Многие опухолевые клетки синтезируют антигены, которые могут высвобождаться в системный кровоток или экспонироваться на поверхность клетки. Любая молекула, распознаваемая иммунной системой, рассматривается как антиген. Были определены антигены для большинства видов рака человека, включая лимфому Беркитта, нейробластому, меланому, остеосаркому, почечно-клеточный рак, рак молочной железы, рак простаты, карциному легких и рак толстой кишки. Ключевая роль иммунной системы заключается в обнаружении этих антигенов и последующей таргетной эрадикации. Однако несмотря на их инородную структуру, иммунный ответ на опухолевые антигены варьирует и зачастую недостаточно выражен, чтобы препятствовать росту опухоли (см. также Ответ организма на развитие опухоли).
Опухоль-ассоциированные антигены (ОАА) лишь относительно специфичны для опухолевые клеток.
Опухоль-специфические антигены (ОСА) являются уникальными у опухолевых клеток.
ОСА и ОАА обычно представляют собой фрагменты внутриклеточных молекул, экспрессирующиеся на поверхность клетки в составе главного комплекса гистосовместимости. Однако некоторые антигены с селективной экспрессией на поверхности опухолевых клеток не связаны с основным комплексом гистосовместимости и могут быть кандидатами для терапевтического таргетинга. Некоторые примеры включают
Мезотелин, который сверхэкспрессируется в различных опухолевых клетках, но также в нормальных мезотелиальных клетках
Клаудин 18.2, который экспрессируется в значительной части случаев рака желудка, а также в опухолях поджелудочной железы, пищевода, яичников и легких
К предположительным механизмам формирования опухолевых антигенов относят:
Внедрение новой генетической информации с вирусными частицами (например, белки папилломавируса человека Е6 и Е7 при раке шейки матки)
Изменение канцерогенами онкогенов или генов, подавляющих опухоли, что приводит к образованию неоантигенов (новые последовательности белков или накопление белков, которые в норме не экспрессируются или экспрессируются в очень малых количествах, такие как ras или p53) путем непосредственого образования новых последовательностей белков или индуцирования их накопления
Развитие мутаций в различных генах, не связанных напрямую с опухолевыми супрессорами или онкогенами и вызывающих появление на поверхности клеток опухолеспецифических неоантигенов.
Развитие аномально высокого уровня протеинов, которые в норме присутствуют в гораздо меньших количествах (например, простат-специфический антиген, меланома-ассоциированные антигены) или экспрессируются только в период эмбрионального развития (раковый эмбриональный антиген)
Экспонирование антигенов, в норме скрытых в клеточной мембране, в связи с нарушением гомеостаза мембраны в опухолевых клетках
Высвобождение антигенов, в норме заключенных внутри клетки или ее органелл, при гибели опухолевой клетки
Некоторые данные свидетельствуют о связи иммунного ответа у больных раком с мутациями в опухолевых клетках (1, 2, 3, 4).
Справочные материалы
1. Ding L, Chen F: Predicting tumor response to PD-1 blockade. N Engl J Med 381(5):477–479, 2019. doi: 10.1056/NEJMcibr1906340
2. Keskin DB, Anandappa A, Sun J, et al: Neoantigen vaccine generates intratumoral T cell responses in phase Ib glioblastoma trial. Nature 565:234–239, 2019. doi: 10.1038/s41586-018-0792-9
3. Snyder A, Makarov V, Merghoub T, et al: Genetic basis for clinical response to CTLA-4 blockade in melanoma. N Engl J Med 37:2189–2199, 2014. doi: 10.1056/NEJMoa1406498
4. Van Allen EM, Miao D, Schilling B, et al: Genomic correlates of response to CTLA-4 blocker in metastatic melanoma. Science 350:207–211, 2015. doi: 10.1126/science.aad0095