Сложностью получения опухолевых антигенов в нужных количествах объясняется тот факт, почему при исследовании толерантности используют, как правило, не опухолеассоциированные антигены, а антигены, находящиеся на нормальных клетках, доступные для выделения и получения в необходимых объемах.

С этих позиций особый интерес представляют карбогидраты, в частности такая структура, как муцин, — яркий пример антигена, способного вызывать разнонаправленные эффекты: индуцировать специфический иммунологический противоопухолевый ответ и индуцировать толерантность. Известно, что муцин — высокополимеризован-ный мембранный гликопротеид, который может экспрессироваться на поверхности нормальных эпителиальных клеток, и его экспрессия увеличивается при многих опухолях, преимущественно эпителиального происхождения (особенно аденокарциномах). Муцин может также находиться в растворимой форме в сыворотке крови и асцитной жидкости больных раком.

К настоящему времени описаны, как отмечено в соответствующем разделе, различные формы муцина, из которых наиболее изучен MUC-1. На опухолевых клетках MUC-1 появляется преимущественно в аномальной форме, в определенной мере отличающейся от муцина нормальных клеток.

Способность MUC-1 индуцировать толерантность была показана в опытах на трансгенных мышах (введение гена MUC-1, ассоциированного с карциномой человека), так как иммунизация их MUC-1-положительными опухолевыми клетками не индуцировала иммунологический ответ, в частности ЦТЛ-цитотоксичность, что авторы объясняли снижением уровня СD8+T-лимфоцитов.

Эти, а также другие исследования показали очевидную необходимость поиска путей преодоления толерантности MUC-1. Итогом таких исследований стали публикации о результатах использования различных вариантов иммунизации муцином с целью преодоления толерантности. Прежде всего было установлено, что последняя может быть прервана введением указанным выше трансгенным мышам M UC-1-положительных клеток с ДК-гетерокариотами (использовались клетки МС-38 и МВ-49). В последующем было отмечено, что лимфоциты лимфатических узлов трансгенных мышей, иммунизированных ДК и MUC-1-положительными опухолевыми клетками, пролиферируют на MUC-1-антиген с включением механизмов, обусловленных участием как CD4+-, так и CD8+T-лимфоцитов.

Возможность обрыва толерантности наблюдалась и при использовании ДК костного мозга в разнообразных модельных системах: трансфекция ДК, MUC-1 РНК, введение IL-12.

Значительный интерес представляют исследования, в которых преодоление толерантности к MUC-1 достигали применением вакцин с использованием антигена в химически модифицированной форме. Такой подход был осуществлен не только в отношении MUC-1, но и других карбогидратных антигенов, в частности гликозидов, Le(y) и др., которые экспрессируются на поверхности многих опухолевых клеток (меланомы, рака молочной железы, простаты, кишечника, легкого). Указанные карбогидратные антигены, подобно MUC-1, могут индуцировать как противоопухолевый ответ, так и иммунологическую толерантность. Для химической модификации MUC-1 и других углеводных структур использовали конъюгацию с белковоподобными субстанциями, например KLH (keyhol limpet hemocyanin), а также различные адъюванты. Согласно публикациям последних лет, соответствующие конъюгаты получены к GM2, GD2, GD3, Le(y) и MUC-1. Было показано, что наличие KLH в этих вакцинах индуцирует Th1-ответ с усилением продукции IFNγ и синтеза антител классов IgG1 и IgG3 в высоких титрах. Полученные результаты были настолько обнадеживающими, что позволили начать вторую фазу клинических испытаний при лечении рака яичника, молочной железы и простаты.

Еще одним примером преодоления MUC-1-толерантности может служить иммунизация такой формой MUC-1, как HMEG (human mannan native mucin), способного индуцировать клеточный и гуморальный ответы. Имеется определенный опыт применения MUC-1-пептида с GM-CSF в качестве адъюванта. Наконец, в тех случаях, когда появление MUC-1 на опухолевых клетках препятствует распознаванию, воздействие анти-МUC-1-антителами нивелирует это негативное влияние, что авторы расценивают как начальный этап вакцинотерапии.

Механизмы развития толерантности к MUC-1 во многом остаются неясными. He исключено, что причиной отсутствия иммунологического ответа на MUC-1-пептиды может быть изменение их процессинга в ДК — механизм, который может иметь место и в отношении других антигенов. В частности, показано, что растворимая форма MUC-1 быстро поглощается ДК, но не транспортируется в эндосомальные компартменты И класса ГКГ. MUC-1, поглощаясь при участии маннозного рецептора, долгое время не подвергается деградации. Применение ДК, нагруженных синтетическими пептидами MUC-1, дает возможность избежать процесса ингибиции иммунологического ответа.

Негативное влияние MUC-1 не исчерпывается развитием толерантности. Одним из проявлений нежелательного эффекта этого карбогидрата может быть усиление агрессивности опухолевых клеток, что показано при исследовании клеток линии метастатической аденокарциномы мышей, которым была произведена трансфекция кДНК MUC-1 человека. Иммунизация мышей такими клетками сопровождалась резким повышением уровня MUC-1 за несколько недель до гибели животных. Предполагается, что агрессивность указанных клеток может быть обусловлена не только иммунологическими механизмами.

Рассматривая возможность негативного влияния муцина на процесс распознавания следует также иметь в виду, что муцин может появляться и на Т-лимфоцитах, блокируя их функцию, препятствуя таким образом распознаванию и проявляя себя как негативный регулятор Т-клеточного ответа. Такая негативная регуляция проявляется в ингибиции пролиферации, продукции IL-2 и GM-CSF. Восстановление этой способности представляет собой значительные трудности, что показано при исследовании клеточных линий Jurkat и Hut78.

В опытах с использованием очищенного муцина рака кишечника — CCM (colon cancer mucin) было также показано, что он повреждает активность Th1-лимфоцитов и оказывает негативное влияние на экспрессию ко-стимулирующих молекул, ингибирует экспрессию мРНК IL-2 и секрецию этого цитокина стимулированными CD4 Т-лимфоцитами, не оказывая при этом супрессирующего влияния на продукцию таких цитокинов, как IL-10, TGFβ; преобработка анти-СD28-антителами обрывает ингибирующий эффект. Эти факты привели к заключению о том, что иммуносупрессирующее влияние CCM происходит на уровне ко-стимулирующих молекул, что нарушает активность Th1-лимфоцитов. Отсюда следует вывод, что появление CCM — одно из условий, препятствующих процессу распознавания.

Из приведеных данных следует, что муцин может оказывать двойное негативное действие на этапе распознавания: индуцировать толерантность и блокировать способность T-лимфоцитов к распознаванию.