содержание .. 20 21 22 23 ..

Руководство по иммунофармакологии - часть 22

284

Глава 27

ими антигениндуцированной трансформации

Антифолаты

лимфоцитов происходит нерегулярно; резуль-

таты, получаемые в разных лабораториях,

Наиболее широко используемым антифолатом

различны.

является метотрексат (МТ). Он связывается с

Тиопурины в низких концентрациях (около 1

ферментом редуктазой фолиевой кислоты,

мкг/мл) подавляют Т-розеткообразова-ние с

который превращает дигидрофолиевую кислоту

эритроцитами барана. АЗ-чувствитель-ные

в тетрагидрофолиевую. Тетрагидрофолие-вая

розеткообразующие клетки отсутствуют в

кислота в качестве кофермента участвует в

селезенке мышей-nude или у неонатально

превращении урацилдезоксирибозида в ти-

тимэктомированных мышей; эти клетки исче-

мидин; кроме того, она необходима для других

зают из селезенки в течение

5 дней после

ферментов, активно участвующих в обмене

тимэктомии взрослых особей. Приведенные

пурина и пиримидина.

результаты свидетельствуют о различной

Показано, что МТ подавляет образование

чувствительности субпопуляций Т-клеток к A3.

антител и клеточно-опосредованного иммуни-

При повышенной чувствительности замед-

тета, включая туберкулиновую реакцию и кон-

ленного типа и отторжении трансплантата

тактную чувствительность у некоторых видов

функция Т-клеток подавлена. До открытия

животных.

циклоспорина A3 был основным препаратом,

У морских свинок используется ежедневная

используемым для предотвращения отторжения

доза 12,5 мг/кг. Летальные дозы МТ (24 мг/кг)

трансплантата. Однако терапевтический индекс

могут использоваться у морских свинок, если

препарата в отношении доз, применяемых при

спустя 24 ч животным вводится 18 мг/кг фо-

кризе отторжения, и доз, при которых

лиевой кислоты. В этих условиях возможно

возникают инфекционные осложнения, очень

увеличение выживаемости кожного трансплан-

мал,

поэтому

риск

инфекции

оп-

тата.

портунистическими микроорганизмами, такими

Для тех же целей у мышей применяется

как Candida, цитомегаловирус и Pneumocystis

цитроворум-фактор

(ЦФр)

(М5-формилтетра-

carinii, значителен. Следует отметить, однако,

гидрофолат). Введение ЦФр используется для

что

риск тяжелой оппортунистической

спасения аллогенного опухолевого иммунитета

инфекции существует у всех больных, у ко-

у мышей, получавших метотрексат. Однако в

торых клеточно-опосредованный иммунитет

других моделях продукция антител была

подавлен любой формой иммунодепрессивной

спасена с помощью ЦФр, введенного через 12 ч

терапии.

после МТ.

У больных с почечной трансплантацией,

У морских свинок in vivo МТ не нарушает

которые получали A3 одновременно со сте-

дифференциации Т-клеток в бласты, как, на-

роидами, а иногда и антилимфоцитарный

пример, ЦФ или 6-МП, но избирательно бло-

иммуноглобулин, лимфомы возникали чаще,

кирует развитие популяции небольших лим-

чем в общей популяции. Частота возникновения

фоцитов, присутствующих в дренирующих

опухолей у больных, получавших им-

лимфатических узлах у сенсибилизированных

мунодепрессивную терапию, включая A3, после

животных. МТ in vivo не блокирует синтеза

трансплантации составляет

2-13%. В

60%

ДНК, но нарушает синтез РНК и белка, а также

случаев опухоли представлены не ходжкин-

ингибирует глюкозу-6-фосфатдегидро-геназу,

скими лимфомами, что в 45- 60 раз превышает

АТФазу и щелочную фосфатазу. Пред-

их уровень в нормальной популяции. В одном

полагается, что эти эффекты могут быть выз-

из исследований обнаружена лимфома, состо-

ваны МТ как хелатным агентом, способным к

явшая преимущественно из пролиферирующих

связыванию цинка, который необходим для

поликлональных В-клеток. Отмечается также

действия ряда ферментов, включая дегидро-

повышение частоты саркомы Капоши:

0,6%

геназы.

всех злокачественных новообразований в нор-

мальной популяции и 4,8%-у больных после

трансплантации. Рак кожи встречается также

Антибиотики с иммунодепрессивными

часто, составляя 39% наблюдаемых злокачест-

свойствами

венных опухолей, среди которых с разной

частотой отмечаются карциномы шейки матки,

Антибиотики грибкового или бактериального

желудка и мочевого пузыря.

происхождения обладают антибактериальным

эффектом, нередко связанным с угнетением

Иммуносупрессивные препараты

285

синтеза нуклеиновых кислот или белка бакте-

агенты определяются как вещества, способные

рий. Такой эффект часто не представляется

изменять биологические реакции на опухолевые

специфичным для бактерий, а является общим

клетки, что обусловливает терапевтически

биологическим феноменом. Некоторые анти-

благоприятный исход. Отдел по лечению рака

биотики, сильные бактериостатические агенты,

НРИ разработал программу развития МБО.

не стали лекарственными препаратами ввиду их

К биологическим ответам, подлежащим

токсичности. Часто эти соединения оказывались

модификации, относятся защитные реакции

высокоактивными в отношении тканей с

организма, которые могут быть изменены

быстрым делением клеток у млекопитающих

посредством усиления эффекторных механиз-

(таких как гемопоэтические или лимфоид-ные,

мов или медиаторов. Ниже перечислены группы

которые пролиферируют в ответ на антигенный

препаратов, которые включены в данную

стимул), а также были способны подавлять

программу.

неопластическую пролиферацию.

Препараты, повышающие противоопу-

К этим препаратам относятся актиноми-

холевый иммунитет, модулирующие компо-

цины, получаемые из культур Streptomyces

ненты иммунного ответа, индуцирующие или

antibioticus. Актиномицин С применялся в кли-

восстанавливающие эффекторы иммунитета.

нических исследованиях как иммуносупрессив-

II. Интерфероны и цитокины.

ный препарат при трансплантации. Предпо-

III. Тимические гормоны и факторы.

лагается, что актиномицины избирательно об-

IV. Опухолеспецифические вакцины.

разуют комплексы с ДНК, подавляя таким

V. Иммунные эффекторы в виде клеток

образом синтез РНК и белка. Аналогичным

или антител.

препаратом является митомицин С, полученный

В следующую группу МБО входят вещества,

из Streptomyces caespitosus; он подавляет ДНК-

специфически влияющие на регуляцию им-

зависимый синтез РНК. Этот препарат, также

мунного ответа, особенно те, которые имеют

использовавшийся в клинике при зло-

отношение к супрессорным механизмам, дей-

качественных новообразованиях, блокирует

ствующим по типу обратной связи. Ряд пре-

функции Т-клеток в реакциях клеточно-опо-

паратов в настоящее время находится в стадии

средованного иммунитета. Обнаружено, что

исследований, проводящихся во всем мире с

митомицин С усиливает резистентность в не-

целью оценки способности тех или иных аген-

которых опухолевых моделях, причем эта ус-

тов усиливать иммунный ответ, причем многие

тойчивость связана с проявлением

«неспеци-

из них относятся к антибиотикам, получаемым

фически» индуцированных Т-супрессорных

из Streptomyces spp.

клеток.

Хорошо известным антибиотиком, приме-

няемым при инфекциях у людей, является хлор-

Противоопухолевые препараты,

амфеникол. Препарат, первоначально выде-

усиливающие иммунный ответ

ленный из Streptomyces venezuelae, в настоящее

время производится синтетически. Он останав-

Адриамицин

ливает синтез белка, блокируя присоединение

РНК-матрицы к рибосомам. У эксперимен-

Адриамицин (доксорубицин) является амино-

тальных животных хлорамфеникол

(в доста-

гликозидным антибиотиком, первоначально

точно высоких дозах) подавляет первичный

выделенным из грибов Streptomyces peucetius

гуморальный ответ. Кроме того, он блокирует

var. caesius. При исследовании реакций орга-

вторичный ответ (даже при нормальном раз-

низма на опухоли обнаружено, что адриамицин

витии первичного) и увеличивает время жизни

(AM) селективно модулирует иммунный ответ.

кожного трансплантата.

В ранних исследованиях показано, что AM

имеет большую эффективность в моделях с

антигенными опухолями по сравнению с не-

Модификаторы биологического

антигенными моделями у мышей, а лечение

ответа

антибиотиком приводит к значительному по-

вышению клеточно-опосредованных цитото-

Национальный раковый институт (НРИ) США в

ксических ответов, что связано с усилением

1978 г. ввел в употребление термин

«моди-

активности Т-клеток и макрофагов. В то же

фикаторы биологического ответа» (МБО). Эти

время выявлено подавление антителообразо-

вания и естественных клеток-киллеров (ЕКК).

284

Глава 27

ими антигениндуцированной трансформации

Антифолаты

лимфоцитов происходит нерегулярно; резуль-

таты, получаемые в разных лабораториях,

Наиболее широко используемым антифолатом

различны.

является метотрексат (МТ). Он связывается с

Тиопурины в низких концентрациях (около 1

ферментом редуктазой фолиевой кислоты,

мкг/мл) подавляют Т-розеткообразова-ние с

который превращает дигидрофолиевую кисло-

эритроцитами барана. АЗ-чувствитель-ные

ту в тетрагидрофолиевую. Тетрагидрофолие-

розеткообразующие клетки отсутствуют в

вая кислота в качестве кофермента участвует в

селезенке мышей-nude или у неонатально

превращении урацилдезоксирибозида в ти-

тимэктомированных мышей; эти клетки исче-

мидин; кроме того, она необходима для других

зают из селезенки в течение

5 дней после

ферментов, активно участвующих в обмене

тимэктомии взрослых особей. Приведенные

пурина и пиримидина.

результаты свидетельствуют о различной

Показано, что МТ подавляет образование

чувствительности субпопуляций Т-клеток к A3.

антител и клеточно-опосредованного иммуни-

При повышенной чувствительности замед-

тета, включая туберкулиновую реакцию и кон-

ленного типа и отторжении трансплантата

тактную чувствительность у некоторых видов

функция Т-клеток подавлена. До открытия

животных.

циклоспорина A3 был основным препаратом,

У морских свинок используется ежедневная

используемым для предотвращения отторжения

доза 12,5 мг/кг. Летальные дозы МТ (24 мг/кг)

трансплантата. Однако терапевтический индекс

могут использоваться у морских свинок, если

препарата в отношении доз, применяемых при

спустя 24 ч животным вводится 18 мг/кг фо-

кризе отторжения, и доз, при которых

лиевой кислоты. В этих условиях возможно

возникают инфекционные осложнения, очень

увеличение выживаемости кожного трансплан-

мал,

поэтому

риск

инфекции

оп-

тата.

портунистическими микроорганизмами, такими

Для тех же целей у мышей применяется

как Candida, цитомегаловирус и Pneumocystis

цитроворум-фактор

(ЦФр)

(N5-формилтетра-

carinii, значителен. Следует отметить, однако,

гидрофолат). Введение ЦФр используется для

что

риск тяжелой оппортунистической

спасения аллогенного опухолевого иммунитета

инфекции существует у всех больных, у ко-

у мышей, получавших метотрексат. Однако в

торых клеточно-опосредованный иммунитет

других моделях продукция антител была

подавлен любой формой иммунодепрессивной

спасена с помощью ЦФр, введенного через 12 ч

терапии.

после МТ.

У больных с почечной трансплантацией,

У морских свинок in vivo МТ не нарушает

которые получали A3 одновременно со сте-

дифференциации Т-клеток в бласты, как, на-

роидами, а иногда и антилимфоцитарный

пример, ЦФ или 6-МП, но избирательно бло-

иммуноглобулин, лимфомы возникали чаще,

кирует развитие популяции небольших лим-

чем в общей популяции. Частота возникновения

фоцитов, присутствующих в дренирующих

опухолей у больных, получавших им-

лимфатических узлах у сенсибилизированных

мунодепрессивную терапию, включая A3, после

животных. МТ in vivo не блокирует синтеза

трансплантации составляет

2-13%. В

60%

ДНК, но нарушает синтез РНК и белка, а также

случаев опухоли представлены не ходжкин-

ингибирует глюкозу-6-фосфатдегидро-геназу,

скими лимфомами, что в 45-60 раз превышает

АТФазу и щелочную фосфатазу. Пред-

их уровень в нормальной популяции. В одном

полагается, что эти эффекты могут быть выз-

из исследований обнаружена лимфома, состо-

ваны МТ как хелатным агентом, способным к

явшая преимущественно из пролиферирующих

связыванию цинка, который необходим для

поликлональных В-клеток. Отмечается также

действия ряда ферментов, включая дегидро-

повышение частоты саркомы Капоши:

0,6%

геназы.

всех злокачественных новообразований в нор-

мальной популяции и 4,8%-у больных после

трансплантации. Рак кожи встречается также

Антибиотики с иммунодепрессивными

часто, составляя 39% наблюдаемых злокачест-

свойствами

венных опухолей, среди которых с разной

частотой отмечаются карциномы шейки матки,

Антибиотики грибкового или бактериального

желудка и мочевого пузыря.

происхождения обладают антибактериальным

эффектом, нередко связанным с угнетением

Иммуносупрессивные препараты

285

синтеза нуклеиновых кислот или белка бакте-

агенты определяются как вещества, способные

рий. Такой эффект часто не представляется

изменять биологические реакции на опухолевые

специфичным для бактерий, а является общим

клетки, что обусловливает терапевтически

биологическим феноменом. Некоторые анти-

благоприятный исход. Отдел по лечению рака

биотики, сильные бактериостатические агенты,

НРИ разработал программу развития МБО.

не стали лекарственными препаратами ввиду их

К биологическим ответам, подлежащим

токсичности. Часто эти соединения оказы-

модификации, относятся защитные реакции

вались высокоактивными в отношении тканей с

организма, которые могут быть изменены

быстрым делением клеток у млекопитающих

посредством усиления эффекторных механиз-

(таких как гемопоэтические или лимфоид-ные,

мов или медиаторов. Ниже перечислены группы

которые пролиферируют в ответ на антигенный

препаратов, которые включены в данную

стимул), а также были способны подавлять

программу.

неопластическую пролиферацию.

Препараты, повышающие противоопу-

К этим препаратам относятся актиноми-

холевый иммунитет, модулирующие компо-

цины, получаемые из культур Streptomyces

ненты иммунного ответа, индуцирующие или

antibioticus. Актиномицин С применялся в кли-

восстанавливающие эффекторы иммунитета.

нических исследованиях как иммуносупрессив-

II. Интерфероны и цитокины.

ный препарат при трансплантации. Предпо-

III. Тимические гормоны и факторы.

лагается, что актиномицины избирательно об-

IV. Опухолеспецифические вакцины.

разуют комплексы с ДНК, подавляя таким

V. Иммунные эффекторы в виде клеток

образом синтез РНК и белка. Аналогичным

или антител.

препаратом является митомицин С, полученный

В следующую группу МБО входят вещества,

из Streptomyces caespitosus; он подавляет ДНК-

специфически влияющие на регуляцию им-

зависимый синтез РНК. Этот препарат, также

мунного ответа, особенно те, которые имеют

использовавшийся в клинике при зло-

отношение к супрессорным механизмам, дей-

качественных новообразованиях, блокирует

ствующим по типу обратной связи. Ряд пре-

функции Т-клеток в реакциях клеточно-опо-

паратов в настоящее время находится в стадии

средованного иммунитета. Обнаружено, что

исследований, проводящихся во всем мире с

митомицин С усиливает резистентность в не-

целью оценки способности тех или иных аген-

которых опухолевых моделях, причем эта ус-

тов усиливать иммунный ответ, причем многие

тойчивость связана с проявлением

«неспеци-

из них относятся к антибиотикам, получаемым

фически» индуцированных Т-супрессорных

из Streptomyces spp.

клеток.

Хорошо известным антибиотиком, приме-

няемым при инфекциях у людей, является хлор-

Противоопухолевые препараты,

амфеникол. Препарат, первоначально выде-

усиливающие иммунный ответ

ленный из Streptomyces venezuelae, в настоящее

время производится синтетически. Он останав-

Адриамицин

ливает синтез белка, блокируя присоединение

РНК-матрицы к рибосомам. У эксперимен-

Адриамицин (доксорубицин) является амино-

тальных животных хлорамфеникол

(в доста-

гликозидным антибиотиком, первоначально

точно высоких дозах) подавляет первичный

выделенным из грибов Streptomyces peucetius

гуморальный ответ. Кроме того, он блокирует

var. caesius. При исследовании реакций орга-

вторичный ответ (даже при нормальном раз-

низма на опухоли обнаружено, что адриамицин

витии первичного) и увеличивает время жизни

(AM) селективно модулирует иммунный ответ.

кожного трансплантата.

В ранних исследованиях показано, что AM

имеет большую эффективность в моделях с

антигенными опухолями по сравнению с не-

Модификаторы биологического

антигенными моделями у мышей, а лечение

ответа

антибиотиком приводит к значительному по-

вышению клеточно-опосредованных цитото-

Национальный раковый институт (НРИ) США

ксических ответов, что связано с усилением

в 1978 г. ввел в употребление термин «моди-

активности Т-клеток и макрофагов. В то же

фикаторы биологического ответа» (МБО). Эти

время выявлено подавление антителообразо-

вания и естественных клеток-киллеров (ЕКК).

286

Глава 27

Цитолитический ответ не развивается при уда-

рующие свойства в опухолевых и неопухоле-

лении Thy 1,2 (с клетками), что указывает на

вых моделях.

участие Т-клеток в усилении ответа. Роль мо-

Спорамицин. Это вещество получено из

ноцитов и (или) макрофагов определяется в ис-

фильтрата культуры Streptosporangium pseudo-

следовании, в котором терапевтическая эффек-

vulgare. Антибиотик усиливает противоопухо-

тивность AM снижается после введения крем-

левый иммунитет у мышей, активируя Т-клет-

ния или каррагенана. Зрелые макрофаги от-

ки. Нейтрализующая активность Т-клеток

носительно нечувствительны к AM в отличие от

уменьшается при обработке анти-Thy 1,2 анти-

незрелых моноцитов, количество которых

телами.

избирательно увеличивается. Под действием

Макромицин. Это полипептид, выделенный

AM повышаются ПГЕЮ и интерлейкин-2. Пока

из фильтратов культуры Streptomyces maero-

неясно, является ли повышение ИЛ-2 пер-

momycetiaus; он повышает резистентность

вичным эффектом AM или же оно связано с

мышей к опухоли, действуя на макрофаги и Т-

увеличением образования ИЛ-1 моноцитами

клетки.

и(или) макрофагами.

Аклациномицин А. Аклациномицин А явля-

ется антрациклином, выделенным из фильтрата

Блеомицин

культуры Streptomyces galilaeus. Он пре-

дотвращает синтез РНК, подавляя РНК-по-

Блеомицин, полученный из Streptomyces verti-

лимеразу.

cillus, является гликопептидным противоопу-

Показано, что препарат усиливает антите-

холевым веществом, эффективным при забо-

лообразование и повышенную чувствитель-

леваниях человека. По своему действию блео-

ность замедленного типа. Антибиотик обладает

мицин отличается от других противоопухоле-

высокой цитотоксичностью по отношению к

вых антибиотиков. Так, при взаимодействии

лимфоцитам, индуцированным Кон-А, ФГА и

блеомицина с очищенной ДНК происходит

Л ПС. Аклациномицин А избирательно

выделение свободных оснований из ДНК; кроме

угнетает образование супрессорных клеток при

того, препарат вызывает высвобождение

выработке антител и повышенной чувстви-

нуклеосом из хроматина и хромосом. Действие

тельности замедленного типа.

блеомицина характеризуется невысокой кост-

Оксанозин. Оксанозин представляет собой

номозговой токсичностью или же ее отсутст-

нуклеозид, обнаруженный в фильтрате культу-

вием.

ры Streptomyces capreolus. Это соединение

У морских свинок, получавших 125 мг/кг

обладает низкой токсичностью, а в дозах 25-400

блеомицина через 2- 3 дня после сенсибили-

мг/кг усиливает повышенную чувствительность

зации, усиливается реакция повышенной чув-

замедленного типа к эритроцитам барана у

ствительности замедленного типа, особенно

мышей. Он также замедляет рост опухолевых

контактная чувствительность. Кроме того, у них

клеток, одновременно подавляя супрессорную

после антигенной стимуляции усиливается

активность клеток. Данные экспериментов на

пролиферация Т-клеток в дренирующих

клеточных

популяциях

селезенки

лимфатических узлах. Как и в случае с адреа-

предполагают, что под действием оксано-зина

мицином, предполагается, что подобный эффект

эффекторные клетки, отличные от Т-клеток

обусловлен повышенным образованием ИЛ-2,

(возможно, макрофаги), активируются и

поскольку ИЛ-2 увеличивает пролиферацию

становятся цитотоксичными.

только после связывания антигена или митогена

Неотрамицин. Антибиотик выделен из

с клеточной мембраной. Недавно было

фильтрата культуры Streptomyces thiolutheus.

показано, что блеомицин активирует макрофаги,

Он ковалентно связывается с пуриновыми ос-

повышая их цитотоксичность в отношении

нованиями ДНК, вызывая подавление синтеза

опухолевых клеток.

ДНК в клетке. Неотрамицин не подавляет

иммунного ответа; более того, он повышает

Другие противоопухолевые антибиотики

образование IgM-антител и гиперсенситив-

ность замедленного типа. Он также увеличивает

В то время как адриамицин и блеомицин уже

образование перекисей макрофагами, которые

применяются в качестве противоопухолевых

стимулируются форбол-миристил-аце-татом.

препаратов, существует ряд недавно получен-

Кроме того,

неотрамицин

активирует

ных

(в основном в Японии) антибиотиков,

цитотоксичность, опосредованную макрофага-

обнаруживающих интересные иммуномодули-

Иммуносупрессивные препараты

287

В настоящее время предполагается сущест-

вование двух механизмов, посредством которых

модификаторы биологического ответа могут

усиливать иммунитет. Первый связан с

угнетением образования супрессорных клеток,

что приводит к повышению активности

эффекторных Т-клеток.

Второй механизм обеспечивает увеличение

продукции ИЛ-2, который эффективно уси-

ливает пролиферацию Т-клеток-эффекторов.

Данный механизм может быть связан как с

прямым влиянием на образование ИЛ-2 лим-

фоцитами, так и с действием модификаторов на

макрофаги, что обусловливает увеличение

продукции ИЛ-1.

Иммунологические адъюванты

Р. Бомфорд (R. Bomford)

Адъюванты-это вещества, которые добавляются

Эмульсия типа «вода в масле»

к вакцинам или антигенам, используемым при

экспериментальной иммунизации, с целью

Этот тип адъюванта был разработан Фрейн-дом

усиления иммунного ответа. Они часто

40-х годах нашего века. Водный раствор

обозначаются термином «иммуностимуляторы».

антигена эмульгируется в очищенном мине-

Данный термин имеет более широкое значение

ральном масле с помощью эмульгатора для

и относится к веществам, которые при введении

образования водно-масляной эмульсии. Таким

сами вызывают состояние неспецифического

образом, антиген физически включается в ка-

иммунитета, характеризующегося повышенной

пельки воды в масляной фазе. Масляные

резистентностью к инфекции или опухолевому

эмульсии используются в ветеринарных вак-

росту. Многие вещества могут действовать и как

цинах; от их применения у людей в настоящее

адъюванты, и как иммуностимуляторы, поэтому

время отказались, поскольку у небольшого

различия между этими категориями являются

числа реципиентов в местах инъекций образу-

скорее

операционными,

нежели

ются стерильные абсцессы.

принципиальными в отношении понимания их

Масляную эмульсию адъюванта иногда на-

фармакологического действия. В этой главе

зывают неполным адъювантом Фрейнда в от-

основное внимание уделено стимуляции

личие от полного адъюванта Фрейнда, который

адъювантами специфического иммунного

содержит убитые микобактерии, суспен-

ответа.

зированные в масле. Полный адъювант Фрейн-

да обладает воспалительными свойствами,

поэтому он неприменим даже для ветеринарных

Типы адъювантов

целей; однако при использовании для по-

вышения титра антител у экспериментальных

Многообразие веществ, действующих как

животных он наиболее эффективен.

адъюванты (от кремния до патоки), поражает.

Адъюванты, используемые в эксперименталь-

Липофильные соединения

ных исследованиях или приготовлении вакцин,

могут быть разделены на четыре категории.

Широкий ряд липофильных соединений обла-

дает адъювантной активностью. Сапонин, ге-

Неорганические гели

молитический и поверхностно-активный гли-

козид, экстрагированный из коры южноаме-

В 1926 г. Glenny, выделяя дифтерийный ана-

риканского дерева Quillaia saponaria, исполь-

токсин, смешивал его с квасцами

[KA1(S04)2

зуется в вакцинах при заболеваниях ног и по-

12Н20], в результате чего образовывались

лости рта, а также как пенообразующий агент в

преципитаты, которые оказались более имму-

безалкогольных напитках. Витамин А и али-

ногенными, чем растворимый анатоксин. Вак-

фатические амины являются другими предста-

цины, преципитированные квасцами, стали

вителями этого типа адъювантов.

широко использоваться для иммунизации че-

ловека и животных. Для замены квасцов ана-

Бактерии

токсины иногда смешивают с преформирован-

ным гелем А1(ОН)3 или А1Ро4, с которым

Bordetella pertussis-микроорганизмы, вызыва-

анатоксины связываются посредством ионов,

ющие коклюш и обладающие выраженной

образуя абсорбированные вакцины. В настоящее

адъювантной активностью. Одним из преиму-

время соли алюминия или кальция остаются

ществ тройной дифтерийно-коклюшно-столб-

единственными адъювантами, приемлемыми

нячной вакцины является стимуляция микро-

для приготовления человеческих вакцин.

организмами Bordetella ответа антител к двум

288

Иммунологические адьюванты

289

бактериальным токсинам. Адъювантная ак-

Механизм действия адъювантов

тивность В. pertussis, по крайней мере частично,

связана с их эндотоксином, который сам яв-

В понимании механизма действия адъювантов

ляется адъювантом.

есть два сложных момента. Во-первых, многие

Добавление убитых микобактерий к непол-

адъюванты, такие как бактерии, сложны и ге-

ному адъюванту Фрейнда приводит к обра-

терогенны по своему составу, поэтому не все из

зованию уже упомянутого полного адъюванта

вызываемых ими многочисленных реакций в

Фрейнда. Последний, помимо мощного уси-

организме могут быть связаны с адъювант-ной

ления ответа антител, селективно повышает

активностью. Открытие химически опре-

гиперсенситивность замедленного типа по от-

деленных низкомолекулярных адъювантов типа

ношению к белковым антигенам у морских

МДП снимает это затруднение. Во-вторых,

свинок. Эта реакция использовалась для раз-

иммунный ответ представляет собой много-

деления компонентов стенки микобактерий с

стадийный процесс межклеточной кооперации,

целью определения тех из них, которые опо-

которые, несмотря на последние достижения в

средуют стимуляцию повышенной чувстви-

клеточной иммунологии, остается еще не

тельности. Установлено, что минимальной

вполне ясным. Это вносит определенные огра-

структурой является участок полимерной пеп-

ничения в понимание действия адъювантов на

тидогликановой основы клеточной стенки, ко-

иммунную систему. Тем не менее существует

торый представлен мономерной единицей, со-

ряд гипотез относительно механизма действия

стоящей из сахара и трех аминокислот. Синте-

адъювантов, которые получили эксперимен-

тический аналог этого участка-N-ацетил-му-

тальное подтверждение и вполне применимы ко

рамил-L-аланин-D-изоглутамин, или мура-

многим самым разным адъювантам.

милдипептид (МДП, рис. 120), обладает всеми

свойствами полного адъюванта Фрейнда при

Медленное высвобождение антигена

условии его эмульгирования в минеральном

масле. Однако наиболее важным представляется

Антигены, адсорбированные на геле А1(ОН)3

то, что он стимулирует ответ антител и в

или заключенные в водную фазу эмульсии типа

водном растворе без масла. МДП как

масло в воде, могут медленно доставляться в

растворимое химически определенное вещество

иммунную

систему,

что

имитирует

с низкой молекулярной массой обладает

множественные инъекции антигена и стиму-

огромными преимуществами перед другими

лирует реакцию антител вторичного типа. Хотя

агентами при исследовании фармакологичес-

это объяснение представляется чисто ме-

кого действия адъювантов.

ханистическим, оно способствует пониманию

активности вышеупомянутых адъювантов.

Однако непонятно, как оно может быть при-

менимо к низкомолекулярным веществам типа

МДП.

Аккумуляция и активация макрофагов

Адъюванты, такие как А1(ОН)3 или адъювант

Фрейнда, вызывают накопление мононуклеар-

ных клеток, особенно макрофагов, в месте

введения, что представляет собой гранулема-

тозную реакцию. Макрофаги участвуют в пер-

вой стадии иммунного ответа в качестве так

называемых антигенпредставляющих клеток

(рис.

121). Белковые антигены, захваченные

антигенпредставляющими клетками, расщеп-

ляются на пептидные фрагменты (для обозна-

чения этого еще недостаточно понятого явления

используется термин

«процессинг»), которые

затем экспрессируются на клеточной по-

верхности, где они физически связываются с

антигенами гистосовместимости II класса

Рис. 120. Структура мурамиддипептида (МДП).

Глава 28

290

Рис. 121. Взаимодействие антигенпредставляющей

клетки и Т-клетки-помощника.

Белковые антигены захватываются

антигенпредставляющей клеткой (макрофагом) и

разрушаются («процессируются») до пептидов, которые

вместе с антигенами II класса комплекса

гистосовместимости (антиген 1а у мышей) экспрессируются

на клеточной мембране, где в виде комплекса распознаются

рецепторами Т-клеток. Антигенпредставляющие клетки

секретируют интерлейкин-1 (ИЛ-1), который стимулирует

Т-клетки к продукции ростового фактора Т-клеток-

интерлейкина-2 (ИЛ-2). Адъюванты стимулируют

выделение ИЛ-1.

(Ia-антигены у мышей или антигены HLA-DR у

человека). Т-клетки-хелперы могут распозна-

медиатору пирогенности, эндогенному пиро-

вать только процессированные антигены, ас-

гену. В настоящее время известно, однако, что

социированные с антигенами гистосовмести-

ИЛ-1 является представителем семейства бел-

мости II класса, и неспособны распознавать

ков, причем гены для двух из них клонированы

свободный недеградированный белок. Макро-

и определена их нуклеотидная последователь-

фаги выделяют монокин, интерлейкин-1, ко-

ность. Предполагается, что избирательные

торый стимулирует Т-хелперы к секреции

фармакологические эффекты производных

лимфокина-интерлейкина-2, ростового фактора

МДП вполне объяснимы в свете селективной

Т-клеток. Следствием совместного действия

стимуляции секреции разных типов ИЛ-1 и,

ИЛ-1 и ИЛ-2 является клональная экспансия Т-

возможно, других медиаторов.

клеток-хелперов

(см. главу

14). Адъюванты

Поскольку ИЛ-1 и ИЛ-2, как уже упоми-

связывают с началом цепи этих событий, так

налось, участвуют в запуске и росте Т-хел-

как все исследованные адъюванты (эндотоксин,

перных клеток, то справедлив вопрос: не обла-

МДП, А1(ОН)3) вызывают выделение ИЛ-1

дают ли они сами свойствами адъювантов. Пока

макрофагами in vitro, хотя требуется

слишком рано давать ответ в отношении всего

подтверждение причинной роли данного про-

семейства ИЛ-1, так как эти вещества только

цесса в адъювантном действии in vivo.

сейчас становятся доступными в чистой форме в

Влияние МДП на секрецию медиаторов

качестве белков, полученных методами генной

макрофагами в настоящее время является об-

инженерии. Кроме того, следует отметить, что

ластью исключительно активных исследований.

они могут принимать участие в этиологии

Это связано с разнообразными фарма-

ревматоидного артрита

(см. главу

14). Как

кологическими эффектами МДП. Помимо

показывает ряд работ, выполненных с ИЛ-2,

адъювантного действия, он обладает пироген-

проблемой здесь является его очень короткий

ным и сомногенным эффектами, включая ин-

период полураспада в плазме. Однако в

дукцию медленноволнового сна. Синтезированы

некоторых

исследованиях

обнаружено

аналоги МДП, которые различаются по своим

адъювантное действие, например, преодоле-

фармакологическим характеристикам. Так, два

вающее генетическую нереактивность по от-

аналога (мурабутид, п-бутиловый эфир МДП, и

ношению к антигену в адъюванте Фрейнда при

треонил-МДП, в котором фе-нилаланин

введении ИЛ-2. Можно надеяться на открытие в

замещен треонином) сохраняют адъювантную

будущем иммуностимулирующих препаратов,

активность,

но больше не являются

действующих как агонисты ИЛ-1 и ИЛ-2, или,

пирогенными. Совершенно очевидно, что это

напротив, иммуносупрессивных препаратов,

имеет жизненно важное значение для будущего

действующих как их антагонисты.

клинического

применения

подобных

соединений. Вместе с тем это ставит вопрос о

Действие адъювантов на В-лимфоциты

специфичности их действия на макрофаги,

поскольку предполагается, что ИЛ-1 идентичен

Клональная экспансия Т-клеток-хелперов сме-

няется их взаимодействием с В-клетками, ко-

Иммунологические адъюванты

291

торые в свою очередь секретируют антитела.

в свете современных иммунологических от-

Как Т-, так и В-клетки являются возможными

крытий, таких как роль ИЛ-1 и ИЛ-2 в запуске и

мишенями для действия адъювантов, хотя в

росте Т-клеток.

настоящее время имеется немало доказательств

Другими важнейшими участниками в раз-

в пользу предположения о макрофагах как о

рабатываемых вакцинах вместо целых вирусов

мишенях для большинства адъювантов. Однако

или бактерий являются очищенные белковые

обнаружено, что некоторые адъюванты

субъединицы, полученные методами генной

действуют как заместители Т-клеток, т. е. они

инженерии, или даже синтетические пептиды.

делают В-клетки способными к ответу на

Вероятно, это расширяет область поиска новых

антиген и в отсутствие Т-клеток. Среди таких

иммунологических адъювантов для низ-

адъювантов особенно хорошо известен эндо-

комолекулярных антигенов. Например, МДП

токсин, являющийся митогеном В-клеток, а

является эффективным адъювантом для син-

также недавно полученные 8-замещенные про-

тетических пептидов, особенно если они кова-

изводные гуанозина, которые действуют таким

лентно связаны с МДП. Все это делает вполне

же образом.

возможным создание вакцин, в которых ком-

поненты адъюванта и антигена будут полностью

синтетическими и химически чистыми.

Заключение

С практической точки зрения область иссле-

дования адъювантов представляется достаточно

статичной, поскольку неорганические гели

[А1(ОН)3], открытые в

20-х годах, остаются

единственными адъювантами, используемыми в

человеческих вакцинах. Данная глава должна

показать, что основные достижения здесь будут

получены в результате разработки низ-

комолекулярных соединений типа МДП, ме-

ханизм действия которых может быть понят

Интерфероны

М. Мур, М. М. Даусон

(М. Moore, M. M. Dawson)

Введение и терминология

бенно иммунный ИФН, возможно, в большей

степени относится к цитокинам с плейотроп-

Интерфероны (ИФН)-семейство индуцируемых

ным влиянием на клеточную активность.

секреторных белков, вырабатываемых клетками

Предполагается, что антивирусный эффект

эукариотов в ответ на вирусы и другие стимулы.

иммунного ИФН является полезным побочным

Термин «интерферон» был введен в

1957 г.

действием в отношении других функций,

Isaacs и Lindenman, которые показали, что среда

контролирующих различную клеточную

ак-

культур аллантоисной мембраны цыплят,

тивность.

зараженных

вирусом

гриппа,

инакти-

вированного прогреванием, может изменять

способность к репликации другого вируса. С тех

Таблица 36. Биологические эффекты интерферонов

пор механизм противовирусного действия

интенсивно изучается, и в настоящее время

Эффекты интерферона

принято считать, что ИФН не обладают прямым

противовирусным действием, а действуют

профилактически, индуцируя противовирусные

белки, которые защищают клетки от вирусных

инфекций,

подавляя

трансляцию

транскрипцию, вызываемую вирусом.

Через

8 лет после открытия интерферона

Wheelock описал антивирусное вещество в су-

пернатантах культур человеческих лейкоцитов,

стимулированных фитогемагглютинином. Это

вещество, первоначально названное «иммунным

ИФН», обладает биологическими и физико-

химическими

свойствами,

присущими

«классическому» ИФН, хотя последний лабилен

при рН < 2 или > 10 и при нагревании (70 °С в

течение часа).

Вскоре после его открытия в качестве про-

тивовирусного агента было обнаружено, что

ИФН обладают множеством эффектов в от-

ношении других клеток (табл. 36). Например,

они являются мощными ингибиторами кле-

точной пролиферации и сильными иммуномо-

дуляторами, активность которых включает

влияние на антителообразование, на естест-

венную цитотоксичность и экспрессию анти-

генов клеточной поверхности. Таким образом,

хотя, по официальному определению, ИФН

является белком,

«проявляющим неспецифи-

ческую противовирусную активность в отно-

шении гомологичных клеток посредством кле-

точных обменных процессов, вовлекающих

синтез РНК и белка»

(Номенклатура интер-

феронов,

1980), это семейство молекул, осо-

292

Интерфероны

293

Клеточные источники и индукторы

если они только временно продуцируются в

течение репликативного цикла ДНК- и РНК-

Недавно интерфероны были разделены на три

вирусов. В общем случае ИФН продуцируются

основных семейства: а, Р и у. Хотя класси-

при единичной экспозиции с индуктором in vivo

фикация интерферонов первоначально была

и in vitro. Их действие специфично (хотя и не

основана на антигенных различиях, определя-

абсолютно) для всех видов. ИФН-у, имеющий

емых нейтрализующими гетерологическими

наибольшую видовую специфичность (из трех

антисыворотками, а позже и моноклональ-ными

ИФН), обладает и межвидовой гомологией в

антителами, в последнее время она была

аминокислотной последовательности. Уровень

подтверждена исследованиями аминокислотной

индукции может также зависеть от

последовательности. Они показали, что,

эффективности генов ИФН после индукции; так,

несмотря на отчетливые различия этих трех

мышей

существует

несколько

классов, ИФН-а и ИФН-Р в эволюционном

интерфероновых генов, контролирующих уро-

плане более близки друг к другу, чем к ИФН-у.

вень продукции ИФН.

Эта гипотеза подтверждается исследованиями

Иммунный ИФН (ИФН-у) является доми-

генов ИФН при их клонировании. Хотя любая

нирующей формой, образуемой Т-лимфоци-

клетка, вероятно, способна к их образованию,

тами, стимулированными специфическими ан-

ИФН-а и ИФН-Р являются доминирующими

тигенами, митогенами

(ФГА, Кон-А) или ал-

формами интерферона

(образуемых лейкоци-

лоантигенами в реакции смешанных лимфо-

тами и фибробластами соответственно) после

цитов. Стафилококковый энтеротоксин А и

индукции вирусами и другими агентами (см.

другие бактериальные продукты Streptococcus

ниже). Перечень индукторов ИФН дан в табл.

pyogenes также являются сильными индукто-

37. Вирусы и dsPHK являются сильными

рами. Наиболее вероятным продуцентом ИФН

индукторами in vivo и in vitro; наиболее мощ-

представляется Т-клетка-помощник, хотя группа

ным индуктором представляются РНК-вирусы

цитотоксических/супрессорных Т-клеток, а

миксо- и парамиксовирусных групп. Данные

также В-лимфоциты могут образовывать ИФН-у

ряда исследований указывают на то, что dsPHK

in vivo при соответствующих условиях.

может быть проксимальным индуктором, по

Макрофаги необходимы в качестве дополни-

крайней мере ИФН-а и ИФН-Р, даже

тельных клеток, а интерлейкин-1 способен их

замещать. Естественные киллерные клетки

также являются процуцентами ИФН, особенно

при их стимуляции интерлейкином-2 или ин-

Таблица 37. Индукторы интерферона

кубации с определенными линиями опухолевых

ИФН-а/р

ИФН-у

клеток. Весьма необычной представляется

Сильные индукторы

Mитогены

продукция ИФН-а ЕКК при стимуляции опу-

ДНК- и РНК-вирусы

(в

Фитогемагтлютинин

холевыми клетками, поскольку данный ИФН

том числе животные и рас-

Конканавалин А

продуцируется только в ответ на вирусы, dsPHK

тительные вирусы, а также

Митоген лаконоса

и некоторые микроорганизмы. Напротив,

бактериофаги) DsPHK

Стафилококковый энте-

нормальных клеток

ротоксин А

интерлейкин-2 индуцирует преимущественно

Синтетические dsPHK

Антигены Очищенное

ИФН-у. Образование ИФН Т-лимфоци-тами и

Синтетические ds-полинук-

белковое производное

ЕКК обсуждается ниже.

леотиды

(поли-1: поли-С) и

(ППД) Столбнячный

их комплексы с поли-L-

анатоксин Дифтерийный

лизином (поли-ICLC)

анатоксин Вакцины

Молекулярные и генетические

Слабые индукторы

Простой герпес Реакции

Бактерии Риккетсии

смешанных лимфоцитов

характеристики

Микоплазмы Хламидии

Corynebacterium parvum

Протозоа

Микробные продукты (на-

Человеческий ИФН-а первоначально тщательно

пример, эндотоксин)

приготавливался из лейкоцитов, зараженных

Химические полимеры (такие

вирусом,

клеток,

сенсибилизированных

как поликарбоновые

кислоты, полисульфаты,

буфером, или инфицированных лимфобласто-

полифосфаты)

идных линий. Нередко препараты имели не-

высокое содержание ИФН и низкую специ-

фическую активность; однако новая технология

получения рекомбинантной ДНК оказала

революционизирующее влияние на получение

20-1134

294

Глава 29

ИФН, так что ИФН-а, а также ИФН других

токсина, который конкурирует с ИФН за место

классов стали доступными в виде чистых пре-

связывания на мембране клеток-мишеней.

паратов, имеющих высокую специфическую

Ген для ИФН-у расположен на 12-й хро-

активность и не загрязненных другими цито-

мосоме и в отличие от генов ИФН-а/Р имеет

кинами. Это достигается экстрагированием

три интрона и очень большие фланкирующие

информационной РНК из индуцированных

области (ПО и 587 нуклеотидов в областях 5' и

клеток и созданием кДНК с помощью обратной

3' соответственно). Активный белок пред-

транскриптазы. ДНК-копия встраивается в

ставляет собой 166-аминокислотный полипеп-

бактериальные плазмиды с целью образования

тид с сигнальным пептидом, состоящим из 20

множественных кДНК, которые исследуются на

аминокислот. Зрелый белок содержит избыток

способность к поддержанию продукции

основных аминокислотных остатков и лабилен

антивирусной активности в суперна-танте

к изменениям температуры и в кислой среде.

бесклеточных систем белкового синтеза.

Существуют две формы человеческого ИФН-у:

Позитивные бактериальные клоны могут быть

20000 и 25000 дальтон; это белки, образую-

пригодными для получения больших количеств

щиеся при посттрансляционном процессинге

чистого ИФН. Гены, кодирующие человеческие

первичного продукта (17 000 дальтон), что свя-

интерфероны a и B, располагаются на коротком

зано с разной степенью гликозилирования двух

плече 9-й хромосомы. Определены по крайней

потенциальных мест.

мере

13 ИФН-генов, они кодируют разные

Технология рекомбинантной ДНК также

подтипы и неаллель-ны. Кроме того, существует

использовалась при изучении природы актив-

6 псевдогенов, для которых не найдено

ных центров молекул интерферонов. Например,

функциональных белков. Для ИФН-Р выявлен

синтетические гены ИФН были созданы для

пока только один ген. Гены ИФН-а обладают

образования ИНФ с простыми аминокис-

примерно

90% гомологией нуклеотидной

лотными заменами, которые помогли найти

последовательности и необычны тем, что у них

места, необходимые для активности, такие как

отсутствуют интроны.

уникальный триптофановый и метиониновый

Первичным продуктом трансляции инфор-

остатки в

48-й позиции ИФН-у. Гликозили-

мационной РНК ИФН-а является полипептид,

рование интерферонов, вероятно, не является

содержащий 188-189 аминокислот, из которых

необходимым

(хотя оно может определять

первые 23 составляют гидрофобный сигнальный

тканевую специфичность), так как ни природ-

полипептид

(обычное свойство секреторных

ный ИФН-а, ни генно-инженерные ИФН (всех

белков), который отщепляется при транспорте

трех классов), образуемые бактериями, не

из клетки. Зрелый ИФН-а, таким образом,

гликозилируются, сохраняя при этом, однако,

состоит из

165-166 аминокислот, причем

свою биологическую активность.

последние

10, вероятно, несущественны для

В настоящее время нет сомнений в том, что

биологической активности (рис.

122). Зрелый

ИФН взаимодействуют с рецепторами клеточ-

ИФН-а не гликозилирован.

ной поверхности, что является первым необ-

Ген ИФН-Р также расположен на 9-й хро-

ходимым этапом в развитии антивирусной за-

мосоме и не содержит интронов. Большая

щиты и экспрессии какой-либо другой актив-

структура ИФН-Р имеет сходство с ИФН-а.

ности, индуцируемой ИФН. (В этом отношении

ИФН-Р представляет собой белок, содержащий

ИФН весьма напоминают гормоны). Ген,

187 аминокислот с сигнальным пептидом (из 21

кодирующий рецептор для ИФН-а/р, распо-

аминокислоты). ИФН-Р имеет единственно

лагается на длинном плече 21-й хромосомы. В

возможное место для N-гликозилирования; он

течение ряда лет было известно, что клетки с

более гидрофобен, чем ИФН-а. ИФН-а и ИФН-р

трисомией 21-й хромосомы in vitro связывают

обладают примерно равной

29% гомологией

большее количество ИФН

(этот факт был

последовательностей, но она гораздо выше в

использован при разработке высокочувстви-

двух высококонсервативных доменах между

тельного метода определения ИФН). ИФН-а/Р,

аминокислотами 28-40 и 120-150 (см. рис. 122).

вероятно, используют один и тот же клеточный

Второй высококонсервативный домен может

рецептор в отличие от ИФН-у, располагающего

участвовать в связывании с клеточными

уникальным рецептором. Как правило, при

рецепторами, поскольку он обладает некоторой

активации ИФН-генов активируются и гены для

гомологией с Р-субъединицей холерного

их рецепторов, хотя обработка клеток ИФН-у

может

вызвать

обратную

регуляцию

рецепторов для ИФН-а/р. Поверх-

содержание .. 20 21 22 23 ..