[albert52]

Продолжим.

В последние годы сформулирован ряд общих свойств, определяющих злокачественную трансформацию клеток. Так, нормальные клетки нуждаются в ростовых сигналах, которые передаются посредством каскада тирозиновых киназ. Такими сигналами могут служить растворимые ростовые факторы, компоненты ВКМ и молекулы межклеточных контактов. В нормальной печени значительные количества ростовых факторов откладываются в ВКМ и играют ключевую роль в активации пролиферации при регенерации, сопровождающейся деградацией матрикса. При канцерогенезе аналогичный эффект может быть достигнут при активации матриксных металлопротеаз (ММП). В других случаях опухолевая клетка сама приобретает способность синтезировать необходимый фактор, аутокринно стимулируя свою пролиферацию.

Еще одним способом обеспечения митотической стимуляции является гиперэкспрессия рецепторов ростовых факторов или их структурная перестройка, делающие клетку более чувствительной к пролиферативным сигналам. Все эти механизмы реализуются для HGF, продуцируемого эндотелием печени. Клинические исследования показали, что у многих пациентов с ГК значительно повышен уровень экспрессии HGF или его рецептора c-met.

К другим гепатоцитарным митогенам, вовлеченным в опухолевую трансформацию, относят TGFα, эпидермальный фактор роста (EGF) и IGF2. Мишенью активирующих мутаций в ГК часто становится ген передающей пролиферативный сигнал киназы Ras.

Нормальная клетка постоянно получает сигналы, которые удерживают ее либо в стадии покоя G0, либо в постмитотической стадии. Такие сигналы определяются цитокинами, компонентами ВКМ и межклеточными взаимодействиями и посредством трансмембранных рецепторов активируют внутриклеточные антипролиферативные механизмы. Трансформированная клетка должна обладать способностью преодолевать сигналы, препятствующие ее росту.

Одним из ключевых регуляторов клеточного цикла является белок Rb, регулирующий активность транскрипционного фактора E2F. В гипофосфорилированном состоянии pRb связывает E2F, который необходим для экспрессии генов, контролирующих переход из G1 в S-фазу. Нарушения Rb сигнального пути (мутации самого гена, нарушения TGFβ-зависимого пути передачи сигнала, инактивация Rb вирусными онкогенами, мутации p15 INK4B, Smad4 или циклин-зависимой киназы (CDK4) делают клетку нечувствительной к антипролиферативным сигналам, которые определяют остановку клеточного цикла в G1 фазе.

Потеря клетками чувствительности к тормозящим пролиферацию сигналам ВКМ может происходить за счет изменения в спектре экспрессии интегринов. Еще один характерный для ГК путь утраты чувствительности к запрещающим рост сигналам активация Wnt сигнального пути за счет нарушения адгезионных контактов, стабилизации β-катенина и его транслокации в ядро, где в комплексе с факторами Tcf/LEF этот белок может активировать транскрипцию генов c-myc, циклина D1, ММП и фибронектина. Этот механизм чаще всего реализуется за счет мутаций гена β-катенина.

Даже приобретя способность к неограниченному росту и независимость от ростовых сигналов, трансформированные клетки не могут создать опухоль значительной массы, пока их репликативный потенциал ограничен пределом Хайфлика, связанным с физическим укорачиванием теломер при делении. Однако репликативный потенциал трансформированных клеток может стать практически неограниченным благодаря активности теломеразы, сложного комплекса с обратно-транскриптазной активностью, достраивающего концы хромосом с РНК-матрицы. Такой же механизм обеспечивает способность эмбриональных тканей к пролиферации.

Ткань печени в этом смысле находится в особом положении, так как она способна к практически неограниченной регенерации. Так, в печени грызунов теломераза конститутивно активна, при регенерации ее активность существенно повышается. Возможно, в таких случаях активация теломеразы не является критическим этапом для опухолевой трансформации, однако может отражать изменения в находящихся выше механизмах транскрипционной регуляции. Повышение теломеразной активности описано для разных типов опухолей, в том числе для 85% ГК.
Активность теломеразы в значительной степени определяется уровнем транскрипции гена TERT, который кодирует каталитическую субъединицу, обладающую РНК-зависимой ДНК-полимеразной активностью. Регуляция экспрессии гена TERT может непосредственно активироваться протоонкогеном c-myc, который часто гиперэкспрессируется в различных типах опухолей, в том числе в ГК. Гиперэкспрессия c-myc при гепатоканцерогенезе может достигаться за счет амплификации самого гена, либо при активации Wnt сигнального пути.

Растущей опухоли так же, как и нормальной ткани, необходимо поступление питательных веществ и кислорода. Ангиогенез регулируют инициирующие (фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), факторы роста фибробластов (FGF) -1 и -2) и блокирующие (тромбоспондин-1) факторы. При этом в печени осуществляется положительная обратная связь между эндотелием сосудов и гепатоцитами: эндотелий продуцирует HGF, являющийся сильным митогеном для гепатоцитов, а нормальные гепатоциты на низком уровне продуцируют VEGF, активирующий рост сосудов.

При росте опухоли спектр продуцируемых регуляторов сосудистого роста смещается в пользу факторов, индуцирующих ангиогенез. Задача облегчается, если мутирован или подавлен р53, который активирует экспрессию тромбоспондина-1, или если активирован Ras, являющийся активатором VEGF. Кроме того, ангиогенезу может способствовать β-катенин-зависимая активация металлопротеиназ, разрушающих ВКМ, из которого освобождается значительный запас ростовых факторов (см. выше).

Метастазы являются причиной смерти 90% онкологических больных. При этом молекулы межклеточной адгезии, белки щелевых контактов (коннексины) и рецепторы ВКМ (интегрины) являются самыми частыми мишенями для изменений при трансформации и прогрессии. Так, утрата полярности клеток ведет к изменению цитоскелета, одним из маркеров ЕМР является переход от цитокератиновых промежуточных филаментов к виментиновым.

ЕМР индуцируется сигналами, поступающими извне клетки (растворимые ростовые факторы и компоненты матрикса), которые интегрируются на мембране за счет взаимодействия со специфическими рецепторами и определяют активацию малых ГТФ-связывающих белков Ras, Rho и Rac. Основными механизмами внутриклеточной передачи сигнала для ЕМР являются MAP-киназный и PI3-киназный каскады, а также Src-зависимый сигнальный путь, определяющий фосфорилирование белков, связанных с цитоскелетом.

Мигрирующая клетка встречает новые для себя компоненты ВКМ, и изменения в спектре экспрессии интегринов позволяют ей более успешно взаимодействовать с ними. Так, в низкодифференцированных ГК активируется синтез рецепторов к ламинину, что дает клеткам преимущества при миграции, инвазии и метастазировании. Активация внеклеточных протеаз позволяет физически разрушить ограничивающий движение матрикс.

Взаимосвязь клеток в эпителиальном пласте во многом обеспечивают щелевые контакты, для гепатоцитов основным компонентом таких контактов является коннексин 32 (Сх32). В ГК экспрессия Сх32 часто бывает утрачена несмотря на отсутствие значительных делеций или мутаций этого гена. Вероятно, подавление экспрессии этого гена является результатом нарушения регуляторных путей, определяющих его транскрипцию.

Подавление экспрессии Е-кадгерина описано в ГК на поздних стадиях развития опухоли, при инвазии и н***агоприятном прогнозе. В некоторых случаях нарушение нормального уровня экспрессии гена Е-кадгерина может быть связано с активацией протоонкогена c-myc или с репрессорным действием родственных транскрипционных факторов Snai1 и Slug. Отметим, что в регуляцию экспрессии генов семейства Snai1 при ЕМР вовлечены различные сигнальные каскады (TGFβ, FGF и Wnt).