Antineoplastisk immunitet: egenskaper, orsaker till minskning och metoder för ökning

2024 Författare: Curtis Blomfield | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 21:36

Studien av antitumörimmunitet och eliminering av faktorer som orsakar dess försämring är viktiga problem inom modern medicin. Maligna neoplasmer upptar en av de ledande platserna bland dödsorsakerna och funktionshinder i de utvecklade länderna. Norm alt regleras balansen mellan antalet delande och döende celler naturligt. Om cellreproduktionen blir okontrollerad, uppstår maligna tumörer. Mekanismen för kontroll av denna process av immunsystemet beror på flera faktorer som undertrycker eller stimulerar processen med överdriven delning.

Allmän beskrivning

Under immunitet förstås vanligen som en uppsättning skyddsmekanismer för en levande organism från de negativa effekterna av främmande ämnen. Oftast är dessa processer förknippade med infektionssjukdomar (bakteriella, virala, svampar, protozoer). Det finns dock andra sätt att skydda, varav ett är antitumörimmunitet.

I alla levandes aktiviteterkroppen har ögonblick då den behöver snabb celldelning (trauma, inflammation och andra). Med utvecklingen av ett visst immunsvar ökar antalet celler som är känsliga för effekterna av ett antigen (en molekyl associerad med en antikropp) flera tusen gånger. Under det normala förloppet av processen, efter att denna reaktion har slutförts, upphör den accelererade celldelningen.

För en malign tumör kännetecknas av ett brott mot denna mekanism. Reproduktion av celler fortsätter konstant och har en oberoende karaktär. Gradvis ersätts normala vävnader i det drabbade organet och tumören växer in i de omgivande områdena. När de rör sig längs blodomloppet fortsätter tumörceller att dela sig på andra platser, vilket leder till uppkomsten av metastaser. Denna defekt i kontinuerlig delning ärvs av alla avkomlingar till tumörceller. Deras membran är modifierade på ett sådant sätt att människokroppen uppfattar föremål som främmande.

Å andra sidan finns det ett sätt i kroppen som kan stoppa denna process - antitumörimmunitet. Inom immunologi är förekomsten av tumörer ett bevis på att en kränkning av den naturliga försvarsmekanismen har inträffat.

Upptäcktshistorik

Även på 1700-talet märkte man att vissa patienter som hade infektionssjukdomar försvann maligna tumörer. I slutet av 1800-talet identifierade den amerikanske onkologkirurgen William Coley sambandet mellan infektion med hemolytiska streptokocker Streptococcus pyogenes och minskningen (och i vissa fall till och med fullständigt försvinnande) av tumörer.elakartad natur. Han utvecklade ett cancervaccin baserat på dessa bakterier för att behandla patienter med sarkom. Vid den tiden var mekanismerna för antitumörimmunitet inom immunologi ännu inte kända, så hans arbete utsattes för stark kritik och glömdes sedan bort i nästan 100 år.

I mitten av 1900-talet upptäcktes att introduktionen av liposackaridmakromolekyler, som utgör membranen i mikrobiella celler, kan leda till att tumörer dör. Dock på 70-talet. 1900-talet forskare har funnit att denna process inte orsakas av själva liposackariden, utan av en proteinfaktor (tumörnekrosfaktor eller TNF), som produceras av följande typer av celler i immunsystemet när de kommer i kontakt med mikrober:

aktiverade makrofager;
neutrofiler;
T-lymfocyter;
mastceller;
astrocyter;
NK-celler (naturliga mördarceller).

Släktskap mellan immunitet och tumörbildning

Följande fakta vittnar till förmån för sambandet mellan tillståndet av immunitet och utvecklingen av maligna tumörer:

ökad förekomst av sådana neoplasmer hos patienter med nedsatt immunförsvar, såväl som hos äldre (förenat med en minskning av kroppens försvar);
detektion hos patienter av specifika antikroppar och T-celler som är känsliga för tumörantigener;
möjlighet att bilda antitumörimmunitet och immunproliferativa sjukdomar (med artificiell administrering av antikroppar respektive immunsuppression).

Immunitetens skyddande funktion består inte bara i att förstöra främmande agens (virus, svampar och bakterier), utan också mutantceller från vilka tumörer bildas. De kännetecknas av antigen specificitet, som beror på orsaken till neoplasmen:

virus (papillom, leukemi och andra);
kemiska cancerframkallande ämnen (metylkolantren, bensopyren, aflatoxiner och andra);
endokrina störningar (metabolisk immunsuppression);
fysiska miljöfaktorer (alla typer av strålning).

Naturlig antitumörimmunitet har mycket liten effekt på en redan bildad malign neoplasm. Detta tillskrivs följande faktorer:

snabb tillväxt av tumören, före aktivering av immunkrafter;
isolering av tumörceller av antigener som binder motsvarande receptorer på ytan av mördarlymfocyter;
undertryckning av cellulär immunitet genom neoplasm.

Driftsprincip

Mekanismen för antitumörimmunitet inom medicinsk vetenskap är fortfarande lite förstådd. Trots det faktum att dess skyddande funktion har identifierats kan antikroppar reflektera tumörantigener utan att orsaka förstörelse av maligna celler. I vissa fall slår immunterapi till och med tillbaka, vilket gör att tillväxten växer.

I enlighet med moderna koncept spelar aktiverade makrofager och mördarceller en nyckelroll i denna process. En egenskap hos antitumörimmunitet är att denkännetecknad av en komplex mekanism för interaktion mellan värdorganismen och neoplasman. Det finns fyra huvudgrupper av faktorer:

Antiblastom - humor alt och cellulärt (T-lymfocyter, TNF, makrofager, NK- och K-celler, specifika antikroppar, interferoner, interleukiner), undertrycker utvecklingen av en tumör och förstör dess celler.
Immunresistens hos en neoplasm, eller dess förmåga att motstå antitumörimmunitet.
Problastom: immunsuppressiv (substans-suppressorer producerade av makrofager och lymfocyter; hormonliknande föreningar, interleukin-10, cirkulerande immunkomplex, proteiner från TGFβ-gruppen, bestående av antigener, antikroppar och komplementkomponenter); förbättra immuniteten (TNF producerad av makrofager; gamma-interferon, interleukiner 2 och 6, endoteltillväxtfaktor; immunbristtillstånd).

Effektmekanismer

Den huvudsakliga funktionen hos effektormekanismerna för antitumörimmunitet är att blockera och förstöra patogener. Det finns 2 grupper av receptorer som selektivt binder till specifika antigener. Baserat på detta särskiljs också två typer av effektormekanismer:

Humoral, fungerar på grund av lösliga (humorala) faktorer - antikroppar som binder och tar bort antigenet.
Cellulär (antikroppsoberoende), realiserad med deltagande av celler i immunsystemet, av vilka de viktigaste är T-lymfocyter, makrofager, NK-celler. De förstör direkt främmande, infekterade och tumörceller.

Om en patologiskt förändrad cell undvek död under påverkan av effektormekanismer, kan en period av jämvikt mellan dess delning och immunitetens överväldigande inflytande börja. Med progressionen av den maligna processen kommer tumörvävnaden utom kontroll över immunmekanismerna.

Den viktigaste rollen i undertryckandet av celldelning spelas av 2 typer av lymfocyter som utlöser nekrosprocessen - T-lymfocyter och NK-celler som känner igen stressmolekyler som neoplasman frisätter. T-lymfocyter bildas under en längre tid, och deras prekursorer känner igen tumörantigener. Th1-lymfocyter utlöser mekanismen för inflammation, vilket leder till aktivering av makrofager. Utsöndringsprodukterna från de senare bidrar till störningar av lokal blodtillförsel till vävnader, vilket också leder till att tumörvävnader dör.

T-lymfocyternas deltagande visar sig i impregneringen av en malign neoplasma med lymfoida celler, som förstör dess celler genom upplösning eller cytolys. Aktiveringen av lymfocyter sker under inverkan av cytokiner - proteininformationsmolekyler, med vilka de tränger in i tumören tillsammans.

Gamma-interferon är också av stor betydelse bland de inre faktorer som är inneboende i människokroppens immunsystem. Dess funktioner är följande:

Undertryckning av tumörcellsdelning.
Aktivering av processen för deras programmerade död.
Stimulerar produktionen av cytokiner som attraherar T-lymfocyter till neoplasman.
Aktivering av makrofager och utveckling av T-hjälpare,behövs för att stärka antitumörimmuniteten.
Hämmande av bildandet av nya blodkärl, vilket försämrar näringen av tumören och bidrar till att dess celler dör snabbare.

Antineoplastisk immunitet: orsaker till dess låga effektivitet

Tillväxten av maligna neoplasmer och deras motståndskraft mot immunitet förklaras av följande skäl:

svag förmåga att inducera ett immunsvar i tumörantigener;
överlevnad (naturligt urval) av immunresistenta tumörceller;
konstant modifiering av antigener;
närvaro av en kapsel i tumören;
utsöndring av tumörantigener i löslig form, vilket resulterar i undertryckande av immunsvaret;
Placering av neoplasman på platser där förekomsten av antigenet inte leder till ett inflammatoriskt immunsvar (den så kallade "privilegierade" lokaliseringen - benmärg, nervsystem, endokrina och reproduktiva system, tymus);
förlust av vissa komponenter i effektorsystemet till följd av genetiska eller förvärvade (sekundära) immunbristtillstånd;
produktion av problastomfaktorer av tumörceller som undertrycker immunitet och främjar tumörtillväxt;
i nyfödda - omogna effektorsystem, vilket resulterar i att tumörceller inte känns igen.

Dessa mekanismer för ineffektivitet av antitumörimmunitet leder till att neoplasman blir mindre immunogen och inte uppfattas av kroppensom ett främmande element. Som ett resultat reduceras den skyddande reaktionen. Immunmekanismer kan inte leda till avstötning av en redan bildad malign tumör.

Funktioner

Funktioner för antitumörimmunitet inkluderar:

Huvudrollen i immunsvaret spelas av T-lymfocyter, makrofager och NK-celler som förstör tumörvävnad. Värdet av humoral immunitet är mycket mindre.
Cancerantigener känns igen antingen direkt av makrofager och dendritiska celler som ansvarar för medfödd och adaptiv immunitet, eller genom Th1-hjälpare.
Interaktion mellan organismen och tumören sker i tre riktningar: naturlig och förvärvad resistens mot maligna neoplasmer, immunsuppression av tumören. Kombinationen av dessa faktorer utgör antitumörimmunitet.
Maligna celler i processen med naturligt urval förvärvar försvarsmekanismer mot medfödd immunitet. Deras nya fenotyp håller på att bildas, neoplasmen utvecklas.

Tumörassocierade antigener är indelade i 2 grupper - den första typen (karakteristisk för många typer av neoplasmer, är av vir alt ursprung) och den andra, mycket specifik och finns hos alla patienter med denna typ av tumör.

En av de gemensamma särdragen för antiviral och antitumörimmunitet är att den både är specifik, det vill säga riktad mot vissa typer av patogener, och ospecifik (förstör allafrämmande för kroppen). Ospecifika faktorer är mononukleära och NK-celler aktiverade under påverkan av interleukin 2 och interferoner, samt lymfokinaktiverade mördarceller och cytokiner.

Immunodiagnostik

Under de senaste åren har immundiagnos av maligna neoplasmer använts inom medicinen. Den är baserad på detektering av följande proteinföreningar i blodet:

antigener associerade med tumörer;
antikroppar;
lymfocyter som är mottagliga för tumörantigener.
PSA (prostata).
P-53 (blåsa).
SCC (lungor, matstrupe, ändtarm).
CA-19-9 (bukspottkörteln).
CA-125 (äggstockar).
CA-15-3 (mammarkörtel).

Antikroppar mot ett visst antigen i blodet hos patienter med cancer bestäms dock sällan (i 10 % av fallen). Immunglobuliner till tumörassocierade antigener detekteras oftare - hos 50% av patienterna. Den medicinska vetenskapen söker för närvarande efter andra antigener för att diagnostisera cancer.

Immunoprofylax och behandling

För att öka antitumörimmuniteten används immunmodulatorer som indirekt aktiverar celler i immunsystemet:

Interleukin 1 och 2. Dessa proteinföreningartillhör gruppen pro-inflammatoriska cytokiner (informationsmolekyler) och är biologiskt aktiva substanser som produceras av leukocyter. Interleukiner är huvuddeltagarna i bildandet av immunsvaret under introduktionen av patogener i mikrobiologi. Antitumörimmunitet aktiveras på grund av den aktiva uppdelningen av lymfocyter (T-dödare, NK-celler, T-hjälpare, T-suppressorer och antikroppsproducenter). Interleukin 2 aktiverar också produktionen av tumörnekrosfaktor.
Droger från gruppen av interferoner. De stimulerar ett immunsvar genom att presentera antigener för T-lymfocyter som har tagits upp av makrofager och dendritiska celler. T-hjälpare utsöndrar proteininformationsmolekyler som aktiverar arbetet hos andra celler i immunsystemet. Resultatet är en ökning av antitumörimmuniteten. Vissa typer av interferoner (interferon gamma) kan direkt påverka makrofager och mördare.
Adjuvans. De administreras tillsammans med de viktigaste immunbiologiska läkemedlen och tjänar till att förstärka responsen från kroppens försvar. Oftast används de till friska personer när de vaccineras. En av egenskaperna hos antitumörimmunitet inom mikrobiologin när det gäller denna typ av ämnen är att de kan koncentrera antigener på sin yta. Detta ger en längre varaktig effekt. För riktad leverans av antigener till lymfsystemets organ används liposomer - vesiklar med lipidbiolager. De vanligaste substanserna i denna grupp är kompletta och ofullständiga Freunds adjuvans,aluminiumhydroxid, kikhosta avsatt på aluminiumalun; Polyoxidonium.
Element av bakterieceller (immunostimulatorer Prodigiosan, Likopid, Romurtide och andra).

Experiment utförda på djur visar att när tumörantigener injiceras bildas immunologiskt minne. Som ett resultat avstöts den transplanterade maligna tumören sedan. Under de senaste åren har en aktiv utveckling genomförts inom medicin, vilket kommer att göra det möjligt att skapa ett antitumörimmunminne genom vaccination. Hittills har en typ av vaccination skapats i denna riktning - för att öka immuniteten mot humana papillomvirus, som inducerar förekomsten av livmoderhalscancer hos kvinnor ("Gardasil" och "Cervarix" av utländsk produktion).