêèå è ïàòîãåíåòè÷åñêèå ìåõàíèçìû, âîçìîæíîñòè òåðàïèè è ïðîôèëàêòèêè; Ãèíåêîëîãèÿ; 2004, òîì 6, ¹4 ñòð.174-179; 2. Êèñåëåâ ÂÈ, Êèñåëåâ ÎÈ, Ñåâåðèí ÅÑ, Èññëåäîâàíèå ñïåöèôè÷åñêîé àêòèâíîñòè èíäîë-3 êàðáèíîëà â îòíîøåíèè êëåòîê, èíôèöèðîâàííûõ âèðóñîì ïàïèëëîìû ÷åëîâåêà, Âîïðîñû áèîëîãè÷åñêîé, ìåäèöèíñêîé è ôàðìàöåâòè÷åñêîé õèìèè, 2003, 4, ñòð. 28-32 3. Êèñåëåâ ÂÈ, Êèñåëåâ ÎÈ, Ýòèîëîãè÷åñêàÿ ðîëü âèðóñà ïàïèëëîìû ÷åëîâåêà â ðàçâèòèè ðàêà øåéêè ìàòêè: ãåíåòè÷åñêèå è ïàòîãåíåòè÷åñêèå ìåõàíèçìû, Öèòîêèíû è âîñïàëåíèå, 2003, òîì 2, ¹4, ñòð.31-38 4. Êèñåëåâ ÂÈ, Ëÿøåíêî ÀÀ Ìîëåêóëÿðíûå ìåõàíèçìû ðåãóëÿöèè ãèïåðïëàñòè÷åñêèõ ïðîöåññîâ, ìîíîãðàôèÿ, 2005, 346 ñòð.; 5. Ñâåøíèêîâ ÏÃ, Øåì÷óêîâà ÎÁ è äð. Ðàííÿÿ äèàãîñòèêà ðàêà øåéêè ìàòêè, àññîöèèðîâàííîãî ñ âèðóñàìè ïàïèëëîìû ÷åëîâåêà. Äèàãíîñòè÷åñêàÿ ñèñòåìà è ìîíîêëîíàëüíûå àíòèòåëà äëÿ îïðåäåëåíèÿ áåëêà Å7; Ìîëåêóëÿðíàÿ ìåäèöèíà; 2004 ¹ 2, ñòð.32-38; 6. Õìåëüíèöêèé Î.Ê., Öèòîëîãè÷åñêàÿ è ãèñòîëîãè÷åñêàÿ äèàãíîñòèêà çàáîëåâàíèé øåéêè ìàòêè, 2000 7. Auborn K, Abramson A et al Estrogen metabolism and laryngeal papillomatosis a pilot study on dietary prevention, Anticancer research, 1998, 18, 4574-4589 8. Barnard P, Payne E & McMillan NA The human papillomavirus E7 protein is able to inhibit the antiviral and anti-growth functions of interferon- . Virology, 2000, 277, 411-419 9. Bedell MA, Jones KH, Laimins LA. The E6-E7 region of hu man papillomavirus type 18 is sufficient for transformation of NIH 3T3 and rat-1 cells. J Virol 1987; 61:3635-40 10. Campo MS, Moar MH, Jarrett WFH, Laird HM. A new papillomavirus associated with alimentary cancer in cattle. Nature 1980; 286: 180-2 Ранний рак и предрак шейки матки, обусловленные... 11. Durst M, Croce CM, Gissmann L, Schwarz E, Huebner K. Papillomavirus sequences integrate near cellular onco genes in some cervical carcinomas. Proc Nati Acad Sci USA 1987; 84:1070-1076 12. Dyson N, Howley PM, Munger K, Harlow E. The human papilloma virus-16 E7 oncoprotein is able to bind to the retinoblastoma gene product. Sciece 1986; 243:934-7 13. Gross G, Joblonska S, Pfister H Genital pappiloma- virus infections, 1989 14. Gtannini SL et al. Cytokine expression in squarnous intraepilheial lesions of the uterine cervix: impications for the generation of local immunosuppression. Clin.Exp.Immunol., 1998, 113, 183-189 15. Howley PM, Schlegel R. The human papillomaviruses. As overview. Am J Med 1988; 85:155-158 16. Lehn H, Villa LL, Marziona F, Hilgarth M, Hillemans HG, Sauer G. Physical state and biological activity of human papillomavirus genomes in precanrous lesions of the female genital tract. J Gen Virol 1988; 69:187-96 17. Matlashewski G, Schneider J, Banes L, Jones N, Murray A, Crawford L. Human papillomavirus type 16 DNA cooperation with activated ras in transforming primary cells. EMBO J 1987; 6:1741-6 18. McCance DJ. Human papillomavirus (HPV) infection in the aetiology of cervical cancer. Cancer Sury 1988; 7:499-506 19. Muir Ñ, Waterhouse J, Mack Ò, Powell J, Whelan S, ets. Cancer incidence in five continents. Lyon, France:International Agency for on Cancer, 1987, Vol.5. Publ. n.88. 20. Nees M et al. Papillomavirus type16 oncogenes downregulate expression of interieron-responsive genes and upregulate proiferation-associated and NF-kB- responsive genes in cervical keratinocytes. J. Vrd. , 2001, 75, 4283-4296 21. Park JS et at Inactivation of interferon regulatory factor-1 tumor suppressor protein by HPV E7 oncoprotein. Implication for the E7-medated immune evasion macharism in cervical carcinogenesis. J. Biol. Chem, 2000, 275, 6764-6769 22. Reeves WG, Rawls WE, Brinton LA. Epidemiology of genital papillomavirus and cervical cancer. Rev Infect Dis 1989; 11:426-39 149 ÃËÀÂÀ 7 150 23. Schneider A, Olterdorf T, Schneider V, Gissmann L. Distribution pattern of human virus 16 genome in cervical neoplasia by molecular in situ hybridization of tissue sections. Int J Cancer 1987; 39:717-21 24. Schwarz E, Freese UK, Gissmann L, Mayer W, Roggenbuck B, Stremlau A, zur Hausen H. Structure and transcription of human papillomavirus sequences in cervical carcinoma cell. Nature 1985; 314:111-4 25. Swaneck GE and Fishman J, Covalent binding of the endogenous estrogen 16a-hydroxyestrone to estradiol receptor in human breast cancer cells: Characterization and intranuclear localization (cell proliferation/estradiol metabolism/MCF-7 cels/estrogen receptor), Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1988, Vol. 85, pp. 7831-7835 26. Syrjanen K, Mantyjarvi R, Saarikoski S. et al Factors associated with progression of cervical human papillomavirus (HPV) infections into carcinoma in suti during a long-term prospective follow-up. Br.J.Obstet-Gynoecol, 1988, 95:1096-1102 27. Syrjanen K. Human papillomavirus (HPV) infections of the female genital tracts and their associations with intraepithelial neoplasia and squamoces cell carcinoma. Pathol.Ann. 1986, 21:53-89 28. Syrjanen KL Epidemiology of human papillomavirus (HPV) infections and their association with genital squamous cell cancer. APMIS 1989, 97:957-70 29. Taylor A, Gaston K. Webster K Oestrogen and progesterone increase the levels of apoptosis induced by the human papillomavirus type 16 E2 and E7 proteins, J. Gen. Virol, 2001, Vol.82, 201-213 30. Werness BA, Levine AJ, Howley PM. Association of human papillomavirus types 16 and E6 proteins with p53. Science 1990; 248:76-9 31. zur Hausen H. Intracellular surveillance of persisting viral infections: human genital cancer results from deficient cellular control of papillomavirus gene expression. Lancet 1986; 2:489-91 ÃËÀÂÀ 8 ОБОСНОВАННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ТЕРАПИИ И ПРОФИЛАКТИКИ РАКА РЕПРОДУКТИВНЫХ ОРГАНОВ Данные, представленные выше, свидетельствуют о том, что опухолевая клетка обладает многими системами для восприятия пролиферативных сигналов. В том случае, если одна из них блокируется приемом лекарственных препаратов, например, назначением антиэстрогенов при терапии эстрогензависимых опухолей, то немедленно включается другая. При таких способностях опухолей к выживанию даже трудно вычленить, какой именно стимул является ключевым: блокада одного из них приводит к моментальному включению других сигнальных каскадов, с возможностью использовать компоненты одного пути в пользу другого. Уникальная адаптационная способность опухолевых клеток диктует необходимость разработки новых подходов к этой проблеме. На многочисленных онкологических международных форумах в последние годы намечены основные тенден ции в борьбе с этим видом патологий. Коротко их можно обозначить в виде следующих тезисов: 1. В последние годы стала очевидной необходимость комплексного (или как принято называть в иностранной литературе, мультифокального) подхода к терапии опухо 152 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... лей. Блокаду пролиферативной активности клетокмише ней целесообразно проводить на уровне мембран, цито плазмы, ядра. При этом в качестве внеклеточных спосо бов коррекции рассматриваются, в числе прочих, блокада лигандрецепторных взаимодействий — ростовых факто ров, гормональных, а также управление экспрессией «нужных» форм цитохрома р450 через взаимодействие с Ahрецептором. Цитоплазматическими мишенями могут быть киназы, как рецепторные, так и свободные, а также множество других участников каскадной передачи от мембраны к ядру. Внутриядерная коррекция подразуме вает блокаду активаторов транскрипции, модуляцию ак тивности ядерных рецепторов, защиту от изменений ну клеотидов (например, метилирование) ДНК. В настоящее время на рынке имеется множество блокаторов пролифе рации опухолевых клеток с самой различной направлен ностью. Клиницистам предстоит большая работа по выра ботке оптимальных доз и комбинаций лекарственных пре паратов в лечении опухолевых заболеваний, которая, бу дем надеяться, закончится успехом. 2. Усилить акцент на разработке новых прогностиче ских маркеров, позволяющих регистрировать начинаю щиеся в организме процессы малигнизации. Специали стам хорошо известно, что чем раньше поставлен диаг ноз, тем выше эффективность проводимых лечебных ме роприятий. Необходимо широкое внедрение скрининго вых программ, позволяющих выявлять начальные стадии заболевания и существенно снижать смертность. 3. Сконцентрировать усилия на профилактике онкологи ческих заболеваний. Эпидемиологические исследований в области онкологии убедительно свидетельствую о том, что рак во многом является результатом образа жизни. В последнее время потенциальным источником проти воопухолевой и антиопухолевой защиты рассматривается диета. Эпидемиологические исследования показывают, что в странах, где традиционно потребляется большое ко личество овощей, риск возникновения рака гораздо мень ше. Многочисленные исследования последних лет посвя щены фитонутриентам — веществам растительного про исхождения: терапевтические концентрации некоторых из них оказывают поразительный эффект, связанный с избирательным ингибированием роста опухолевых кле ток, индукцией их апоптоза. В литературе широко представлены и подробно изуче ны молекулярные механизмы блокады пролиферативной активности фитонутриентов, которые проявляют свое действие на уровне мембран, цитоплазмы и ядра клеток мишеней, модулируя сигнальные каскады как на белко вом, так и транскрипционном уровне. Механизмы избира тельной активности смеси фитонутриентов вмешиваются в гормонозависимую (эстроген и андрогензависимую) пролиферацию, блокаду сигнальных путей, индуцируе мых ростовыми факторами, осуществляют нормализацию защиты естественных антиоксидантных систем клетки, метаболическую коррекцию цитохромной системы (цито хромов P450) оксигенации эстрогенов и канцерогенов, вмешиваются в клеточный цикл (78, 84). Роль диеты в индукции противоопухолевой защиты вы зывает небывалый интерес и в настоящее время интенсив но изучается. Этому вопросу посвящены многочисленные эпидемиологические исследования, на основе которых Всемирная организация здравоохранения констатирует ряд показательных выводов: диета является определяю 153 ÃËÀÂÀ 8 154 щим фактором в развитии и профилактике опухолей. Масштабные эпидемиологические исследования показа ли, что традиционные привычки в питании вносят значи тельный вклад в показатели смертности от опухолей в различных странах. Приведенная на Рис.20 диаграмма отражает общую тенденцию по всем опухолевым заболе ваниям, с тем лишь отличием, что доля смертей на опре деленное количество населения (обычно на 100 тысяч) варьирует в разных странах. Однако общая тенденция сохраняется, и в странах, где традиционными считаются употребление рыбы, сырых овощей и фруктов (ЮгоВос точная Азия, страны Средиземноморья), уровни заболе ваемости гораздо ниже по сравнению с таковыми в Евро пе и Америке. Современные технологии приготовления пищи, стремление к увеличению ее сроков годности, до бавление консервантов и искусственных красителей, раз личных стабилизаторов и усилителей вкуса вносят отри цательное влияние на здоровье человека. Изучение забо леваемости эмигрантов также подтверждает эти выводы: смена традиционной диеты влечет развитие тех же забо леваний, которыми страдает местное население. Эти по казатели отодвигают на второй план значение генетиче ской предрасположенности к развитию опухолей и ставят диету в один ряд с другими влиятельными факторами — окружающая среда, курение, иные привычки, относящи еся к стилю жизни. Можно сказать, что рак, среди проче го, — это заболевание стиля жизни. По крайней мере, статистика эти выводы не опровергает. Все эти показатели стимулируют изучение биологиче ских особенностей основных компонентов пищи, соста вляющих основу традиций питания той или иной страны. Обоснованные направления терапии и профилактики... Катехины зеленого чая. Эпигаллокатехин3галлат. Второй после воды, чай является одним из наиболее популярных напитков, и его частое употребление напря мую связывают с поддержанием нормальной работы от дельных органов и систем — сердечнососудистой, нер вной, мочевыделительной, а также улучшением общего эмоционального состояния организма. Экстракт зеленых листьев различных сортов кустарника Camellia sinensis, именуемое чайным деревом, позволяет получить множе ство видов чая, отличающихся способом приготовления, содержанием катехинов, кофеинов, других полифеноль ных компонентов. Имеются поразительные данные эпидемиологических исследований о противоопухолевых эффектах отдельных чайных компонентов. Так, например, по данным итальян ских исследователей, ежедневное употребление зеленого чая способствует защите от рака ротовой полости, горта ни, глотки. По другим данным, полученным из Шанхая, ча стое употребление чая ассоциируется со снижением забо леваемости раком пищевода, даже среди курящих и упо требляющих алкоголь (102). Защитный эффект зеленого чая подтвержден в Турции, Швеции, Японии: ежедневное употребление этого напитка местными жителями способ ствует защите от рака желудка. Употребление японскими женщинами более 10 чашек чая в день (около 2 литров) снижает риск возникновения и метастазирования рака молочной железы. При этом аналогичных данных не полу чено при употреблении черного чая. Таким образом, зе леный чай обладает сильнейшим превентивным эффек том на многие с?лидные опухоли, и изучение активностей 155 156 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... чайных компонентов постепенно становится в один ряд с масштабными исследованиями, посвященными изучению механизмов действия традиционных противоопухолевых средств. Наибольший интерес в последнее время вызывают по лифенолы зеленого чая, в основном, катехины, обладаю щие целым спектром защитных эффектов на органы и ткани. Водный экстракт зеленого чая содержит эпигалло катехин3галлат (epigallocatechin3gallate, EGCG), эпи галлокатехин (epigallocatechin, EGC), эпикатехин3гал лат (epicatechingallate, ECG), и эпикатехин (epicatechin, EC) (Рис.21). Все они обладают сильнейшей антиокси дантной активностью, по своей силе сравнимой с таковой у токоферолаальфа (витамина Е). Важнейшим дополне нием является мощный антипролиферативный потен циал: клеткамимишенями являются все клетки, где на блюдается стимуляция экспрессии тех компонентов, от которых зависит рост и количество данного типа клеток. Можно сказать, что чайные катехины обладают избира тельной активностью по отношению к пролиферирую щим, активно делящимся клеткам. Поэтому уровень из бирательной активности в отношении гиперпластических процессов, вне зависимости от стимулов, у чайных кате хинов чрезвычайно широк. Сложным процессам ингибирования опухолевого рос та катехинами есть многочисленные доказательства, как in vitro, так и in vivo. Общим механизмом антиопухолевой активности катехинов считался антиоксидантный эффект. Однако, благодаря интенсивным изучениям этих веществ стало известно, что катехины обладают комплексным воздействием на многочисленные пролиферативные пути в опухолевых клетках, среди которых наибольший вклад в стимуляцию роста, развития и метастазирования опухо лей вносят рецепторопосредованная стимуляция росто выми факторами, как следствие этого — активация цито плазматических и рецепторных тирозинкиназ, активация транскрипционных факторов, развитие провоспалитель ной реакции, стимуляция неоангиогенеза. Модуляция вы шеуказанных процессов катехинами характеризует их с позиций мощных противовоспалительных, антипроли феративных, антиангиогенных природных компонентов. Одним из интереснейших представителей чайных кате хинов является эпигаллокатехин3галлат (epigalloca techin3gallate, EGCG). Максимально возможное употре бление чая в течение дня приводит к увеличению концен трации EGCG до 326 нг/мл в плазме. Время полувыведе ния EGCG составляет 55,5 часов, что намного выше, чем у других катехинов. Абсолютно нетоксичен; механизмам его противоопухолевой активности посвящено множество исследований. Модуляция внутриклеточных сигнальных каскадов В основе антипролиферативной активности EGCG ле жит, в частности, его способность блокировать развитие воспалительных реакций. Цитокины IL8, TNFα, активи руемый ими NFkB являются основными факторами, во влеченными в развитие воспаления. Оно имеет место при всех заболеваниях с пролиферативным и (или) аутоим мунным компонентом, среди которых наиболее трудноиз лечимыми являются атеросклероз, псориаз, полиартри ты, эндометриоз, мастопатии, а также при доброкаче ственных и злокачественных новообразованиях. Показа 157 158 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... но, что EGCG ингибирует TNFопосредованную актива цию NFkB (49, 96). Кроме того, NFkB ингибируется так же через блокаду другого пути, индуцируемого IL1 (99). Инактивация обоих сигнальных путей достигается благо даря уникальной возможности EGCG вмешиваться на лю бом уровне провоспалительных сигнальных каскадов. По казано, что в клеткахмишенях IL1 и TNFαEGCG являет ся ингибитором IRAKкиназы, вовлеченной в IL1индуци рованный сигнальный каскад, блокатором фосфорилиро вания субъединицы p65 NFkB. В отсутствие NFkB нару шается экспрессия IL8, — основного хемоаттрактанта и стимулятора миграции моноядерных лейоцитов (лимфо цитов) и нейтрофилов в зону воспаления. Кроме того, IL 8 также стимулирует экспрессию фактора роста эндоте лия сосудов (VEGF). ности, мышечной и костной болью. Недавно было показа но, что EGCG эффективно ингибирует активность некото рых представителей металлопротеиназ, — MMP2 и MMP 9 (Gabrisa et al., 2001). Интересно, что подобная актив ность достигается при такой концентрации EGCG, которая наблюдается у людей, употребляющих даже небольшое количество чашек зеленого чая ежедневно. При этом, со гласно экспериментам in vivo, степень опухолевой инвазии и размер опухоли уменьшались примерно на 50% (34). Поскольку EGCG образует комплексы с металлами, ин гибирование MMP может быть объяснено его способно стью хелатировать цинк, являющийся необходимым для проявления ферментативной активности металлопротеи наз (64). Кроме того, в других исследованиях показано, что добавление цинка в присутствии EGCG абсолютно по давляло активность MMP, фактически усиливая это инги бирование (34) (Рис.22). Инактивация MMP может быть использована и при лече нии заболеваний неопухолевого генеза, но которые также сопровождаются не менее сильной пролиферативной ре акцией. Классическим примером является артрит. Воспале ние, индуцируемое IL1β, сопровождается усиленной эк спрессией и активностью MMP: всё направлено на разру шение и потерю хрящевой ткани, что ассоциируется с хро ническим воспалением при данном заболевании. Показа но, что EGCG не только абсолютно нетоксичен для хряще вой ткани, он ингибирует экспрессию воспалительных ме диаторов в суставах при артрите. EGCG блокирует IL1β индуцируемую активность матриксных протеиназ MMP1 и MMP13 в хрящевой ткани, активацию NFkB и AP1, обес печивая тем самым стабильную молекулярную основу для антивоспалительных процессов и заживлении (2). Ингибирование металлопротеиназ Матриксные металлопротеиназы (MMP) очень активно экспрессируются в опухолевых клетках, а также в клетках эндотелия (50). Они вовлечены в деградацию клеточного матрикса и миграцию эндотелиальных клеток. Основная их функция в опухолевых клетках — разрушение базаль ной мембраны и облегчение клеточной инвазии. MMP ак тивируются параллельно на провоспалительном фоне, совместно с IL1 и TNFα. В экспериментах установлено, что инвазивный потенциал опухолевых клеток ингибирует ся блокаторами MMP — как синтетическими, так и ткане выми (59). Эти препараты сейчас активно используются в клинических испытаниях в качестве противоопухолевых средств. Однако они обладают нежелательными побочны ми эффектами: их употребление сопровождается, в част 159 ÃËÀÂÀ 8 Ингибирование урокиназы 160 Урокиназа — это гидролаза, также вовлеченная в ин вазию и метастатический потенциал опухолевых клеток (46). Как и металлопротеиназы, урокиназа усиливает де градацию внеклеточного матрикса. В экспериментах ре гистрировалась повышенная экспрессия урокиназы в опу холевых клетках молочной железы, яичников, простаты, где отмечена ее ключевая роль в развитии метастазирую щего рака (36). Ингибирование активности плазминоген активатора урокиназного типа (uPA) значительно редуци ровало объем и размер опухолевой массы, а в некоторых случаях наступала полная ремиссия опухолей in vivo (47). EGCG является непосредственным блокатором урокина зы, изменяя ее ферментную активность и, как следствие, способность к деградации внеклеточного матрикса. Ком пьютерное моделирование комплекса EGCG с урокина зой позволило идентифицировать аминокислотные остат ки, которые ответственны за ее ферментативную актив ность: комплексообразование EGCG с каталитической триадой — гистидином 57, серином 195 и аргинином 35 в молекуле урокиназы полностью нивелирует ее актив ность: фермент перестает распознавать субстрат (48). Од нако, uPAингибирующая активность EGCG наблюдается только в концентрациях, намного превышающих таковую в крови при обычном употреблении чая (14). Интересные данные получены на клетках фибросарко мы человека HT 1080. EGCG индуцировал не только су прессию промоторной активности uPA, но и дестабилиза цию мРНК uPA. Отмечено также ингибирование фосфо рилирования митогенативируемых протеинкиназ (MAPK), — Erk1/2 и p38 MAPK (56). Благодаря данным, полученным авторами, можно сделать вывод, что EGCG Обоснованные направления терапии и профилактики... регулирует экспрессию uPA, как минимум, за счет двух механизмов: путем подавления промоторной активности и нарушением структурной стабильности мРНК uPA. EGCG и циклооксигеназа2 В опухолевых клетках наблюдается усиленная эк спрессия циклооксигеназы2 (COX2), — фермента, играющего ключевую роль в синтезе простагландинов (PGE2). Простагландины, в свою очередь, стимулируют экспрессию VEGF, — ростового фактора, вовлеченного в специфические митогенные и хемотаксические эффекты в клетках эндотелия сосудов. Снижение рецидива опухо лей наблюдается при приеме нестероидных противово спалительных препаратов, — ингибиторов COX2. Внача ле этот эффект был отмечен при раке прямой кишки, впо следствии — на всех стлидных опухолях, где регистриру ется повышенная активность COX2. После приема EGCG наблюдалось снижение уровня PGE2, что характеризует EGCG как специфический COX2 — ингибитор (6). Эти ре зультаты дополняют исследования Hong и соавторов, ко торыми показано, что чайные полифенолы вмешиваются в COX2зависимый метаболизм арахидоновой кислоты, что ассоциировалось со снижением инцидентов развития рака прямой кишки (43). В тоже время доказано отсут ствие какоголибо угнетающего эффекта на промотор ную область гена COX2 в ряде опухолевых линий карци номы прямой кишки человека (69). Интересно, что COX 2стимулирующая активность под влиянием EGCG обна ружена в макрофагах (73). Очевидно, что проявление разных эффектов EGCG на экспрессию COX2 зависит от дозы катехина, типа клетокмишеней, способов введения, какихто других дополнительных факторов. 161 ÃËÀÂÀ 8 Регуляция клеточного цикла 162 Клеточный цикл млекопитающих, способы управления его регуляцией в последнее время довольно интенсивно изучаются. Особенно, если речь идет о методах и подхо дах к лечению опухолевых заболеваний: анормальное клеточное деление — основная характеристика активно делящихся опухолевых клеток, и восстановление (угнете ние) скорости их деления — одна из важных составляю щих противоопухолевой терапии. В процесс клеточного деления вовлечено множество комплексов, факторов транскрипции, адапторных белков, онкогенов. Ключевую роль в процессе деления клеток выполняют циклины, — «положительные» регуляторы клеточного цикла, а также циклинзависимые киназы (CDK), — целое семейство киназ с антиапоптотическими свойствами. Про лиферативные процессы сопровождаются комплексооб разованием циклинов с CDK в зависимости от стадий кле точного цикла. Так например, ранняя G1фаза регулиру ется «циклин DCDK4/6» комплексом, в Sфазу вовлече ны «циклин Е — CDK2» и «циклин А CDK2», остальные фазы управляются «циклин B — CDK1/2» комплексами (100). Опухолевые клетки нуждаются в гиперэкспрессии ука занных компонентов для активации синтеза ДНК необхо димых генов (Sфаза), а также митоза (Мфаза клеточно го цикла). Поэтому в опухолях циклины и циклинзависи мые киназы обладают повышенной экспрессией, в то вре мя как CDKингибиторы, такие как p21, p27, p16, p15 практически отсутствуют. Показано, что EGCG ингибирует CDK2 и CDK4, и при этом усиливает экспрессию p21waf1/CIP1 и p27KIP1 (60), в Обоснованные направления терапии и профилактики... том числе при довольно низких концентрациях (61). При этом отмечено, что при концентрации, которая устанавли вается в крови человека после выпитой чашки чая (0,1 µg/ml EGCG), наблюдается эффект довольно силь ного синергизма с традиционными противоопухолевыми препаратами. Блокада неоангиогенеза Опухолевый неоангиогенез характеризуется усилен ной экспрессией VEGF и его рецепторов, что способ ствует улучшению трофики новообразований. Появле ние новых сосудов в опухоли — классический пример патологического неоангиогенеза. Существенный вклад в противоопухолевую стратегию вносит блокада ангио генеза. Блокирование VEGF или его рецепторов (VEGF B, VEGFC и VEGFD) почти полностью прекращает про лиферативную активность в эндотелии сосудов. Это оз начает, что антиангиогенные факторы вносят суще ственную коррекцию в пролиферативную реакцию. По казано, что EGCG значительно снижает уровень VEGF и плотность его рецепторов in vitro (91). Механизм инги бирования VEGF и его рецепторов может быть объяснен следующими фактами. Блокада указанных факторов происходит, в частности, на уровне активаторов тран скрипции. В промоторной области VEGF имеются нес колько сайтов связывания с фактором транскрипции AP1, который является мишенью для EGCG. Препят ствие для взаимодействия с ДНК является определяю щим в EGCGиндуцированной блокаде транскрипции VEGF и его рецепторов. 163 164 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... В экспериментах in vivo также установлено блокирую щее влияние EGCG на развитие сосудистой сети. Сравни тельная антиангиогенная активность EGCG и EC исследо валась на животных моделях (51). Мышам подкожно вво дились опухолевые клетки HT29 (карцинома прямой киш ки). В данном эксперименте демонстрировалась четкая зависимость концентрации и времени воздействия EGCG на ингибирование роста сосудов и индукцию апоптоза в опухолевых клетках (Рис.23). Животные получали ежед невную инъекцию EGCG в количестве 1,5 мг в день интра перитонально (EC использовался в качестве отрицатель ного контроля). По сравнению с контролем, наблюдалось 30% ингиби рование плотности сосудистой сети, 58%ное замедление опухолевого роста, замедление скорости опухолевой пролиферации на 27%, торможение метастазирования. Аналогичные данные с эффектом EGCG на ангиогенез зависимую дифференцировку эпителиальных клеток по лучены Singh и соавт. (87), (Рис. 24). EGCG ингибирует активность эпидермального фактора роста и индуцирует апоптоз эндотелиальных клеток, что поддерживает гипотезу, высказанную в работе Shaahen с соавт., о том, что VEFG является фактором выживания опухолевого эндотелия (86). Блокирование VEGF на тран скрипционном и белковом уровне ведет к апоптозу эндо телиальных клеток внутри опухолей, что не только инги бирует неоангиогенез, но и коммитирует сами опухоле вые клетки к апоптозу (Рис.25). На другой модельной системе (человеческая неХодж кинская лимфома) на животных показано, что включение EGCG в ежедневную диету также сопровождалось апо птозом эндотелиальных клеток, блокированием ангиоге неза с последующим вовлечением в апоптоз самих опухо левых клеток (7). Еще один транскрипционный фактор, Ets1, вовлечен в регуляцию неоангиогенеза. Он обладает совместным влиянием на экспрессию матриксных металлопротеиназ и VEGF, поскольку также имеет сайты связывания в промо торных регионах указанных генов (41). Влияет ли EGCG и на этот фактор транскрипции — пока неизвестно. Однако этот факт сам по себе интересен и еще раз доказывает на личие определенной сочетаннной регуляции в опухолях, направленной на реализацию программы выживания опу холевых клеток любым способом. Этим, в частности, можно объяснить феномен «ускользания» опухолей от монотерапии. Следовательно, наиболее предпочтитель ным выбором при лечении опухолей является комплекс ный подход, сочетающий влияние на все звенья опухоле вой программы выживания, а не на конкретный сигналь ный путь. Неопухолевый неоангиогенез наблюдается, в частно сти, при псориазе. При этом заболевании также отмечена усиленная экспрессия VEGF и его рецепторов, что способ ствует улучшению трофики псориатической бляшки, дальнейшему ее увеличению и развитию локального во спаления. Блокирование VEGF или его рецепторов VEGF B, VEGFC и VEGFD (например, моноклональными анти телами) тормозит развитие воспаления, прекращает ло кальную пролиферативную активность. Это означает, что антиангиогенные факторы вносят существенную коррек цию в воспалительную реакцию. EGCG является антиан гиогенным фактором, ингибирующим как белковую ак тивность VEGF и рецепторов, так и уровень их транскрип ции. Вовлечение ангиогенеза в развитие псориаза доказа 165 166 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... но с открытием генного полиморфизма по отношению к VEGF. У пациентов с серьезной формой псориаза отмече но нарушение системной регуляции VEGF изза поли морфных вариантов рецепторов к VEGF в активирован ных кератиноцитах кожи (30, 104). Блокирование ангио генеза катехинами приводило к стойкой и длительной ре миссии, сопровождаемой очевидными улучшениями со стояния кожи, а также общим эмоциональным статусом пациентов. Еще одно доказательство важности антиангиогенной терапии при псориазе получено при исследовании ретино идов. Жирорастворимые витамины традиционно исполь зуются для лечения псориаза. Недавно выяснен механизм их антипсориатического действия. Ретиноиды становятся биологически активными в результате активации ими од ного из двух путей: взаимодействия со своими ядерными рецепторами (рецепторами ретиноевой кислоты), либо взаимодействуя с ядерным фактором транскрипции AP1. Интересно, что в промоторной области гена VEGF имеют ся четыре AP1связывающих сайта; взаимодействие ре тиноидов с AP1 блокирует экспрессию VEGF, т.е. ретино иды обладают антиAP1 и, следовательно, антиVEGFак тивностью. сию, оксидативный стресс в кератиноцитах. Совместное применение UVоблучения и EGCG при псориазе обеспе чивает, с одной стороны, индукцию излишней пролифера ции, сопровождающей заживление под влиянием облуче ния, а с другой — снимает излишнюю воспалительную ре акцию под влиянием EGCG. Двойной механизм EGCG на выживание кератиноцитов связан, с одной стороны, со стимуляцией фосфорилирования Akt и Erk — киназ, пре пятствующих UVиндуцированному апоптозу, а с другой — смещению баланса Bax/Bcl в сторону увеличения Bcl. Это нормализует время жизни кератиноцитов (с 9 у боль ных псориазом до 27 дней в норме), способствует их диф ференцировке (21). Иммуномодулирующий аспект также вносит немало важный вклад в дерматологический контроль пролифе ративной активности. Сбой в системе Th1/Th2лимфо цитов, дисбаланс про и антивоспалительных цитокинов способствуют, как и в любом другом органе, смещению иммунологических ответов с соответствующими послед ствиями. Как правило, воспаление и аутоиммунные реак ции сопровождаются и развиваются на фоне превыше ния активности Th1подтипа лимфоцитов, развитие опу холей характеризуется снижением Th1ответа, аллергий — усилением Th2. При сильном ультрафиолетовом облучении наблюдается иммуносупрессия, как систем ная, так и местная. Увеличивается спектр Th2цитокинов, наиболее активным из них является интерлейкин10 (IL 10). EGCG угнетает экспрессию IL10 в кератиноцитах, снимает локальное UVиндуцированное воспаление, блокирует синтез циклобутановых пиримидиновых ди меров — факторов риска UVассоциированного рака Фотозащитный эффект EGCG При определенных уровнях воздействия ультрафиолет становится сильным митогеном, что повышает риск разви тия рака кожи. Было показано, что употребление зелено го чая, либо его поверхностная аппликация на кожу ока зывает защитный противоопухолевый эффект, предот вращает UVиндуцированное воспаление, иммуносупрес 167 ÃËÀÂÀ 8 168 кожи. В проведенных клинических испытаниях устано влено, что после применения EGCG исчезали кожные эритемы, замедлялось фотостарение, а также снижался риск меланомного и немеланомного рака кожи (54). В других исследованиях также подтверждался защитный эффект EGCG от UVоблучения за счет разных механиз мов: предотвращения перекисного окисления липидов и разрушения оксидантных систем клетки и восстановле ния антиоксидантных ферментов (95), ингибирования транскрипционной активации NFkB в кератиноцитах (1), блокады AP1 (55). По мнению Elmets и соавт., 30мину тной аппликации экстракта зеленого чая достаточно для мощной превентивной защиты от UVоблучения (Elmets et al., 2001). Антифотоканцерогенная активность EGCG тестирова лась in vivo на мышах SKH1 (безволосые). Накожная ап пликация EGCG в концентрации примерно 1 мг/см2 нано силась в виде крема. Велись наблюдения за размером опухоли, частотой и множественностью опухолевых раз растаний, инцидентами возникновения новых опухолей. EGCG препятствовал онкогенной трансформации папил лом, индуцированной UVоблучением (68). Механизм предотвращения фотоканцерогенеза, по данным других авторов, связан также со значительным ингибированием метилирования ДНК, вызываемого ультрафиолетом (52, 53). При этом долговременная аппликация на коже не вы зывала какихлибо признаков токсичности, как локаль ных, так и системных. Не отмечалось никакого поврежде ния кожи, потери массы тела, плотности костной ткани; при этом наблюдалось значительное снижение количе ства белой жировой ткани у животных. Обоснованные направления терапии и профилактики... Термогенез Механизм индукции термогенеза — еще один интерес ный аспект, благодаря которому EGCG и некоторые дру гие фитонутриенты обладают свойством т.н. «сжигателей жира». На основе экстрактов зеленого чая на рынке име ются препараты, позволяющие снизить вес. EGCG ингиби рует липазы желудка и панкреаса, при этом стимулируя термогенез (17). Наблюдаемые в процессе клинических испытаний эффекты были настолько сильные, что речь идет не просто о коррекции, а о лечении ожирения: через 3 месяца приема AR25 (Exolise™, экстракт зеленого чая) у добровольцев вес снизился на 4,6%, объем талии умень шился на 4,8% (17). Интересные данные получены при изучении совместного влияния катехинов зеленого чая, кофеина и танина. Показано, что от комбинированного приема «катехин+кофеин» наблюдалось наиболее зна чимое снижение веса, в то время как от остальных комби наций компонентов результаты были менее значительны ми. Т.е. кофеин и катехины обладают определенным си нергизмом и препятствуют ожирению (106). Уровень три глицеридов, жирных кислот, липопротеидов низкой плот ности заметно снижается после употребления EGCG. Кро ме того, уменьшается сывороточный уровень адипоцито кина лептина, — одного из косвенных показателей степе ни ожирения организма (85). Чтобы замкнуть круг, следует, очевидно, связать влия ние ожирения на риск развития рака. В рамках данного изложения авторы сочли необходимым порекомендовать читателю недавние полновесные исследования на эту ин тересную тему: Crew & Neugut, 2004 (27); Furberg et al., 2004 (33); Calle & Kaaks, 2004 (13); Lin et al., 2004 (62), а также более ранние работы. 169 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... Свойство EGCG и других чайных катехинов защищать от оксидативного стресса является наиболее изучаемым. Это, по сути, самое первое свойство, благодаря которому EGCG стал рассматриваться как заслуживающее при стальное внимание вещество. Антиоксидантная актив ность EGCG обнаруживается во всех здоровых клетках, в то время как в опухолевых — наоборот, фиксируются прооксидантные эффекты, вызывающие EGCGиндуци рованное повреждение ДНК и апоптоз опухолей. Чем об условлена такая «интеллектуальная» подстройка и разли чия в типе клеток — пока не совсем ясно. Продукция свободных радикалов, приводящая к оки слению липидов клеточных мембран, является одним из мощных стимулов, повреждающих клетки и ткани. Усиле ние оксидативного стресса, в свою очередь, приводит к нарушению естественных антиоксидантных систем. Для предотвращения или коррекции оксидативного стресса применяются различные антиоксиданты, обладающие разной силой защитного ответа. В ряду известных нату ральных и синтетических антиоксидантов известны какао, трансресвератрол, компоненты зеленого чая, оливково го масла, витамины E (атокоферол) и С, некоторые мине ралы (селен). Кроме того, существует также множество искусственно созданных веществ с аналогичными свой ствами — гидроксианизол (butylated hydroxyanisole, BHA), гидрокситолюэн (butylated hydroxytoluene, BHT), пропилгаллат (PG) (97). В основе механизма антиокси дантного действия всех этих веществ лежит ингибирова ние окисления липидов формированием относительно слабореактивных свободных радикалов, которые не обладают столь сильным повреждающим эффектом. В нормальных физиологических условиях, небольшие количества кислорода, потребляемого митохондрией, по стоянно конвертируются в супероксид анионы, перекись водорода, гидроксильные радикалы. В небольших коли чествах они выполняют важную роль в регуляции многих клеточных функций и действуют как вторичные мессен джеры на активаторы транскрипции, такие как NFkB (29). Избыточная продукция этих радикалов является факто ром повреждения, и на этот счет в клетке имеется есте ственная антиоксидантная система. Она представлена ферментами, среди которых наибольшее значение имеют Mn2+ и Cu2+зависимые супероксиддисмутазы (SOD, EC 1.15.1.1), глютатион пероксидаза (GPX, EC 1.11.1.9), глютатионредуктаза (GR, EC 1.8.1.7) и каталаза (CAT, EC 1.11.1.6). SOD конвертирует супероксиданионы в пе рекись водорода, которая затем трансформируется в во ду другими ферментами, GPX и CAT (98). На активность антиоксидантных ферментов оказывают влияние также и возрастные изменения, которые выража ются в снижении их экспрессии и уровня в крови и тканях. Наибольший вклад в снижение активности естественных антиоксидантных систем клетки вносят нарушения рес пираторной функции митохондрий, снижение митохон дриального потенциала, выход цитохрома с, стимуляция проапоптотических белков теплового шока (HSP10, HSP60), дисбаланс в системе белков Bax/Bcl, активация каспаз3 и 9, других апоптогенных факторов. Таким об разом, гиперпродукция свободных радикалов является также и характеристикой старения, что проявляется ток сичностью на разных уровнях — органном, клеточном, Антиоксидантная активность 170 171 172 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... генном. Стимуляция естественных антиоксидантных си стем, привнесение экзогенных антиоксидантов — ключе вой момент лечения и профилактики воспаления, канце рогенеза, раннего старения. Антиоксидантная активность EGCG была исследована на культуре гепатоцитов крыс. Гепатоциты инкубирова лись с канцерогенами — беномилом и 1нитропеном. Воздействие EGCG на клетки мониторировалось измере нием малонилальдегида, — маркера перекисного окисле ния липидов, а также изменением активности глютатиона (GSH), глютатионпероксидазы, глютатионредуктазы. По сравнению с контролем, концентрация антиоксидантных ферментов увеличилась более чем на 200%, а малони лальдегида уменьшилась на 23%. (79). Антиоксидантные свойства EGCG изучались на живот ных моделях с почечной недостаточностью, вызванной метилгуанидином (MG). Это уремический токсин, проду цируемый из креатинина под влиянием гидроксильного радикала. Мышам вводился креатинин интраперитонеаль но. Добавление мышам в питьевую воду EGCG за 30 минут до и после инъекции креатинина способствовало ингиби рованию продукции MG за счет инактивации гидроксиль ного радикала (71). Похожие данные получены при исследовании нейродеге неративных заболеваний — болезни Альцгеймера, Паркин сона, хореи Гентингтона, боковом амиотрофическом скле розе. EGCG выступал в качестве монотерапии и обнаружи вал свойства скевенджера свободных радикалов, хелатора металлов (железа и меди), стимулятора защитных антиок сидантных ферментов, чья экспрессия нарушается в про цессе ишемииреперфузии нейронов, токсическом повреж дении, окислении, других повреждающих стимулов (66). Другие антипролиферативные эффекты EGCG EGCG оказывает ингибирующее действие на развитие гипертрофии гладкомышечных клеток, предотвращая, та ким образом, развитие атеросклеротических бляшек, утолщения стенок сосудов, гипертензии. Молекулярной основой ингибирования является прямая блокада ангио тензинIIиндуцируемой активности JNKкиназы (cJun N terminal kinase) в гладкомышечных клетках. Для сравне ния, другие катехины зеленого чая не обладают аналогич ными эффектами (105). Антифибротические свойства EGCG подтверждены в экспериментах in vitro. Воспалительные изменения в пе чени диктуют развитие фибротических процессов. На культуре клетках LI90 EGCG ингибировал PDGFBB — ин дуцируемую клеточную пролиферацию, а также мРНК коллагенов альфаI и IV типов (83). В этой работе показа но, что EGCG снижает способность к аутофосфорилиро ванию рецептора к PDGFBB, что прерывает пролифера тивный каскад и блокирует фибротические образования в печеночных клетках. Исследовался эффект EGCG на рост, пролиферацию, апоптоз и теломеразную активность при цервикальном канцерогенезе. Изучались различные дозы EGCG (от 0 до 100 мМ) на культуре первичных эндоцервикальных клеток человека различных линий, в том числе зараженных виру сом папилломатоза (HPV18). Показано, что антиканцеро генный эффект EGCG опосредуется за счет индукции апо птоза и снижении активности теломеразы в клетках дис пластического эпителия (103). Цервикальные поврежде ния, вызванные HPV, нивелировались после употребления 200 мг/день EGCG у добровольцев, либо принимающих 173 174 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... катехин виде капсул в течение 812 недель, либо в виде крема местно. Эффект от крема отмечен у 74% пациен тов, от приема капсулы — у 50%, а в группе, где исполь зовались оба вида приема EGCG — 75% (3). Эти данные характеризуют EGCG как мощный противовирусный пре парат, с направленной активностью на эндотелиальные клетки, к которым HPV имеет высокую тропность. Модуляция цитохромной системы EGCG исследована in vivo на мышах SwissWebster. EGCG вовлечен в метабо лизм и синтез эстрадиола — одного из основных эстроге нов с сильной пролиферативной активностью. При добав лении EGCG в различных концентрациях (12.5, 25, или 50 мг/кг/день) были измерены активность ароматазы (CYP19), а также цитохромов P450 CYP3A, CYP1A. Под влиянием EGCG активность ароматазы была ингибирована на 56%, активность CYP3A возросла на 3147%, а CYP1A1 — оставалась неизменной. Эти данные говорят о наличии антипролиферативной активности EGCG на тканяхмише нях ароматазы и эстрадиола (опухоли эндометрия, миоме трия, опухоли молочной железы), что объясняет блокаду гиперпластических процессов и противоопухолевые свой ства EGCG в тканях репродуктивной системы (38). Употребление зеленого чая пожилыми женщинами (65 76 лет) ассоциировалось с увеличением плотности и мине рализации костной ткани, несмотря на гипоэстрогенемию (42). Но этот эффект достигается, очевидно, не за счет ка техинов, а за счет фитоэстрогенов чая, которые стимули руют остеобластогенез: EGCG ингибирует щелочную фосфатазу, — маркер созревания остеобластов, и никак не влияет на минерализацию кости (101). Антипролиферативные активности EGCG распростра няются и на Th2подтип лимфоцитов. Показано, что это вещество обладает антиаллергическими свойствами, по давляя экспрессию высокоафинного рецептора к IgE. Из вестно, что IgE является одним из наиболее ключевых факторов в развитии аллергических реакций. Антиал лергические свойства EGCG основаны также на блокаде ERK1/2 — сигнального пути, что также ингибирует эк спрессию рецептора к IgE. Таким образом, EGCG является не просто противово спалительным веществом: влияние на активность Th1 и Th2 — подтипа лимфоцитов обеспечивает восстановление Th1/Th2 баланса, — свойство, которым не обладает ни один современный иммуномодулирующий препарат, ос новное назначение которых — лишь активация Тклеточно го ответа (т.е. стимуляция Th1звена иммунной системы). Получены интересные данные об антикариесном дей ствии чая: EGCG полностью блокирует глюкозилтрансфе разу стрептококков, живущих в ротовой полости (40). Кроме того, EGCG ингибирует продукцию токсических метаболитов Porphyromonas gingivalis, — вирулентного микроорганизма, вызывающего пародонтоз. Наблюда лось снижение продукции пропионовой и других кислот, разрушающих зубную эмаль, в концентрации 12 мг/мл (82). Makimura и соавторы обнаружили полное ингибиро вание ферментной активности коллагеназы чайными ка техинами у пациентов с острыми гингивитами (65). На фоне употребления зеленого чая снижался риск ра звития катаракты: ослабевало помутнение хрусталика за счет снижения преципитации белков, стимулируемое EGCG (92). Сочетание антиангиогенной и антипролифе ративной активностей по отношению к эпителиальным клеткам вносит дополнительную ясность в объяснение эффектов EGCG при данной патологии. 175 176 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... Таким образом, EGCG вовлечен практически во все процессы, которыми характеризуется гиперпластический рост. В данном разделе описан один из ярких примеров влияния природных фитонутриентов на предотвращение и блокаду опухолевого роста. Среди многих других не ме нее интересным представляется другой природный ком понент, который способен вмешиваться в гормональный метаболизм и корректировать ростстимулирующие влия ния гормонов (эстрогенов) на клетках. Речь идет об ин дол3карбиноле. низации Здравоохранения ежегодно регистрируется око ло 570 тысяч новых случаев. Во всем мире он занимает второе, в России — первое место в ряду смертности от опухолевых заболеваний. Как было отмечено ранее, одним из необходимых фак торов, которые используют как здоровые, так и опухоле вые клетки, является эстроген. Взаимодействие эстрогена с рецептором (ER) инициирует проникновение образовав шегося комплекса в ядро, где эстрогеновый рецептор вы полняет роль активатора транскрипции, стимулируя эк спрессию множества эстрогенстимулируемых генов. Действуя в паракринной и аутокринной манере, вновь синтезируемые белки стимулируют рост самой клетки, а также вовлечены во многие другие антиапоптотические функции. В числе таких генов — изоформы цитохрома P450 (CYP450), а именно — CYP1B1. Субстратом для данной формы цитохрома является сам эстроген, в ре зультате чего образуется его гидроксиметаболит, оки сленный в 16м положении, а именно — 16альфагидрок сиэстрон (16αOHE1) (63). Эта форма эстрогена обладает наиболее сильной пролиферативной активностью по сравнению как с нативным эстрогеном, так и его любыми другими метаболитами. Именно эта форма эстрогена не сет мощный пролифеартивный и онкогенный потенциал и способна активировать эстрогенный рецептор (31, 74). Модуляция цитохромной системы индол3карбинолом состоит в индукции другой изоформы CYP450, а именно — СYP1A1 (5). Данная изоформа гидроксилирует эстро ген во 2м положении, с образованием 2гидроксиэстрона (2OHE1). Полученный метаболит является антагонистом рецептора эстрогена и блокирует его активацию самим эс трогеном, а также его опасными метаболитами (9). Так Механизмы противоопухолевой активно сти индол3карбинола Индол3карбинол (I3C), — компонент овощей семей ства крестоцветных (в основном, это все виды капусты: брокколи, цветная, белокочанная, брюссельская) (78). За более чем 10летнюю историю исследований по I3C пока зано, что это вещество обладает высокой избирательной противоопухолевой активностью, влияющей на многие ти пы клеток, включая клетки молочной железы. Изначально считалось, что I3C оказывает влияние только на те клетки, в которых эстрогены являются факторами, провоцирую щими пролиферацию. Однако позже было установлено, что I3C вызывает апоптоз опухолевых клеток вне зависи мости от наличия эстрогеновых рецепторов. Антиэстрогенный эффект Наиболее типичный пример эстрогенной стимуляции — пролиферативные заболевания молочной железы. Наи более опасным является рак: по данным Всемирной орга 177 178 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... прерывается синтез эстрогензависимых генов, и опухоле вая клетка не способна получить эстрогензависимую сти муляцию. В этом суть антиэстрогенного эффекта I3C. Применение I3C как противоопухолевого средства в от ношении рака молочной железы было начато в 1995 году (9). Было показано, что уровень CYP1A1 регулировался в зависимости от концентрации I3C: ферментная актив ность CYP450 увеличивалась линейно от 10 до 150 пмоль/мг белка при дозах от 1 до 500 ммоль I3C на одно животное. В сравнении с другими диетическими индола ми, I3C проявлял наиболее сильную CYP1A1стимули рующую активность, сопровождающуюся повышением 2 гидроксиэстрона. При этом наблюдалась статистически значимая регрессия эстрогензависимого роста опухоле вой ткани по сравнению с таковой в контрольной группе животных. Нужно отметить, что восприимчивость к I3C довольно вариабельна: индивидуальный ответ проявляется благо даря генетическим вариациям и зависит от индуцибельно сти CYP1A1. Этот эффект проанализирован в популяциях европейских и африканоамериканских женщин: у первых соотношение 2/16a почти в 2 раза выше (2.25±1.42) (89). как эпидермальный фактор роста (EGF), фибробластиче ский фактор роста (FGF), в том числе фактор роста кера тиноцитов (FGF7 или KGF), инсулиноподобный фактор роста (IGFI). В отсутствие какоголибо препятствия, рос товые факторы активируют свои рецепторы, обладающие киназной активностью. Лигандиндуцируемая димериза ция рецепторов активирует каскад цитоплазматических киназ (MAPK, Akt), протоонкогенов (fos, ras), активато ров транскрипции (NFkB), что приводит к синтезу лиганд индуцируемых генов, среди которых — ростовые факто ры и рецепторы к ним, цитоплазматические киназы, фак торы для роста новых сосудов, белки теплового шока, другие необходимые для опухолевого метаболизма бел ки. I3C, проникая в клетку, блокирует множество сигналь ных путей, препятствуя фосфорилированию тирозиновых остатков киназ, что мешает каскадной передаче пролифе ративных сигналов с поверхности к ядру клетки (20). Кро ме того, он ингибирует NFkB, который является основ ным фактором активации транскрипции множества генов, вовлеченных в пролиферацию и воспаление (12). Накапливаются данные по ингибированию I3C специ фических опухолевых генов. MUC1 — трансмембранный гликопротеин, экспрессирующийся в большинстве карци ном. Уровень экспрессии MUC1 ассоциируется cо степе нью агрессивности опухоли; MUC1антиген используется в качестве маркера для мониторирования пациентов с опухолями молочной железы. Было показано, что I3C ин гибирует экспрессию MUC1 как в эстрогензависимых (MCF7), так и эстрогеннезависимых (MDAMB468) клет ках, в дозазависимой и времязависимой манере, на бел ковом и транскрипционном уровне (57). Модуляция сигнальных путей ростовых факторов Антипролиферативная активность I3C распространяет ся как на эстрогензависимые, так и эстрогеннезависи мые клетки, где пролиферативные каскады осуществля ются без участия эстрогена (т.е. не имеющих эстрогено вых рецепторов). Напомним, что рост таких клеток чаще всего зависит от активности ростовых факторов, таких 179 ÃËÀÂÀ 8 180 Еще один механизм блокады опухолевого роста ин дол3карбинолом связан с ингибированием активности циклооксигеназы2 (COX2), — фермента, вовлеченного в синтез простагландинов (PGE2). COX2 активируется в ответ на провоспалительные цитокины, — фактор некро за опухолиальфа (TNFα) и его «партнера» — интерлей кина1 (IL1). Взаимодействие цитокинов со своими ре цепторами приводит, в частности, к активации COX2, син тезу PGE2 с последующей транскрипцией фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) — основного компонента опу холевого неоангиогенеза. Таким образом, I3C регулирует баланс про и антиапо птотических факторов как на уровне транскрипции генов, так и посредством блокады активности зрелых белков. Сведения о влиянии I3C на регуляцию активности ключе вых внутриклеточных пролиферативных сигналов сумми рованы в Таблице 22. Обоснованные направления терапии и профилактики... Гены Функция в опухолевой клетке Эффект I3C Bax Цитоплазматический белок, мар кер апоптоза. Транслокация в митохондрию сопровождается выходом цитохрома с с последу ющим вовлечением каспаз 3 и 9 и развитием апоптоза. Усиление транскрипции CDK6 Циклинзависимая киназа. Сти мулирует рост опухолевых кле ток, наиболее активна в G1фазе клеточного цикла. Эстрогенне зависима. Блокада активности Akt Киназа, один из участников EGF индуцируемого сигнального ка скада. Стимулирует пролифера цию опухолевых клеток. p27, p21, p16 CDKингибиторы, опухолевые су прессоры HSP27 Белок теплового шока, выпол няющий функцию стабилизации структуры белков, участвующих в пролиферации клеток. Экспрес сия многократно повышена. Ин гибитор апоптоза. Ассоциирован с агрессивной формой рака мо лочной железы. Вовлечен в мета стазирование. Таблица 22. Регуляция I3C транскрипции генов в опухолевой клетке Гены CYP1A1 BRCA1 Функция в опухолевой клетке Эффект I3C Гидроксилирование эстриола во 2 положении с образованием 2 OHE1 производного, обладаю щего антипролиферативной ак тивностью Усиление тран скрипции через активацию Ahре цептора Специфический опухолевый су пресcор в клетках молочной же лезы. Осуществляет блокаду транскрипции генов, индуцируе мых ERa. Усиление транскрипции EGF, EGFR, TGFb, FGF NFkB и NFkBин дуцибель ные гены Ростовые факторы и их рецепто ры. Стимулируют пролиферацию опухолей. Ядерный фактор активации тран скрипции генов, индуцируемых ростовыми факторами. Вовлечен в пролиферацию и выживание опухолевых клеток. Блокада актив ности, вызван ная нарушением фосфорилиро вания Усиление транскрипции Блокада активности Ингибирование транскрипции Ингибирование транскрипции 181 182 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... I3C обладает мощным антипролиферативным эффек том, позволяющим ингибировать воспаление, рост и про лиферацию опухолевых клеток, в том числе зараженных вирусом папилломатоза, а также рост новых сосудов. Кроме того, отмечен прямой апоптотический эффект I3C на опухолевые клетки: I3C усиливает экспрессию есте ственных опухолевых супрессоров, p21 и p53, которые, в свою очередь, являются ингибиторами циклинзависимой киназы (CDK), — основного стимулятора опухолевого клеточного цикла (11, 26). модисплазия, — вот неполный перечень заболеваний, ко торые ассоциируются с этой инфекцией. Папилломатозом старадают как взрослые, так и дети: случаи папилломато за гортани у новорожденных — явление не такое уж и редкое. Первые признаки могут появиться уже в 6месяч ном возрасте, и если не предпринимать ургентных мер, быстровырастающие гроздеобразные папилломы могут привести к асфиксии. Совершенно очевидно, что хирурги ческое лечение эффективно только до следующего реци дива, который наступает очень быстро. Больные папилло матозом гортани переносят до 200 операций ежегодно. Распространение заболеваемости цервикальным ра ком в развивающихся странах сродни эпидемии. Все сек суально активное население так или иначе находится в группе риска. Ежегодно регистрируется более 500 тысяч новых случаев в мире. Рак шейки матки является первым опухолевым заболеванием, для которого однозначно идентифицирован этиологический фактор. Эпидемиоло гические и лабораторные исследования установили, что основной причиной является вирус папилломатоза чело века (ВПЧ), обнаруженный в 100% случаев. Примерно 30 типов вируса папилломатоза инфицируют генитальный тракт, а четыре из них (ВПЧ 16, 18, 31 и 45 ти па) вносят значительный (до 80%) вклад в эту статистику. Лечение цервикального рака в настоящее время до вольно сложное, и далеко не всегда проходит удачно. Ди агностические критерии отсутствовали до недавнего вре мени: трудность заключается в том, что 90% случаев ге нитального папилломатоза заканчивается спонтанной ре миссией, а 10% случаев — малигнизацией. В случае ре миссии никаких клинических проявлений обычно нет, но вирус остается в организме, что сохраняет риск зараже ния партнеров и развития неоплазий. Противовирусный потенциал I3C в отношении вируса папилломатоза человека Относительно недавно установлен еще один необыч ный эффект I3C: он вызывает апоптоз клеток, заражен ных вирусом папилломатоза человека, в том числе теми типами вируса, которые обладают онкогенным потенциа лом (23, 88). С учетом трудностей, сопровождающих те рапию папилломатоза слизистых, данное свойство делает I3C незаменимым противовирусным препаратом с парал лельной стимуляцией Тклеточного звена иммунитета. Медикосоциальные аспекты папилломатоза Вирус папилломатоза человека (HPV) имеет очень ши рокую распространенность; согласно данным ВОЗ, носи телями HPV являются 23% населения земного шара, по другим данным — все 60%. Кожные папилломы, остроко нечные кондиломы, рак агоненитальносй области (шейки матки, вульвы, влагалища), ювенильный папилломатоз гортани (веррукозный ларингит), бородавчатая эпидер 183 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... В последнее время идентифицированы антигены, яв ляющиеся специфическими для HPVассоциированных инфекций. Наибольшее диагностическое и клиническое значение имеют два белка, онкобелки — маркеры E6 и E7. Во многих случаях вирус папилломатоза интегрирует ся в геном зараженных клеток хозяина, при этом наблю дается повышение экспрессии этих антигенов на клеточ ной поверхности. Они довольно иммуногенны, хорошо распознаются Тлимфоцитами организма и являются, та ким образом, специфическими Тантигенами. Онкобелки проявляют свой эффект через формирование комплексов со специальными белками — p53 и pRb1), которые обыч но выполняют в клетке противоопухолевую функцию. В связанном с онкобелками состоянии они не способны вы полнять эти функции, что вызывает снижение внутрикле точных противоопухолевых систем защиты. Инактивация p53 и Rb вызывает нарушения в клеточном цикле клетки, что способствует дальнейшей «генетической нестабиль ности» и развитию дополнительных генетических альте раций. Необходимо отметить, что, в зависимости от актив ности вируса, блокада противоопухолевых свойств этих белков происходит с разной силой: у вирусов с высоким потенциалом развития опухолей комплексы «E6p53» и «E7Rb» более стабильны. Молекулярные механизмы иммортальности клетки, за раженной вирусом, определены благодаря изучению ре гулирующих активностей онкобелков E6 и E7. Как обычно бывает, воздействие онкогена не ограничивается вмеша тельством в какойто конкретный сигнальный путь. E6 и E7 также вмешиваются в регуляцию тех путей, принципи ально необходимых клетке для выживания. Один из них — прямая регуляция активности ядерных рецепторов, — тироидных (TR), андрогеновых (AR), эстрогеновых (ER). E6 и E7 обладают способностью образовывать с ними комплексы и активировать их транскрипционный потен циал. Функциональная роль этих белков зависит от кле точного типа, особенностей промоторного региона, а так же самого ядерного рецептора. К примеру, регуляция ER происходит через AP1 и AP2 сайты — т.е. те участки промотора эстрогенового рецептора, через которые осу ществляется основная регуляторная роль и стимуляция транскрипции эстрогензависимых генов. Вторая причина — подавление транскрипции TGFβ, выполняющего в не которых типах клеток функции опухолевого супрессора. Показано, что HPV 16 E7 значительно подавляет промо торную активность одной из изоформ TGFβ, — TGFβ2 в клетках NIH/3T3 (дикий тип, имеющий опухолевые су прессоры p53 и pRb). Необходимым условием блокирова ния TGFβпромоторной активности является взаимодей ствие E7 с pRb. Супрессоры опухолевого роста p53 и pRb вовлечены также в регуляцию экспрессии про и антиангиогенных факторов, и их блокада в HPVклетках, очевидно, должна нарушать регуляторные механизмы ангиогенеза. Вопрос об альтерациях онкобелков в процесс неоангиогенеза ис следовался в следующем эксперименте. Кератиноциты человека были инфицированы рекомбинантным ретрови русом, экспрессирующим E6 и E7 (93). RTPCR, ELISA и Вестернблот показали, что в клетках, экспрессирующих HPV 16 E6 и E7, экспрессионный уровень двух ингибито HPVонкомаркеры 184 1 Ретинобластомасвязывающий белок, опухолевый супрессор 185 186 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... ров ангиогенеза, тромбоспондина1 и маспина, был даже ниже, чем в контроле. При этом наблюдалась гиперэк спрессия основных стимуляторов ангиогенеза — VEGF и IL8. В HPVзараженных кератиноцитах отмечались про дукты альтернативного сплайсинга VEGF, — изоформы VEGF121, VEGF145, VEGF165 и VEGF189. Стимулирование опухолевого вирусиндуцированного ангиогенеза — еще один механизм, объясняющий иммортальность HPVзара женных клеток. В дополнение к этому можно отметить E6 стимулированную активацию MAPKсигнальных антиапо птотических каскадов (16), индукцию теломеразы в кера тиноцитах белком E6 HPV 16 типа (75, 76), повышение ак тивности COX2 в клетках с цервикальной дисплазией (37, 56), экспрессии матриксных металлопротеиназ (90), уро киназы (uPA) (81, 94), катастрофическое снижение соот ношения Bax/Bcl в HPVинфицированных клетках (70), многих других антиапоптотических стимулов. опухоли молочной железы. Показано, что комбинацион ное использование I3C и IFNγ активирует STAT1белки усилением фосфорилирования тирозина Tyr701. Кроме то го, синергизм этих компонентов вызывает прекращение клеточного цикла в G1 фазе и стимулирует экспрессию p21, ингибитора клеточного цикла. Эти интереснейшие данные вносят дополнительный вклад в объяснение необычной полифункциональности индол3карбинола и также объясняют его противовирусный эффект: интерфе роны 2 типа, к которым относится IFNγ, являются сильней шими факторами с мощной противовирусной активностью. Связывание интерферонов с рецептором индуцирует экспрессию ряда новых генов в клеткемишени. Это ну клеазы, синтазы и протеинкиназы, которые оказывают влияние на белковый синтез и ответственны за проявле ние антивирусной активности. В частности, вновь синтези рованные протеинкиназы инактивируют фактор ини циации eIF2a и таким образом ингибируют синтез виру сных белков. Экспрессия другого интерферониндуциру емого фермента, — 2',5'полиаденилат синтазы, способ ствует активации эндонуклеаз, которые подвергают де градации вирусную мРНК. Иммуномодулирующий эффект I3C Относительно недавно появились новые исследования, касающиеся одной из наиболее важных составляющих активностей I3C. Блокада пролиферативных стимулов — не единственная роль I3C в HPVинфицированной клетке. Сочетания противоопухолевых и противовирусных эф фектов I3C исследовали Chatterji с соавторами (18). Ока залось, что в промоторной области рецептора к интерфе ронугамма (IFNγR1) имеются сайты связывания для I3C. Попадание в клетку I3C запускает, кроме всего прочего, транскрипцию IFNγR1, что, в свою очередь, стимулирует восприимчивость опухолевых клеток к интерферону (IFNγ). Этот эффект был проверен авторами на клетках Влияние на плотность кости Ингибирование активности эстрогенов индол3карби нолом теоретически должно приводить к остеопорозу, т.е. усилению стимуляции остеокластогенеза. Однако на блюдения in vivo опровергают эти опасения: показано, что одна из форм индол3карбинола, DIM, усиливает актив ность щелочной фосфатазы, маркера остеобластогенеза, в 4 раза. Повышение mPHK щелочной фосфатазы проис 187 188 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... ходит за счет активации TGFβ, — ростового фактора, ин дуцируемого индол3карбинолом. Последнее свойство очень ценно, так как TGFβ— этот как раз тот цитокин, ко торый модулирует (трансформирует) клеточный рост: стимулирование его экспрессии в опухолях способствует замедлению роста опухолевой клетки. Рекомбинантные изоформы TGFβ вовлечены в дифференцировку многих типов опухолевых клеток in vitro и in vivo, выступая, таким образом, в качестве опухолевых супрессоров. Под влиянием I3C в опухолевых клетках молочной желе зы происходит модуляция экспрессии генов, вовлеченных в апоптоз. Так, на клеточных моделях MCF10A и CA1a, яв ляющимися нормальными и опухолевыми эпителиальными клетками молочной железы, показано, что I3C значительно блокирует экспрессию Bcl2 в опухолевых CA1a клетках, в то время как в здоровых MCF10A — нет (78, 84). В обоих типах клеток регистрировалась транслокация Bax в мито хондрию, однако потеря митохондриального потенциала, выход цитохрома с и индукция апоптоза наблюдались только в опухолевых клетках. Как видно из этих наблюде ний, транслокации Bax в митохондрию недостаточно для индукции апоптоза; необходимы дополнительные механиз мы, вовлекающие митохондриальную деполяризацию с по следующей активацией проапоптотических каспаз. Все эти события в опухолевой клетке индуцирует I3C. Еще два сигнальных пути, а именно — Akt (митогенак тивируемая протеинкиназа) и NFkB, вовлечены во взаи модействие с белками семейства Bcl2 и являются важ нейшими регуляторами программы выживания клетки. Сигнальные пути, в которые вовлечена киназа Akt, ве дут к антиапоптотическим событиям в нормальных и опу холевых клетках. В норме они активируются в ответ на стимулы от ростовых факторов, обладающих также и ми тогенными активностями, и приводят к росту клетокми шеней, а в случае опухолевой трансформации — проли ферации клеток. В регуляции активностей факторов, во влеченных в каскад индуцируемых митогенами реакций, Akt играет важную роль. Она осуществляет антиапопто тические функции за счет многих механизмов. В частно сти, ингибирует конформационные изменения белка Bax, тем самым предотвращая его транслокацию в митохон Механизм апоптоза опухолевых клеток под влиянием I3C К настоящему времени определены ключевые меха низмы и факторы, вовлеченные в развитие апоптотиче ского процесса клетокмишеней. Нарушение баланса ан ти и проапоптотических факторов сдвигает равновесие в пользу какогото из них, в случае преобладания послед них регистрируется гибель клетки. Одними из важнейших в этом процессе рассматриваются белки семейства Bcl2, среди которых — Bax, Bcl2, BclXL , некоторые другие. Bax индуцирует апоптоз, в то время как Bcl2, BclXL — ингибируют его развитие. Показано, что отношение Bax:Bcl2 является наиболее важным показателем апопто за опухолевых клеток, индуцируемого противоопухоле выми препаратами (67). Кроме того, комплексный анализ апоптоза подразумевает изучение внутриклеточной лока лизации белка Bax. Транслокация цитозольного Bax в ми тохондрию индуцирует выход цитохрома с, который акти вирует каспазы3 и 9, являющиеся ключевыми в последо вательности апоптотических процессов (8, 32). 189 ÃËÀÂÀ 8 190 дрию, что, в свою очередь, предотвращает потерю потен циала внутренней митохондриальной мембраны, актива цию цитохрома с и развитие апоптоза (45). I3C оказывает терапевтическое воздействие на эпители альные клетки, одновременно являющиеся тканямимише нями эстрогенов. Сигнальными молекулами, индуцирую щими запуск пролиферативного механизма в этих клетках, являются, среди прочих, эндотелиальный фактор роста (EGF), его рецепторы (EGFR) и эстрогены. EGF, взаимодей ствуя со своими рецепторами, индуцирует сигнальный ка скад с вовлечением специфических цитоплазматических белков (PI3K, Akt). Активация этого пути в клетке ведет к стимуляции ее пролиферации. В свою очередь, взаимодей ствие эстрогенов со своими рецепторами приводит к фос форилированию ассоциированного с рецептором белка те плового шока HSP27, выполняющего антиапоптотические функции в клетке (15, 35). HSP27 экспрессируется в опу холях млекопитающих и его экспрессия многократно повы шается после стимуляции эстрогенами (22, 77). Таким об разом, существуют две возможности выживания опухоле вой эстрогензависимой эпителиальной клетки. Уникальность действия I3C заключается в том, что он вмешивается в оба эти пути, нарушая внутриклеточные ка скады и препятствуя клеточной пролиферативной активно сти. С одной стороны, он обладает антиэстрогенным эф фектом, стимулируя образование антипролиферативного 2гидроксиэстрона, а с другой — препятствует фосфори лированию цитоплазматических белков — участников ка скадной передачи, индуцируемой EGF. Блокирование анти апоптотического пути в эпителиальной клетке — суть анти опухолевого эффекта индол3карбинола на тех опухолях, на которых повышена экспрессия рецепторов к EGF. Обоснованные направления терапии и профилактики... Сравнение активностей тамоксифена и индол3карбинола В последние 30 лет самым популярным препаратом, назначаемым при лечении пролиферативных заболева ний молочной железы, был и остается тамоксифен. Тем не менее, в литературе накапливаются данные о том, что длительный прием тамоксифена сопровождается рядом нежелательных побочных эффектов. Успех лечения от тамоксифена определяется, в основ ном, наличием эстрогеновых рецепторов на клетках кар цином молочной железы. При этом примерно у половины пациентов с эстрогензависимой формой опухоли проис ходит довольно быстрое улучшение, тогда как у остальных заболевание прогрессирует и развивается тамоксифен устойчивый фенотип, что ставит под сомнение и делает не безопасным дальнейшее применение этого препарата: по казано, что длительный прием тамоксифена зачастую при водит к развитию опухолей в здоровых тканях, и на этот счет имеется множество публикаций (10, 24, 28, 39, 58, 72). В частности, тамоксифен ассоциирован с риском ра звития опухолей эндометрия (19, 44). Показано, что на фоне приема тамоксифена частота опухолей эндометри ального происхождения выросла в 23 раза и составляет 80 случаев на 10000 (4). По мнению этих авторов, меха низм опухолевой индукции связывают с блокадой тамок сифеном гена р53, — естественного супрессора опухолей. У здоровых субъектов р53 «посылает» сигналы к прекра щению клеточного цикла, и, если в цикл вовлечена атипич ная клетка, вызывает ее деструкцию. И если подобная ак тивность тамоксифена, несомненно, полезна для усиления чувствительности раковой клетки к химиотерапии, в здо 191 192 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... ровой клетке этот феномен провоцирует нарушение устой чивости к развитию тамоксифензависимого рака. Таким образом, индол3карбинол отчасти похож на та моксифен по тем показателям, которые направлены на ги бель опухолевых клеток. Он также прерывает клеточных цикл. Однако его антиопухолевая активность выше и бе зопаснее, чем у тамоксифена. Сравнительный анализ ан тиопухолевой активности показал, что тамоксифен вызы вает 60%ную гибель клеток, тогда как индол3карбинол — 90% (25). Важным отличием между ним является тот факт, что в ERнегативных опухолях индол3карбинол прекращает синтез ДНК вновь образованных клеток, в то время как тамоксифен аналогичным эффектом не облада ет. Индол3карбинол восстанавливает р21, р53 и другие опухолевые супрессоры, которые работают в процессе синтеза новых клеток. Тамоксифен же вызывает в них му тации (80). В отличие от тамоксифена, индол3карбинол вызывает апоптоз клеток, вызванных химическими канце рогенами, в том числе и диоксином. Остается добавить, что индол3карбинол малотоксичен. Согласно клиниче ским испытаниям, в дозе, многократно превышающей те рапевтическую, которая составляет 400 мг/день, индол3 карбинол не вызывает никаких побочных эффектов. Таким образом, можно вычленить ряд преимуществ ин дол3карбинола перед тамоксифеном. Вопервых, ин дол3карбинол не имеет побочных эффектов, в то время как тамоксифен вызывает ряд последствий, которые пре вращаются в самостоятельные заболевания. Вовторых, лечение индол3карбинолом основного заболевания (на пример, опухолей молочной железы) сопровождается па раллельной защитой органов и тканей от возникновения опухолей любого происхождения, будь то результат ме тастазирования, либо химическая индукция веществами из пищи или окружающей среды. Кроме того, спектр при менения индол3карбинола гораздо выше, чем тамокси фена: последний проявляет избирательную активность исключительно на эстрогензависимых опухолях, в то время как индол3карбинол вызывает апоптоз опухоле вых клеток вне зависимости от того, чем вызван их рост — эстрогеном, либо эпидермальным фактором роста, иными стимулами. Отсюда вытекает еще одно важное свойство данного вещества: его противоопухолевая ак тивность распространяется не только на клетки молочной железы, но и на другие ткани, где работает EGF и другие ростовые факторы простата, желудок, пищевод, мочевой пузырь, щитовидная железа и т.д. Очевидно, что лечение индол3карбинолом опухолей вышеназванных тканей — вопрос самого ближайшего будущего. Сравнительный анализ активностей тамоксифена и ин дол3карбинола приведен в Таблице 23. Представленные данные неопровержимо доказывают преимущество индол3карбинола в терапии пролифера тивных заболеваний молочной железы, к которым, вооб ще говоря, относится не только рак. Не меньшей пробле мой перед маммологами стоит мастопатия. И если узелко вую форму можно лечить хирургически, то диффузный вариант такому лечению не поддается. Поэтому и в этом случае объектом для терапии выбора может стать индол 3карбинол. Вместе с тем молекулярные механизмы, благодаря ко торым I3C вызывает избирательную гибель именно опухо левых клеток, еще малоизучены. Как видно из накоплен ных к настоящему времени данных, мы имеем лишь кон статацию противоопухолевой активности I3C и пока не 193 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... Таблица 23. Сравнение активностей индол3карбинола и тамоксифена можем понять, как это вещество «отличает» опухолевые клетки от здоровых. Скорее всего, I3C лишь использует механизмы, которыми отличаются опухоли, постоянно живущие в условиях метаболического стресса. Эти меха низмы направлены на регуляцию пролиферативной актив ности опухолевой клетки, ее выживание в условиях стрес са, поддержание относительно постоянного гомеостаза. А это, в свою очередь, достигается усилением транскрип ционного контроля белковых факторов, ответственных за эти процессы. Так например, в клетках молочной железы повышена экспрессия ростовых факторов и их мембран носвязанных рецепторов (EGF, EGFR), факторов тран скрипции (субъединиц NFkB, SP1, других активаторов транскрипции), ядерных рецепторов (в частности, рецеп торов к эстрогенам), а также Ahрецептора. I3C использу ет свой потенциал воздействия на сигнальные пути, инду цируемые указанными факторами, которых несравнимо больше в опухолевой, чем в здоровой клетке. Это, в свою очередь, приводит к кажущейся «избирательности» дей ствия I3C, что на самом деле можно объяснить большей вероятностью взаимодействия. В пользу этого рассужде ния говорит также тот факт, что потенциальными мишеня ми I3C являются, вообще говоря, все солидные опухоли, рост которых напрямую и не зависит от эстрогенов, и про лиферация которых проходит в эстрогеннезависимой манере (например, эстрогеннезависимые опухоли мо лочной железы, опухоли простаты). При этом никакой из бирательности между разными типами опухолей I3C не проявляет. Просто там больше потенциальных объектов для взаимодействия. Другими словами, опухоль сама «предоставляет» множество объектов для проявления противоопухолевых активностей I3C. Индол3карбинол 194 Тамоксифен Усиливает конверсию эстрона в «слабый» эстроген, 2OHE1, обеспечивая профилактический и терапевтический эффект на эстрогензависимые опухоли Смещает равновесие 2OHE1/16αOHE1 в пользу 16αOHE1 Проявляет эффекты как на эс трогензависимых, так и эстро геннезависимых клетках Работает только на эстроген позитивных клетках опухоли молочной железы. Ингибирует рост и вызывает апоптоз MCF7 клеток опухоли молочной железы на 90% Ингибирует рост и вызывает апоптоз MCF7 клеток опухоли молочной железы на 60% Защищает клетки от токсинов, диоксина (профилактика опу холей) Не обладает защитными свой ствами против химическиинду цированных опухолей Восстанавливает p21 — супрес сор опухолей. Вызывает мутации p21, p53 Вмешивается в пути, индуциру емые другими пролифератив ными сигналами (с участием ростовых факторов, цитоплаз матических киназ, активаторов транскрипции) Не блокирует пролиферацию опухолевых клеток, чей рост не индуцируется эстрогеном Вызывает апоптоз всех эстро гензависимых, эстрогеннеза висимых опухолевых клеток, блокирует и предупреждает рост опухолей других органов и тканей Индуцирует рост опухолей в эстрогензависимых тканях (эндометрий) Обеспечивает антиоксидантную защиту Не обладает антиоксидантной функцией 195 ÃËÀÂÀ 8 196 Не менее интересным является свойство I3C предот вращать развитие опухолей, особенно когда речь идет о химическииндуцированном канцерогенезе. Вредное влияние окружающей среды вносит свой вклад в повыше ние риска мутагенности, нарушение метаболизма, сбоя защитных систем клетки, что немедленно сказывается на статистике смертей от опухолей в индустриально разви тых странах. Мутагены, онкогены, циклические углеводо роды, яды проникают в организм и накапливаются в тка нях. Своеобразными «токсикологическими» воротами клетки служит Ahрецептор, лигандами которого являют ся ариловые углеводороды. Долгое время не было из вестно ни одного природного лиганда для этого рецепто ра. Сейчас установлено, что один из них — индол3кар бинол. Он служит селективным модулятором Ahрецепто ра, изменяет его функции в плане регуляции экспрессии эстрогензависимых генов и обладает сильным превен тивным эффектом от активации Ah его химическими ли гандами, такими, как, например, диоксин. Обоснованные направления терапии и профилактики... Список литературы к Главе 8. 1. Afaq F, Adhami VM, Ahmad N, Mukhtar H. Inhibition of ultraviolet Bmediated activation of nuclear factor kappaB in normal human epidermal keratinocytes by green tea Constituent (-)-epigallocatechin-3-gallate. Oncogene, 2003, Feb 20, 22(7), 1035-44. 2. Ahmed S, Wang N, Lalonde M, Goldberg VM, Haqqi TM. Green tea polyphenol epigallocatechin-3-gallate (EGCG) differentially inhibits interleukin-1 beta-induced expression of matrix metalloproteinase-1 and -13 in human chondrocytes. J Pharmacol Exp Ther. 2004, Feb, 308(2), 767-73. 3. Ahn WS, Yoo J, Huh SW, Kim CK, Lee JM, Namkoong SE, Bae SM, Lee IP. Protective effects of green tea extracts (polyphenon E and EGCG) on human cervical lesions. Eur J Cancer Prev, 2003, Oct, 12(5), 383-90. 4. Altaras MM, Aviram R, Beyth Y. Tamoxifen-associated endometrial carcinoma in postmenopausal breast cancer patients. Gynecol Oncol, 1991, 41, 3, 270. 5. Auborn KJ, Fan S, Rosen EM, Goodwin L, Chandraskaren A, Williams DE, Chen D, Carter TH. Indole-3-carbinol is a negative regulator of estrogen. J Nutr, 2003, Jul, 133(7 Suppl), 2470S-2475S. 6. August DA, Landau J, Caputo D, Hong J, Lee MJ, Yang CS. Ingestion of green tea rapidly decreases prostaglandin E2 levels in rectal mucosa in humans. Cancer Epidemiol, 1999, 8, 709-713. 7. Bertolini F, Fusetti L, Rabascio C, Cineri S, MartinelliI G, Pruneri G. Inhibition of angiogenesis and induction of endothelial and tumor cell apoptosis by green tea in animal models of human high-grade non-Hodgkin's lymphoma. Leukemia, 2000, 14, 1477-1482. 8. Blanc C, Deveraux QL, Krajewski S, Janicke RU, Porter AG, Reed JC, Jaggi R, Marti A. Caspase-3 is essential for procaspase-9 processing and cisplatin-induced apoptosis of MCF-7 breast cancer cells. Cancer Res, 2000, Aug 15, 60(16), 4386-90. 9. Bradlow HL, Telang NT, Sepkovic DW, Osborne MP. 2-hydroxyestrone, the 'good' estrogen. J Endocrinol, 1996, Sep, 150 Suppl, S259-65. 10. Braithwaite RS, Chlebowski RT, Lau J, George S, Hess R, Col NF. Meta-analysis of vascular and neoplastic events associated with tamoxifen. J Gen Intern Med, 2003, Nov, 18(11), 937-47. 197 198 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... 11. Brandi G, Paiardini M, Cervasi B, Fiorucci C, Filippone P, De Marco C, Zaffaroni N, Magnani M. A new indole-3-carbinol tetrameric derivative inhibits cyclin-dependent kinase 6 expression, and induces G1 cell cycle arrest in both estrogen-dependent and estrogen-independent breast cancer cell lines. Cancer Res, 2003, Jul 15, 63(14), 4028-36. 12. Brignall MS. Prevention and treatment of cancer with indole-3-carbinol. Altern Med Rev, 2001, Dec, 6(6), 580-9. 13. Calle EE, Kaaks R. Overweight, obesity and cancer, epidemiological evidence and proposed mechanisms. Nat Rev Cancer, 2004, Aug, 4(8), 579-91. 14. Cao Y, Cao R. Angiogenesis inhibited by drinking tea. Nature, 1999, 398, 381. 15. Cardoso F, Di Leo A, Larsimont D, Gancberg D, Rouas G, Dolci S, Ferreira F, Paesmans M, Piccart M. Evaluation of HER2, p53, bcl-2, topoisomerase II-alpha, heat shock proteins 27 and 70 in primary breast cancer and metastatic ipsilateral axillary lymph nodes. Ann Oncol, 2001, May, 12(5), 615-20. 16. Chakrabarti O, Veeraraghavalu K, Tergaonkar V, Liu Y, Androphy EJ, Stanley MA, Krishna S. Human papillomavirus type 16 E6 amino acid 83 variants enhance E6-mediated MAPK signaling and differentially regulate tumorigenesis by notch signaling and oncogenic Ras. J Virol, 2004, Jun, 78(11), 5934-45. 17. Chantre P, Lairon D. Recent findings of green tea extract AR25 (Exolise) and its activity for the treatment of obesity. Phytomedicine, 2002, Jan, 9(1), 3-8. 18. Chatterji U, Riby JE, Taniguchi T, Bjeldanes EL, Bjeldanes LF, Firestone GL. Indole-3-carbinol stimulates transcription of the interferon gamma receptor 1 gene and augments interferon responsiveness in human breast cancer cells. Carcinogenesis, 2004, Feb 26. 19. Chen P, Yang CC, Chen YJ, Wang PH. Tamoxifen-induced endometrial cancer. Eur J Gynaecol Oncol, 2003, 24(2), 135-137. 20. Chinni SR, Sarkar FH. Akt inactivation is a key event in indole-3-carbinol-induced apoptosis in PC-3 cells. Clin Cancer Res, 2002, Apr, 8(4), 1228-36. 21. Chung JH, Han JH, Hwang EJ, Seo JY, Cho KH, Kim KH, Youn JI, Eun HC. Dual mechanisms of green tea extract (EGCG)-induced cell survival in human epidermal keratinocytes. FASEB J, 2003, Oct, 17(13), 1913-5. 22. Ciocca DR, Luque EH. Immunological evidence for the identity between the hsp27 estrogen-regulated heat shock protein and the p29 estrogen receptor-associated protein in breast and endometrial cancer. Breast Cancer Res Treat, 1991, 20(1), 33-42. 23. Coll DA, Rosen CA, Auborn K, Potsic WP, Bradlow HL. Treatment of recurrent respiratory papillomatosis with indole-3-carbinol. Am J Otolaryngol, 1997, Jul-Aug, 18(4), 283-5. 24. Couillard S, Gutman M, Labrie C, Belanger A, Candas B, Labrie F. Comparison of the effects of the antiestrogens EM-800 and tamoxifen on the growth of human breast ZR-75-1 cancer xenografts in nude mice. Cancer Res, 1998, Jan 1, 58(1), 60-4. 25. Cover CM, Hsieh SJ, Cram EJ, Hong C, Riby JE, Bjeldanes LF, Firestone GL. Indole-3-carbinol and tamoxifen cooperate to arrest the cell cycle of MCF-7 human breast cancer cells. Cancer Res, 1999, Mar 15, 59(6), 1244-51. 26. Cram EJ, Liu BD, Bjeldanes LF, Firestone GL. Indole-3-carbinol inhibits CDK6 expression in human MCF-7 breast cancer cells by disrupting Sp1 transcription factor interactions with a composite element in the CDK6 gene promoter. J Biol Chem, 2001, Jun 22, 276(25), 22332-40. 27. Crew KD, Neugut AI. Epidemiology of upper gastrointestinal malignancies. Semin Oncol, 2004, Aug, 31(4), 450-64. 28. Curtis RE, Freedman DM, Sherman ME, Fraumeni JF Jr. Risk of malignant mixed mullerian tumors after tamoxifen therapy for breast cancer. J Natl Cancer Inst, 2004, 96, 1, 70-74. 29. Dalton TP, Shertzer HG, Puga A. Regulation of gene expression by reactive oxygen. Annu Rev Pharmacol Toxicol, 1999, 39, 67-101. 30. Detmar M. Evidence for vascular endothelial growth factor (VEGF) as a modifier gene in psoriasis. J Invest Dermatol, 2004, Jan, 122(1), XIV-XV. 31. Firestone GL, Bjeldanes LF. Indole-3-carbinol and 3-3'-diindolylmethane antiproliferative signaling pathways control cell-cycle gene transcription in human breast cancer cells by regulating promoter-Sp1 transcription factor interactions. J Nutr, 2003, Jul, 133(7 Suppl), 2448S-2455S. 32. Friedrich K, Wieder T, Von Haefen C, Radetzki S, Janicke R, Schulze-Osthoff K, Dorken B, Daniel PT. Overexpression of caspase-3 restores sensitivity for drug-induced apoptosis in breast cancer cell lines with acquired drug resistance. Oncogene, 2001, May 17, 20(22), 2749-60. 199 200 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... 33. Furberg AS, Veierod MB, Wilsgaard T, Bernstein L, Thune I. Serum high-density lipoprotein cholesterol, metabolic profile, and breast cancer risk. J Natl Cancer Inst, 2004, Aug 4, 96(15), 1152-60. 34. Garbisa S, Sartor L, Biggin S, Salvato B, Benelli R, Albini A. Tumor gelatinases and invasion inhibited by the green tea flavanol epigallocatechin3-gallate. Cancer, 2001, 91, 822-832. 35. Garrido C, Schmitt E, Cande C, Vahsen N, Parcellier A, Kroemer G. HSP27 and HSP70: potentially oncogenic apoptosis inhibitors. Cell Cycle, 2003, Nov-Dec, 2(6), 579-84. 36. Gohji K, Nakajima M, Boyd D, Dinney CP, Bucana CD, Kitazana S, Kamidono S, Fidler IJ. Organ-site dependence for the production of urokinase-type plasminogen activator and metastasis by human renal cell carcinoma cells. Am J Pathol, 1997, Dec, 151(6), 1655-61. 37. Golijanin D, Tan JY, Kazior A, Cohen EG, Russo P, Dalbagni G, Auborn KJ, Subbaramaiah K, Dannenberg AJ. Cyclooxygenase-2 and microsomal prostaglandin E synthase-1 are overexpressed in squamous cell carcinoma of the penis. Clin Cancer Res, 2004, Feb 1, 10(3), 1024-31. 38. Goodin MG, Rosengren RJ. Epigallocatechin gallate modulates CYP450 isoforms in the female Swiss-Webster mouse.Toxicol Sci, 2003, Dec, 76(2), 262-70. 39. Gottardis MM, Jordan VC. Development of tamoxifen-stimulated growth of MCF-7 tumors in athymic mice after long-term antiestrogen administration. Cancer Res, 1988, 48, 5183-5187. 40. Hamada S, Ooshima T, Fijiwara T, Minami T, Kimura S. Development of preventive measures based on the aetiology of dental caries-a review. Microb Ecol Health Dis, 1996, 9, 349-357. 41. Hashiya N, Jo N, Aoki M, Matsumoto K, Nakamura T, Sato Y, Ogata N, Ogihara T, Kaneda Y, Morishita R. In vivo evidence of angiogenesis induced by transcription factor Ets-1, Ets-1 is located upstream of angiogenesis cascade. Circulation, 2004, Jun 22, 109(24), 3035-41. 42. Hegarty VM, May HM, Khaw KT. Tea drinking and bone mineral density in older women. Am J Clin Nutr, 2000, 71, 1003-1007. 43. Hong J, Smith TJ, Ho CT, August DA, Yang CS. Effects of purified green and black tea polyphenols on cyclooxygenase- and lipoxygenase-de- pendent metabolism of arachidonic acid in human colon mucosa and colon tumor tissues. Biochem Pharmacol, 2001, 62, 1175-1183. 44. Houghton JP, Ioffe OB, Silverberg SG, McGrady B, McCluggage WG. Metastatic breast lobular carcinoma involving tamoxifen-associated endometrial polyps: report of two cases and review of tamoxifen-associated polypoid uterine lesions. Mod Pathol, 2003, Apr, 16(4), 395-8. 45. Howells LM, Gallacher-Horley B, Houghton CE, Manson MM, Hudson EA. Indole-3-carbinol inhibits protein kinase B/Akt and induces apoptosis in the human breast tumor cell line MDA MB468 but not in the nontumorigenic HBL100 line. Mol Cancer Ther, 2002, Nov, 1(13), 1161-72. 46. Huang S, New L, Pan Z, Han J, Nemerow GR. Urokinase plasminogen activator/urokinase-specific surface receptor expression and matrix invasion by breast cancer cells requires constitutive p38alpha mitogen-activated protein kinase activity. J Biol Chem, 2000, 275, 12266-12272. 47. Jankun J, Keck RW, Skrzypczak-Jankun E, Swiercz R. Inhibitors of urokinase reduce size of prostate cancer xenografts in severe combined immunodeficient mice. Cancer Res, 1997a, 57, 559-563. 48. Jankun J, Selman SH, Swiercz R, Skrzypczak-Jankun E. Why drinking green tea could prevent cancer. Nature, 1997b, 387, 561. 49. Jeong WS, Kim IW, Hu R, Kong AN. Modulatory properties of various natural chemopreventive agents on the activation of NF-kappaB signaling pathway. Pharm Res, 2004, Apr, 21(4), 661-70. 50. Jung YD, Ellis LM. Inhibition of tumour invasion and angiogenesis by epigallocatechin gallate (EGCG), a major component of green tea. Int J Exp Pathol, 2001, Dec, 82(6), 309-16. 51. Jung YD, Kim MS, Shin BA, Chay KO, Ahn BW, Liu W, Bucana CD, Gallick GE, Ellis LM. EGCG, a major component of green tea, inhibits tumour growth by inhibiting VEGF induction in human colon carcinoma cells. Br J Cancer, 2001, Mar 23, 84(6), 844-50. 52. Katiyar SK, Bergamo BM, Vyalil PK, Elmets CA. Green tea polyphenols, DNA photodamage and photoimmunology. J Photochem Photobiol B, 2001, Dec 31, 65(2-3), 109-14. 53. Katiyar SK, Mukhtar H. Green tea polyphenol (-)-epigallocatechin-3gallate treatment to mouse skin prevents UVB-induced infiltration of leukocy- 201 202 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... tes, depletion of antigen-presenting cells, and oxidative stress. J Leukoc Biol, 2001, May, 69(5), 719-26. 54. Katiyar SK. Skin photoprotection by green tea, antioxidant and immunomodulatory effects. Curr Drug Targets Immune Endocr Metabol Disord, 2003, Sep, 3(3), 234-42. 55. Kim J, Hwang JS, Cho YK, Han Y, Jeon YJ, Yang KH. Protective effects of (-)-epigallocatechin-3-gallate on UVA- and UVB-induced skin damage. Skin Pharmacol Appl Skin Physiol, 2001, Jan-Feb, 14(1), 11-9. 56. Kim MH, Jung MA, Hwang YS, Jeong M, Kim SM, Ahn SJ, Shin BA, Ahn BW, Jung YD. Regulation of urokinase plasminogen activator by epigallocatechin-3-gallate in human fibrosarcoma cells. Eur J Pharmacol, 2004, Mar 8, 487(1-3), 1-6. 57. Lee IJ, Han F, Baek J, Hisatsune A, Kim KC. Inhibition of MUC1 expression by indole-3-carbinol. Int J Cancer, 2004, May 10, 109(6), 810-6. 58. Legha SS. Tamoxifen in the treatment of breast cancer. Ann Intern Med, 1988, 109, 219-228. 59. Li H, Lindenmeyer F, Grenet C, Opolon P, Menashi S, Soria C, Yeh P, Perricaudet M, Lu H. AdTIMP-2 inhibits tumor growth, angiogenesis, and metastasis, and prolongs survival in mice. Hum Gene Ther, 2001, Mar 20, 12(5), 515-26. 60. Liang YC, Huang Y, Tsai S, Lin-Shiau S, Chen C, Lin J. Suppression of inducible cyclooxygenase and inducible nitric oxide synthase by apigenin and related flavonoids in mouse macrophages. Carcinogenesis, 1999a, 20, 1945-1952. 61. Liang YC, Lin-Shiau SY, Chen CF, Lin JK. Inhibition of cyclin-dependent kinases 2 and 4 activities as well as induction of Cdk inhibitors p21 and p27 during growth arrest of human breast carcinoma cells by epigallocatechin- 3-gallate. J Cell Biochem, 1999b, 75, 1-12. 62. Lin J, Zhang SM, Cook NR, Rexrode KM, Lee IM, Buring JE. Body mass index and risk of colorectal cancer in women (United States). Cancer Causes Control, 2004, Aug, 15(6), 581-9. 63. Lord RS, Bongiovanni B, Bralley JA. Estrogen metabolism and the diet-cancer connection, rationale for assessing the ratio of urinary hydroxylated estrogen metabolites. Altern Med Rev, 2002 Apr, 7(2), 112-29. 64. Maeda-Yamamoto M, Kawahara H, Tahara N, Tsuju K, Hara Y, Isemura M. Effects of tea polyphenols on the invasion and matrix metalloproteinases activities of human fibrosarcoma HT1080 cells. J Agric Food Chem, 1999, 47, 2350-2354. 65. Makimura M, Hirasawa M, Kobayashi K, Indo J, Sakanaka S, Taguchi T, Otake S. Inhibitory effect of tea catechins on collagenase activity. J Periodontol, 1993, Jul, 64(7), 630-6. 66. Mandel S, Weinreb O, Amit T, Youdim MB. Cell signaling pathways in the neuroprotective actions of the green tea polyphenol (-)-epigallocatechin-3-gallate, implications for neurodegenerative diseases. J Neurochem, 2004, Mar, 88(6), 1555-69. 67. Martinez-Arribas F, Nunez-Villar MJ, Lucas AR, Sanchez J, Tejerina A, Schneider J. Immunofluorometric study of Bcl-2 and Bax expression in clinical fresh tumor samples from breast cancer patients. Anticancer Res, 2003, Jan-Feb, 23(1B), 565-8. 68. Mittal A, Piyathilake C, Hara Y, Katiyar SK. Exceptionally high protection of photocarcinogenesis by topical application of (--)-epigallocatechin3-gallate in hydrophilic cream in SKH-1 hairless mouse model, relationship to inhibition of UVB-induced global DNA hypomethylation. Neoplasia, 2003, 5, 6, 555-65. 69. Mutoh M, Takahashi M, Fukuda K, Matsushima-Hibiya Y, Mutoh H, Sugimura T, Wakabayashi K. Suppression of cyclooxygenase-2 promoterdependent transcriptional activity in colon cancer cells by chemopreventive agents with a resorcin-type structure. Carcinogenesis, 2000, 21, 959-963. 70. Nair P, Nair KM, Jayaprakash PG, Pillai MR. Decreased programmed cell death in the uterine cervix associated with high risk human papillomavirus infection. Pathol Oncol Res, 1999, 5, 2, 95-103. 71. Nakagawa T, Yokozawa T, Sano M, Takeuchi S, Kim M, Minamoto S. Activity of (-)-Epigallocatechin 3-O-Gallate against Oxidative Stress in Rats with Adenine-Induced Renal Failure. J Agric Food Chem, 2004, Apr 7, 52(7), 2103-2107. 72. Osborne CK, Coronado-Heinsohn EB, Hilsenbeck SG, McCue BL, Wakeling AE, McClelland RA, Manning DL, Nicholson RI. Comparison of the effects of a pure steroidal antiestrogen with those of tamoxifen in a model of human breast cancer. J Natl Cancer Inst, 1995, May 17, 87(10), 746-50. 203 204 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... 73. Park JW, Choi YJ, Suh SI, Kwon TK. Involvement of ERK and protein tyrosine phosphatase signaling pathways in EGCG-induced cyclooxygenase-2 expression in Raw 264.7 cell. Biochem Biophys Res Commun, 2001, 286, 721-725. 74. Parkin DR, Malejka-Giganti D. Differences in the hepatic P450-dependent metabolism of estrogen and tamoxifen in response to treatment of rats with 3,3'-diindolylmethane and its parent compound indole-3-carbinol. Cancer Detect Prev, 2004, 28(1), 72-9. 75. Peitsaro P, Ruutu M, Syrjanen S, Johansson B. Divergent expression changes of telomerase and E6/E7 mRNA, following integration of human papillomavirus type 33 in cultured epithelial cells. Scand J Infect Dis, 2004, 36(4), 302-4. 76. Plug-DeMaggio AW, Sundsvold T, Wurscher MA, Koop JI, Klingelhutz AJ, McDougall JK. Telomere erosion and chromosomal instability in cells expressing the HPV oncogene 16E6. Oncogene, 2004, Apr 29, 23(20), 3561-71. 77. Porter W, Wang F, Duan R, Qin C, Castro-Rivera E, Safe S. Transcriptional activation of heat shock protein 27 gene expression by 17bestradiol and modulation by antiestrogens and aryl hydrocarbon receptor agonists, estrogenic activity of ICI 164,384. J Mol Endocrinol, 2000, 26, 31-42. 78. Rahman KM, Aranha O, Sarkar FH. Indole-3-carbinol (I3C) induces apoptosis in tumorigenic but not in nontumorigenic breast epithelial cells. Nutr Cancer, 2003, 45, 1, 101-112. 79. Ramirez-Mares MV, de Mejia EG. Comparative study of the antioxidant effect of ardisin and epigallocatechin gallate in rat hepatocytes exposed to benomyl and 1-nitropyrene. Food Chem Toxicol, 2003, Nov, 41(11), 1527-35. 80. Ramondetta LM, Palazzo JP, Dunton CJ, Kovatich AJ, Carlson JA. A comparative analysis of Ki-67, p53, and p21WAF1CIP1 expression in tamoxifen associated endometrial carcinomas. Anticancer Res, 1998, Nov-Dec, 18(6B), 4661-5. 81. Riethdorf L, Riethdorf S, Petersen S, Bauer M, Herbst H, Janicke F, Loning T. Urokinase gene expression indicates early invasive growth in squamous cell lesions of the uterine cervix. J Pathol, 1999, Oct, 189(2), 245-50. 82. Sakanaka S, Okada Y. Inhibitory effects of green tea polyphenols on the production of a virulence factor of the periodontal-disease-causing anae- robic bacterium Porphyromonas gingivalis. J Agric Food Chem, 2004, 52(6), 1688-92. 83. Sakata R, Ueno T, Nakamura T, Sakamoto M, Torimura T, Sata M. Green tea polyphenol epigallocatechin-3-gallate inhibits platelet-derived growth factor-induced proliferation of human hepatic stellate cell line LI90. J Hepatol, 2004, Jan, 40(1), 52-9. 84. Sarkar FH, Rahman KM, Li Y. Bax translocation to mitochondria is an important event in inducing apoptotic cell death by indole-3-carbinol (I3C) treatment of breast cancer cells. J Nutr, 2003, 133, 7, 2434-2439. 85. Sayama K, Lin S, Zheng G, Oguni I. Effects of green tea on growth, food utilization and lipid metabolism in mice. In Vivo, 2000, Jul-Aug, 14(4), 481-4. 86. Shaheen RM, Davis DW, Liu W, Zebrowski BK, Wilson MR, Bucana CD, McConkey DJ, McMahon G, Ellis LM. Antiangiogenic therapy targeting the tyrosine kinase receptor for vascular endothelial growth factor receptor inhibits the growth of colon cancer liver metastasis and induces tumor and endothelial cell apoptosis. Cancer Res, 1999, Nov 1, 59(21), 5412-6. 87. Singh AK, Seth P, Anthony P, Husain MM, Madhavan S, Mukhtar H, Maheshwari RK. Green tea constituent epigallocatechin-3-gallate inhibits angiogenic differentiation of human endothelial cells. Arch Biochem Biophys, 2002, May 1, 401(1), 29-37. 88. Stanley M. Chapter 17, Genital human papillomavirus infections--current and prospective therapies. J Natl Cancer Inst Monogr, 2003, 31, 117-24. 89. Taioli E, Garte SJ, Trachman J, Garbers S, Sepkovic DW, Osborne MP, Mehl S, Bradlow HL. Ethnic differences in estrogen metabolism in healthy women. J Natl Cancer Inst, 1996, May 1, 88(9), 617. 90. Talvensaari A, Apaja-Sarkkinen M, Hoyhtya M, Westerlund A, Puistola U, Turpeenniemi T. Matrix metalloproteinase 2 immunoreactive protein appears early in cervical epithelial dedifferentiation. Gynecol Oncol, 1999, Mar, 72(3), 306-11. 91. Tang FY, Nguyen N, Meydani M. Green tea catechins inhibit VEGF-induced angiogenesis in vitro through suppression of VE-cadherin phosphorylation and inactivation of Akt molecule. Int J Cancer, 2003, Oct 10, 106(6), 871-8. 92. Tarani A, Negri E, LaVecchia C. Food and nutrient intake and risk of cataract. Ann Epidemiol, 1996, 6, 41-46. 205 206 ÃËÀÂÀ 8 Обоснованные направления терапии и профилактики... 93. Toussaint-Smith E, Donner DB, Roman A. Expression of human papillomavirus type 16 E6 and E7 oncoproteins in primary foreskin keratinocytes is sufficient to alter the expression of angiogenic factors. Oncogene, 2004, Apr 15, 23(17), 2988-95. 94. Turner MA, Palefsky JM. Urokinase plasminogen activator expression by primary and HPV 16-transformed keratinocytes. Clin Exp Metastasis, 1995, Jul, 13(4), 260-8. 95. Vayalil PK, Elmets CA, Katiyar SK. Treatment of green tea polyphenols in hydrophilic cream prevents UVB-induced oxidation of lipids and proteins, depletion of antioxidant enzymes and phosphorylation of MAPK proteins in SKH-1 hairless mouse skin. Carcinogenesis, 2003, May, 24(5), 927-36. 96. Vayalil PK, Katiyar SK. Treatment of epigallocatechin-3-gallate inhibits matrix metalloproteinases-2 and -9 via inhibition of activation of mitogenactivated protein kinases, c-jun and NF-kappaB in human prostate carcinoma DU-145 cells. Prostate, 2004, Apr 1, 59(1), 33-42. 97. Vitaglione P, Fogliano V. Use of antioxidants to minimize the human health risk associated to mutagenic/carcinogenic heterocyclic amines in food. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci, 2004, Mar 25, 802(1), 189-99. 98. Wei YH, Lee HC. Oxidative stress, mitochondrial DNA mutation, and impairment of antioxidant enzymes in aging. Exp Biol Med (Maywood), 2002, Oct, 227(9), 671-82. 99. Wheeler DS, Catravas JD, Odoms K, Denenberg A, Malhotra V, Wong HR. Epigallocatechin-3-gallate, a green tea-derived polyphenol, inhibits IL-1 beta-dependent proinflammatory signal transduction in cultured respiratory epithelial cells. J Nutr, 2004, May, 134(5), 1039-44. 100. Wilkinson MG, Millar JBA. Control of the eukaryotic cell cycle by MAP kinase signaling pathways. FASEB J, 2000, 14, 2147- 2157. 101. Yamaguchi M, Jie Z. Effect of polyphenols on calcium content and alkaline phosphatase activity in rat femoral tissues in vitro. Biol Pharm Bull, 2001, Dec, 24(12), 1437-9. 102. Yang CS, Landau JM. Effects of tea consumption on nutrition and health. J Nutr, 2000, Oct, 130(10), 2409-12. 103. Yokoyama M, Noguchi M, Nakao Y, Pater A, Iwasaka T. The tea polyphenol, (-)-epigallocatechin gallate effects on growth, apoptosis, and telomerase activity in cervical cell lines. Gynecol Oncol, 2004, Jan, 92(1), 197-204. 104. Young HS, Summers AM, Bhushan M, Brenchley PE, Griffiths CE. Single-nucleotide polymorphisms of vascular endothelial growth factor in psoriasis of early onset. J Invest Dermatol, 2004, Jan, 122(1), 209-15. 105. Zheng G, Sayama K, Okubo T, Juneja LR, Oguni I. Anti-obesity effects of three major components of green tea, catechins, caffeine and theanine, in mice. In Vivo, 2004, Jan-Feb, 18(1), 55-62. 106. Zheng Y, Song HJ, Kim CH, Kim HS, Kim EG, Sachinidis A, Ahn HY. Inhibitory effect of epigallocatechin 3-O-gallate on vascular smooth muscle cell hypertrophy induced by angiotensin II. J Cardiovasc Pharmacol, 2004, Feb 43(2), 200-8. 207 ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ ЗАКЛЮЧЕНИЕ В этиологии в течение долгого времени доминировал принцип монокаузальности. Этому способствовали откры тия в микробиологии и вирусологии, которые наложили свой отпечаток в трактовке причин и неинфекционных забо леваний. Вот уже более века в онкологии предпринимаются попытки сформировать некую, четко очерченную (обозна ченную) причину развития опухолевого процесса. Этот этап в онкологической науке, безусловно, важен, так как позво лил выделить из множества причин наиболее значимые и близкие к вероятным. Уже сегодня ясно, что причины, веду щие к развитию злокачественного процесса, многофактор ны и разнообразны при разных локализациях. Человеческая природа такова, что, при попытке разга дать какуюлибо научную тайну, в первую очередь, фор мируются гипотезы, в основе которых лежит принцип уни версальной модели [теория хронического раздражения (Virchow R., 1839); вирусная теория (Borrel A., 1903; Меч ников И.И., 1909; Rous P.,1911,1936); мутационная теория (Bovery Th., 1914); теория химического канцерогенеза (Yamagiwa K., Ichikawa K., 1918)]. В истории онкологии они сыграли неоценимую роль, дав мощный стимул науч ного поиска для многих поколений исследователей. Чуть позже стало ясно, как трудно в один универсальный меха низм вместить все разнообразие вариантов, характери зующих канцерогенез. На смену универсальным теориям пришли теории, объединяющие самые разнообразные этиологические факторы [регенарационномутационная теория (Фишер Вазельс В., 1936); теория наследственной передачи рака, генетические факторы и факторы окружающей среды (Bittner J., 1936, Loeb L., 1940); теория комплексной этио логии рака (Southman C., 1963); клональноселекционная теория рака (PrehnR., 1964); вирусогенетическая теория (Зильбер Л.А., 1945,1963); полиэтиологическая теория (Н.Н.Петров, 1947)]. И сегодня следует признать, что универсальной этио логической концепции, объединяющей весь спектр злока чественных опухолей, нет. С учетом знаний и пониманий, к которым пришла онкология к началу 21 века, в пробле ме канцерогенеза следует выделить три основных после довательных этапа: этап трансформации (превращение нормальных кле ток в опухолевые, наследственно передающееся последу ющим популяциям клеток); этап некотролируемого размножения трансформиро ванных клеток; этап прогрессии (индивидуальное развитие опухоли путем устойчивых необратимых качественных и количе ственных изменений одного или нескольких признаков [Foulds L.,1969]). Условия и исходные факторы, определяющие разви тие каждого этапа, различны и разнообразны, что изна чально исключает универсальность и монокаузальность канцерогенеза. Эта точка зрения разделяется не всеми исследователями, часть которых вкладывают в понятие канцерогенеза лишь этап трансформации — превраще ние нормальной клетки в опухолевую. На первый вызгляд, 209 ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ 210 подобный подход к трактовке канцерогенеза весьма бли зок к четкому обозначению причинноследственных свя зей, и, вследствие этого, понятен широкому кругу специа листов. Согласиться с тем, что для сформированной опу холевой клетки необходим еще ряд условий, без которых нет продолжения злокачественного прогресса, достаточ но сложно и обременительно, так как требует учета цело го ряда факторов, причем, весьма разнообразных даже в рамках одной нозологии. Приступая к данной работе, авторы изначально опре делили свою позицию по данному вопросу. Итак, канце рогенез — биологический процесс, в основе которого многоэтапность и необратимость. Опираясь на этот посту лат, мы постарались обозначить основные моменты, определяющие современное понимание некоторых звеньев канцерогенеза рака репродуктивных органов. Вполне понятно, что сегодня нет возможности предста вить исчерпывающую картину по всем трем направлениям (этапам) канцерогенеза. Вместе с тем, при всем многооб разии фактов в экспериментальной и клинической онко логии проблема рака репродуктивных органов несколько выделяется вследствие ряда весьма общих моментов, формирующих некий принцип закономерности. Благода ря некоторой схожести ряда параметров, характеризую щих общий (биологический) фон онкологического боль ного, раньше, чем при других локализациях, выделены факторы и группы риска именно для больных раком ре продуктивных органов. Тем самым исследователи изна чально обозначили общую патогенетическую базу, предо пределяющую высокий риск канцерогенеза некоторых органовмишеней у женщин. Развивая эту точку зрения, мы достаточно четко и аргументированно можем сказать, ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ что наиболее значимыми факторами являются метабо лический синдром и постменопауза. При метаболическом синдроме интенсивно развивают ся многчисленные пути внеяичникового (и яичникового — текаткань) стероидогенеза, обеспечивая высокий уро вень продукции агрессивных метаболитов (16αОН). Ком плекс метаболитрецептор достаточно прочен, что и обес печивает пролонгированный пролиферативный эффект. Постменопауза — период жизни женщины, когда про исходит весьма качественная и резкая перестройка в раз личных звеньях гомеостаза (энергетическом, обменном, гормональном, иммунологическом и т.д.). Немаловажно и то, что в постменопаузе идет резкое увеличение общего объема соединительной ткани (как в норме, так и в про цессе репарации) и снижение эпителиального компонента многих органов и тканей. В подобной ситуации основные компоненты пролиферации могут находяться в состоянии напряжения или даже усиливаться (как эффект в рамках компенсаторного ответа). Кроме того, во всех гормоноза висимых органах имеет место резкое изменение микро биоценоза с усилением патологического влияния виру сного и условнопатогенного компонентов. Вот основные моменты, проясняющие в некоторой сте пени феномен роста онкологической заболеваемости ря да локализации у женщин после 50 лет. Представленная в книге точка зрения, ряд положений, трактовка некоторых результатов отражают взгляды авторов и могут стать предметом дискуссий. Мы будем искренне благодарны читателям за критические замечания и конструктивные предложения. 211 ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . стр. 3 Глава 1. Эпидемиология рака репродуктивных органов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . стр. 5 список литературы к Главе 1 Глава 2. Эндокринологические особенности постменопаузы в аспекте канцерогенеза . . . . . . . . стр. 12 Варианты гормонального гомеостаза в постменопаузе Эстрогенрецепторы (ER) в некоторых тканях мишенях (молочная железа, вульва, эндометрий) у пациенток постменопаузального периода список литературы к Главе 2 Глава 3. Метаболиты эстрадиола и патологические процессы в репродуктивной системе . . . . . . . . . . . . стр. 41 Эстрогены: структура, место синтеза, роль в физиологии и патофизиологии (канцерогенезе) Биосинтез эстрогенов и прогестерона Два типа эстрогениндуцированного канцерогенеза Метаболизм эстрадиола Роль метаболитов эстрогенов в канцерогенезе репродуктивных органов Что такое «канкрофилия» и «метаболический синдром», или «почему гормонзависимые опухоли у женщин чаще возникают в постменопаузе? Фармакологическая коррекция гормонального баланса и профилактика образования гормон зависимых опухолей список литературы к Главе 3 ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ Глава 4. Метаболический синдром как маркер внегонадного стероидогенеза в постменопаузе . . . . . . . . . . . . . . . стр. 77 список литературы к Главе 4 Глава 5. Молекулярные факторы канцерогенеза . . . . . . . . . стр. 93 Как нормальная клетка становится раковой Молекулярные механизмы активации клеточного деления Как клетка воспринимает сигналы, стимулирующие её деление Молекулярные механизмы развития опухолей молочной железы список литературы к Главе 5 Глава 6. Инфекционные агенты и канцерогенез . . . . . . . . . . стр. 103 Папилломовирусная инфекция при гинекологическом раке Герпесвирусная инфекция при злокачественных эпителиальных опухолях яичников список литературы к Главе 6 Глава 7. Ранний рак и предрак шейки матки, обусловленные вирусами папилломы человека . . . . . . . . . . . . . . . . . стр. 131 Роль ВПЧ инфекции в развитии неопластических процессов шейки матки Механизмы канцерогенного действия ВПЧ Иммуносупрессорные функции онкобелка Е7 Роль гормональных факторов в развитии рака шейки матки список литературы к Главе 7 ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ Глава 8. Обоснованные направления терапии и профилактики рака репродуктивных органов . . . . . . . . . . . . . . . . . .стр. 151 Катехины зеленого чая. Эпигаллокатехин3галлат. Модуляция внутриклеточных сигнальных каскадов Ингибирование металлопротеиназ Ингибирование урокиназы EGCG и циклооксигеназа2 Регуляция клеточного цикла Блокада неоангиогенеза Фотозащитный эффект EGCG Термогенез Антиоксидантная активность Другие антипролиферативные эффекты EGCG Механизмы противоопухолевой активности индол3карбинола Антиэстрогенный эффект Модуляция сигнальных путей ростовых факторов Противовирусный потенциал I3C в отношении вируса папилломатоза человека Медикосоциальные аспекты папилломатоза HPVонкомаркеры Иммуномодулирующий эффект I3C Влияние на плотность кости Механизм апоптоза опухолевых клеток под влиянием I3C Сравнение активностей тамоксифена и индол3карбинола список литературы к Главе 8 Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . стр. 208 ÄËß ÇÀÌÅÒÎÊ Ë.À. ÀØÐÀÔßÍ Â.È. ÊÈÑÅËÅ ÎÏÓÕÎËÈ ÐÅÏÐÎÄÓÊÒÈÂÍÛÕ ÎÐÃÀÍΠ(ÝÒÈÎËÎÃÈß È ÏÀÒÎÃÅÍÅÇ) Художник: Толмачев О.В. Верстка: Коломеец Д.С., Апряткина Т.В., Галицкий М.А. Технический редактор: Дьячкова Э.Г. Корректоры: Филановская В.С., Иванова Н.Н. Подписано в печать [ ] г. Формат 60х88/16 Печать офсетная. Бумага офсетная №1. Гарнитура TextBookC. Печ.л. [ ] вкл. Тираж 1000 экз. Заказ [ ] Издательство «Димитрейд График Групп» [ ] Тел.:5588005, 5588058, Email: dimitrade@mail.ru Отпечатано с готовых диапозитивов в ФГУП «ПИК ВИНИТИ» 140010, г. Люберцы, Октябрьский прт, 403
