1.3.2. Патологические процессы, обусловленные ослаблением апоптоза

На основании знаний о роли апоптоза в осуществлении физиологических процессов можно предположить, что недо­статочность проявления апоптоза должна отразиться на про­цессах морфогенеза, элиминации клеток с генетическими по­ломками, становления аутотолерантности и выражаться в форме разного рода дефектов развития, аутоиммунных про­цессов и злокачественных опухолей. Однако моделирование ослабления апоптоза путем трансфекции мышам гена bcl-2 в форме, предусматривающей его спонтанную экспрессию во всех или в определенных клетках, показало, что спектр прояв­ляющихся при этом дефектов уже, чем можно было ожидать. Основное последствие гиперпродукции Bcl-2 состоит в раз­витии системных аутоиммунных процессов (вплоть до волча-ночного синдрома), а также в накоплении необычных клеток Т-ряда с фенотипом клеток CD3-TCRap⁺CD4 CD8 В220⁺ (т.е.

клеток, лишенных корецепторов и несущих маркер В-клеток В220), в норме обнаруживаемых в ограниченном количестве лишь в некоторых органах, например в печени. У таких мы­шей не наблюдалось повышения частоты развития злокачест­венных опухолей. Лишь при одновременной гиперэкспрессии трансфецированного гена с-тус у мышей наряду с аутоиммун­ными развивались лимфопролиферативные процессы [Stras-ser A. et al., 1991].

Патология, фенотипически идентичная описанной выше для мышей с гиперпродукцией Bcl-2, была описана ранее у мышей линии MRL, несущих мутации Ipr (lymphoproliferation) и gld (generalized limphoproliferative disease), которые использу­ются в качестве моделей системных аутоиммунных процессов, в частности системной красной волчанки. Генетический ана­лиз показал, что мутация Ipr затрагивает ген Fas-рецептора [Watanabe-Fukunaga R. et al., 1992], мутация gld — ген Fas-ли­ганда [Takashi R. et al., 1994]. У этих мышей с возрастом опре­деляется широкий спектр аутоантител (в том числе к нативной ДНК), развивается аутоиммунный гломерулонефрит, гипер­трофируются периферические лимфоидные органы с накопле­нием в них Т-клеток указанного выше мембранного феноти­па, что и обозначается как лимфопролиферативный синдром, хотя он и лишен признаков злокачественности. Существенно, что селекция клонов Т-лимфоцитов в тимусе этих мышей про­исходит, хотя и медленнее, чем в норме, а селекция на пери­ферии отменяется полностью [Sprent J., Webb S., 1995]. Таким образом, во-первых, нарушение синтеза Fas-рецептора и Fas-лиганда имеет сходные последствия, проявляющиеся в нару­шении формирования аутотолерантности и экспансии субпо­пуляции Т-клеток с неизвестной функцией, в норме имеющей ограниченное распределение в иммунной системе; во-вторых, эти же последствия наблюдаются при повышенной продукции фактора Bcl-2, ограничивающего апоптоз; в-третьих, от экс­прессии генов fas и bcl-2 сильнее зависит селекция клонов Т-лимфоцитов на периферии, чем в тимусе.

Поскольку среди последствий генетически обусловленного ослабления апоптоза в иммунной системе доминируют прояв­ления системной аутоиммунной патологии, возник вопрос о состоянии апоптоза и связанных с ним факторов при аутоим­мунных заболеваниях человека, прежде всего при системной красной волчанке. При классической системной красной вол­чанке (см. табл. 1.5) апоптоз Т-клеток обычно нарушен [Kaneko Н. et al., 1996; Budagyan V.M. et al., 1998], но иногда регистрируется усиление апоптоза лимфоцитов in vitro, что коррелирует с усилением их спонтанной активации. Синтез Fas-рецептора при системной волчанке, как правило, не нару­шен, а синтез Fas-лиганда даже повышен. В то же время опи­сан семейный аутоиммунный лимфопролиферативный син­

дром, обусловленный дефектом гена fas [Fischer G.H. et al., 1995], одним из проявлений которого могут быть васкулиты и гломерулонефрит, свойственные волчаночному синдрому; значительно реже у человека регистрируется мутация гена fasl, имеющая аналогичные проявления.

При ревматоидном артрите Т-лимфоциты, присутствую­щие в пораженной суставной полости, имеют признаки, «об­рекающие» их на развитие апоптоза (высокая «выработка» Fas-рецептора и низкая — Bcl-2), однако они не подвергаются апоптозу; предполагается, что в данном случае срабатывает некий механизм, препятствующий реализации апоптоза Т-клеток (нейтрофилы в тех же суставных полостях подверга­ются массовому апоптозу) [Salmon М. et al., 1997]. Следует от­метить, что при ревматоидном артрите усиливается активаци-онный апоптоз Т-лимфоцитов периферической крови.

При системной красной волчанке и некоторых других рев­матических заболеваниях (например, ювенильном ревматоид­ном артрите) усилена выработка клетками растворимой формы Fas-рецептора [Cheng J. et al., 1994], накопление кото­рого в микроокружении лимфоцитов может препятствовать реализации Fas-зависимого апоптоза, например апоптоза ак­тивированных Т-лимфоцитов или Т-клеток, подвергающихся отрицательной селекции на периферии. Нами показано, что у части больных системной красной волчанкой для включения активационного апоптоза требуется присутствие клеток-ин­дукторов в количестве, на два порядка большем, чем требуется для развития апоптоза активированных Т-клеток здоровых людей [Никонова М.Ф. и др., 1996]. Образование растворимой формы Fas-рецептора особенно характерно для острого Т-лимфобластного лейкоза. Оно обусловлено альтернативным сплайсингом транскриптов гена fas, что приводит к формиро­ванию белка, лишенного трансмембранного участка.

Принципиально важная закономерность была установлена при анализе мишеней аутоантител при системной красной волчанке. Оказалось, что они одновременно являются мише­нями действия каспаз [Utz Р.Х. et al., 1997], обусловливающих включение эффекторного механизма апоптоза (см. раздел 1.4). Кроме того, аутоантитела при данном и родственных заболе­ваниях направлены против серин-треониновых киназ, кото­рые активируются при клеточном стрессе.

Вторую большую группу заболеваний, к генезу которых имеет отношение подавление апоптоза, образуют злокачест­венные опухоли, особенно имеющие гематогенное происхож­дение [Kornblau S.M. et al., 1998]. В этом случае ключевым со­бытием, способствующим развитию патологии, чаще всего служат соматические мутации, затрагивающие ген р53 (обыч­но его экзоны 5—8) [Trulson J.A., Millhauser G.L., 1999]. Выше упоминалось, что фактор р53 трансформирует сигнал о нере­

парированных разрывах цепей ДНК в сигнал к развитию апоптоза. Благодаря этому элиминируются клетки с поврежде­ниями генетического аппарата, спонтанными или индуциро­ванными (например, облучением) [Levine A.J. et al., 1994]. В нормальных клетках белок р53 не выявляется, а при опухо­лях его мутантную форму синтезируют до 70 % трансформиро­ванных клеток. Однако большой разброс частоты мутаций р53 при различных злокачественных опухолях не позволяет сде­лать универсального заключения относительно его роли в па­тогенезе злокачественных процессов.

Аномалии фактора р53, а также других внутриклеточных факторов, контролирующих апоптоз, в процессе развития опу­холи имеют отношение к ее прогрессированию. Лишившись такого контроля, клетки, утрачивающие связи с межклеточ­ным матриксом и другими факторами нормального микро­окружения, не гибнут, а благополучно развиваются в чуждой для них среде, что способствует метастазированию опухолей.

Общеизвестным является факт рекомбинации гена bcl-2 при лимфоме Беркита и некоторых формах фолликулярных лимфом, когда он транслоцируется из хромосомы 18 в ген Igh хромосомы 14 [McDonnell T.J. et al., 1989]. При тех же типах лимфом выявляется аналогичное перемещение гена с-тус из хромосомы 8 в тот же локус Igh. Не вызывает сомнений связь патогенеза лимфом с этими транслокациями, которая реализу­ется через повышение резистентности измененных клеток к индукции апоптоза.

Мутация гена р53, гиперпродукция Bcl-2 и Bcl-x_L, актива­ция каспаз являются основой формирования устойчивости к лечебным воздействиям, основанным на индукции апоптоза опухолевых клеток, — рентгено-, радио- и химиотерапии [Searle J. et al., 1975]. Наиболее полной формой такой резис­тентности является множественная лекарственная устойчи­вость опухолевых клеток.