Текст книги "Гемопоэтическая стволовая клетка в патогенезе болезней цивилизации, ее диагностические возможности и биотерапевтический потенциал"

Рис. 39.⠀Край опухоли в мозге крыс контрольной группы, 30 сут. эксперимента. А – иммуноцитохимическая реакция на антитела к белку стволовых клеток нестину. Нестин-позитивные клетки локализуются как на краю очага глиомы (1), так в области инвазии (2) неопластических элементов в вещество мозга. Масштаб 200 мкм; Б – иммуноцитохимическая реакция на рецепторный белок CXCR4. Клетки, несущие этот рецептор, а следовательно, мигрировавшие, локализуются как в области инвазии (1 – показаны на вставке), так и на периферии неопластической ткани (2). Масштаб 100 мкм, вставка 200 мкм; В – иммуноцитохимическая реакция на TGF-β1. Скопление белка выявлено вдоль границы зоны инвазии

Вместе с тем данный маркер локализован и на поверхности раковых или опухолевых стволовых клеток глиобластомы, что может свидетельствовать как об их прямом участии в механизмах инвазии при взаимодействии с микроглией, так и о взаимодействии с мигрировавшими сюда стволовыми клетками других типов, несущих на поверхности рецептор CXCR4. Кроме того, CXCR4 является компонентом клеточной мембраны микроглиальных клеток, привлекаемых опухолью. Вероятно, микросреда, создаваемая ОСК, селективно активирует микроглию М2-фенотипа, которая содействует процессам опухолевого роста и инвазии.

Особого внимания заслуживает скопление в данной области клеток, секретирующих TGF-β1 – лиганд, который запускает процесс эпителиально-мезенхимального перехода в опухолевых клетках и способствует обретению ими локомоторного фенотипа. Опубликованы данные о том, что TGF-β может вызывать метастазы и прогрессию опухолевого процесса по аутокринному механизму. TGF-β интенсифицирует пролиферацию клеток МГБ и усиливает процессы инвазии. Описана способность этого лиганда активизировать такие каскады, как Notch и Sonic Hedgehog, в раковых клетках; кроме того, сигнальный домен TGF-β идентифицирован на поверхности ОСК глиобластомы и гемопоэтических стволовых клеток.

Анализируя данные локализации ряда маркеров в опухоли животных контрольной группы, необходимо отметить, что высокая скорость пролиферации клеток МГБ является главной составляющей неопластического процесса. К 20-му дню эксперимента скорость пролиферации клеток опухоли начинает опережать темпы ангиогенеза, что формирует гипоксическую микросреду. Роль гипоксии весьма многогранна. Гипоксия является главным фактором экспрессии генов, ответственных за биосинтез цитокинов, инициирующих процессы миграции в опухоль соматических и стволовых клеток. Главная роль в этом процессе принадлежит хемокину семейства CXC – фактору стромальных клеток (SDF-1α). Лиганд выделяется в ответ на гипоксическое повреждение тканей и активно привлекает в зону неоплазии стволовые клетки. В литературе описаны сложные секреторные ансамбли, образуемые ОСК со стволовыми и дифференцированными клетками других типов (Lourenco et al., 2015).

Например, клетки МГБ продуцируют колониестимулирующий фактор. Допустимо предположить (Revoltella et al., 2012), что синтез этого лиганда является ответом на суровые условия гипоксии, формируемые благодаря высокой скорости пролиферации клеток злокачественной глиомы. Гранулоцитарный колониестимулирующий фактор мобилизует стволовые клетки из депо в костном мозге (Sainathan et al., 2008), и они мигрируют в опухолевый очаг, что позволяет глиоме их рекрутировать, вовлекая в секреторные ансамбли, модерируемые ОСК, индуцировать синтез трансформирующего фактора роста β1, роль которого представляется весьма неоднозначной.

Таким образом, клетки глиомы С6 при имплантации в мозг быстро запускают пролиферативные процессы и формируют гипоксическую микросреду, индуцируют процессы направленной миграции различных типов соматических и стволовых клеток. Значительную часть привлекаемых опухолью клеток составляют микроглиоциты. Локальное скопление клеток, имеющих иммунофенотипические признаки ОСК на границах опухоли, сопровождается повышенной продукцией в этих областях TGF-β1.

Группа «клетки»

Средняя продолжительность жизни крыс группы «клетки» составила 41 ± 6,8 дня, что больше подобного показателя в контрольной группе. Средний объем опухолевого узла в мозге этих животных составил 197 ± 14,2 мм³. В отличие от контрольной группы, темп нарастания неврологических симптомов был медленным, крысы длительно сохраняли активность. На 20 сут. отмечено появление птоза на стороне опухоли, снижение рефлексов на сгибание и переворачивание, дискоординация между передними и задними конечностями. К 30—40 сут. эксперимента крысы становились вялыми и заторможенными, реагировали на прикосновение к вибрисам пронзительным визгом, при выкладывании на спину не могли перевернуться. По мере нарастания симптоматики до комы животные выводились из эксперимента.

На 10-й день наблюдения морфологическая картина не обнаруживала существенных отличий от контрольной группы. Однако к 30 сут. признаки некроза в центре опухолевого узла в группе «клетки» были выражены в существенно меньшей степени (рис. 40).

Рис. 40.⠀Неопластическая ткань в мозге крыс сравниваемых групп, 30 сут. эксперимента. А – группа клетки: 1 – область некроза (выделена маркером), 2 – активно растущая опухолевая ткань; Б – опухолевая ткань в мозге крыс контрольной группы: 1 – обширные зоны некроза (выделены маркером), 2 – фрагменты сохранной опухолевой ткани. Окраска гематоксилин-эозином

Данные сравнительной оценки площади некрозов в неопластической ткани крыс контрольной группы и группы «клетки» представлены на рис. 41.

Рис. 41.⠀Суммарная площадь некрозов в опухолевой ткани из головного мозга животных сравниваемых групп. По оси абсцисс: площадь зон некроза, % от суммарной площади микропрепаратов; М ± s.e.m., n = 30 для каждой группы. Знаком * показаны достоверные отличия (p <0,05) группы «клетки» от контроля

Помимо этого, опухолевая ткань из мозга крыс группы «клетки» содержала многочисленные инфильтраты в виде клеток округлой или овальной формы с эксцентрично расположенным несегментированным ядром. Локализация этих инфильтратов частично соответствовала зонам некроза опухолевой ткани, при этом они практически отсутствовала в участках инвазии неопластических клеток в паренхиму мозга (рис. 42). Нельзя исключить, что в составе данных образований присутствуют трансплантированные ГСК, которые мигрировали в опухолевую ткань и накапливались в участках максимальной гипоксии.

Сравнение результатов иммуногистохимической реакции на антитела к PCNA свидетельствовало о некотором усилении процессов пролиферации в области опухолевого узла к 30-му дню эксперимента по сравнению с контрольной группой (рис. 43 А, Б), что, вероятно, было связано с трансформацией мигрировавших сюда ГСК. Подобная динамика сохранялась в группе «клетки» между 30—35 сут. эксперимента (рис. 43 В).

Рис. 42.⠀Инфильтраты в зонах разряжения и некроза опухолевой ткани у крыс группы «клетки». Размер инфильтрирующих клеток (1) существенно меньше клеток (2) опухоли. Окраска гематоксилин-эозином

Рис. 43.⠀Неопластическая ткань в мозге экспериментальных животных. Иммуногистохимическая реакция на PCNA. А – контрольная группа, 30 сут.; Б – группа «клетки», 25 сут.; В – группа «клетки», 30 сут., масштаб 100 мкм; Г – группа «клетки», 30 сут., дополнительная окраска гематоксилин-эозином; Д – противоположная сторона полушария контрольных животных; Е – противоположная сторона полушария группы «клетки»

На рис. 44 представлены сравнительные данные о количестве PCNA-ИР клеток у животных контрольной и получивших трансплантацию ГСК групп.

Рис. 44.⠀Соотношение числа PCNA-ИР клеток в опухолевой ткани глиомы С6 в мозге крыс при введении ГСК. По оси ординат – количество (тыс.) ИР клеток на микропрепаратах для каждой точки. Указаны М ± s.e.m., n = 30 для каждой группы; * – достоверные данные (p <0,05) в количестве PCNA-ИР между группами

Важно отметить, что усиление пролиферации наблюдалось именно в опухоли, а вне очага глиомы встречаются только единичные PCNA-ИР клетки, сосредоточенные в кровеносных сосудах или участках мозга, подвергшихся инфильтрации опухолевыми клетками. В противоположном опухоли полушарии мозга крыс контрольной группы такие клетки практически отсутствовали. В свою очередь, у крыс, получивших трансплантацию ГСК в ткани мозга на противоположные полушария, было отмечено транзиторное увеличение PCNA-ИР элементов.

Вероятно, увеличение числа PCNA-позитивных клеток в очаге обусловлено пролиферацией мигрирующих в опухоль ГСК. В пользу данного утверждения свидетельствует резкое увеличение к 30 сут. наблюдения в опухолевой ткани крыс группы «клетки» количества микроглиоцитов (рис. 45).

Рис. 45.⠀Иммуногистохимическая реакция на антитела к специфическому белку IBA1. А—Г, контрольная группа: А – центр опухоли, 30 сут.; край опухоли: Б – 10 сут., В – 20 сут., Г – 30 сут. Д—З, группа «клетки»: Д – центр опухоли, 30 сут.; край опухоли: Е – 10 сут., Ж – 20 сут., З – 30 сут. Дополнительная окраска гематоксилин-эозином. Масштаб 200 мкм

Скопления IBA1-позитивных клеток выявлялись в дистрофически измененных участках мозга, непосредственно прилегающих к опухоли и максимально подверженных инвазии, и при этом практически отсутствовали в кровеносных сосудах. Количество IBA1-ИР микроглиальных клеток в паренхиме мозга на противоположном полушарии головного мозга у крыс группы «клетки» не имело достоверных различий по сравнению с контролем (рис. 46).

Рис. 46.⠀Сравнительная оценка распределения IBA1 в мозге животных. По оси абсцисс – доля площади окрашивания специфическими антителами от площади снимка, %. Данные представлены в виде М ± s.e.m., n = 30 для каждой группы. Знаком * отмечены достоверные отличия (p <0,05) между площадью IBA1⁺-ткани в опухоли и участках мозга, прилегающих к ней, в группе «клетки» от группы контроля

Микроглия (макрофаги) в этой связи заслуживает особого внимания. Данный тип клеток составляет более трети всех клеток, рекрутируемых МГБ (Fonseca et al., 2015). Известно, что примитивные макрофаги заселяют мозг на ранних этапах эмбриогенеза и поддерживают популяцию путем пролиферации, стволовые клетки костного мозга в этом процессе участия не принимают. Однако продуцируемые опухолью токсины повреждают гематоэнцефалический барьер, что делает возможным рекрутирование значительного количества моноцитов и cтволовых клеток различных типов, что оставляет возможность для их трансформации в IBA1⁺-клетки. Однако биологическая роль таких трансформаций достаточно неоднозначна.

Морфология GFAP-позитивной астроцитарной глии в мозге животных, получивших трансфузию ГСК, не демонстрирует на всем сроке наблюдения принципиальных отличий от животных контрольной группы. Как и в контроле, на 20 сут. GFAP-позитивные звездчатые клетки концентрировались вокруг очага опухолевой инвазии и практически не обнаруживались в неопластической ткани. К 30 сут. группировка GFAP-позитивных астроцитов становилась более плотной, однако эти клетки также отсутствовали в опухолевой ткани. При этом у крыс двух сравниваемых групп в ткани мозга противоположного полушария были обнаружены только единичные GFAP-позитивные клетки.

При анализе влияния трансплантированных ГСК на опухолевый очаг наше внимание привлекло изменение количества висфатина и эндотелина-1 в очаге глиомы (рис. 47). Висфатин – фермент, который лимитирует скорость биосинтеза NAD, что играет важную роль в энергетическом метаболизме. В клетках глиомы потребность в NAD существенно выше, чем в нормальных клетках ЦНС, при этом степень злокачественности МГБ коррелирует с высокими концентрациями этого агента (Reddy et al., 2008). Висфатин вовлечен в процессы гомеостаза, блокирует процессы апоптоза, стимулирует выживание клеток, обеспечивает накопление висцерального жира, задействован в механизмах нейропротекции и вовлечен в нейрогенез. Данное вещество является аналогом инсулина; биологические эффекты висфатина проявляются в оптимизации процесса утилизации глюкозы, что весьма актуально в условиях ишемии. Однако спектр биологических эффектов этого лиганда намного шире.

Рис. 47.⠀Распределение висфатина в опухолевой ткани крыс контрольной группы (А) и группы «клетки» (Б). Иммуногистохимичесакя реакция на висфатин. Докраска гематоксилин-эозином

В опухолевых клетках висфатин стимулирует пролиферацию, миграцию, ангиогенез, ремоделирование ВКМ. В очаге глиомы основным источником висфатина являются опухолевые клетки. Он также способен индуцировать процессы миграции НСК, ГСК и высокодифференцированных клеток, стимулируя в очаге продукцию MCP-1 и EGF-2. В моноцитах и макрофагах висфатин стимулирует секрецию интерлейкина-6 и -8, а также TNF-α. Соотношение площади окрашивания опухолевой ткани у крыс сравниваемых групп представлено на рис. 48.

Рис. 48.⠀Суммарная площадь окрашивания опухолевой ткани антителами к висфатину, 30 сут. По оси абсцисс – площадь окрашивания, % от суммарной площади. Данные представлены в виде М ± s.e.m., n = 30 для каждой группы

Как следует из представленных данных, тенденция к снижению продукции висфатина является одним из биологических эффектов ГСК. Это утверждение становится очевидным на фоне уменьшения размеров опухолевого узла и увеличения выживаемости экспериментальных животных, а также обнаруженного в данном исследовании увеличении количества эндотелина-1 в опухолевом очаге (рис. 49, 50).

Рис. 49.⠀Иммуногистохимическая реакция на антитела к эндотелину-1. Неопластическая ткань мозга крысы группы «клетки», 30 сут. эксперимента. Дополнительная окраска гематоксилин-эозином

Будучи вазоактивным пептидом и мощным вазодилататором с противовоспалительным действием, эндотелин-1 обладает цитостатическими свойствами, конечные эффекты этого лиганда определяются его концентрацией и зависят от локального микроокружения.

Рис. 50.⠀Суммарная площадь окрашивания опухолевой ткани антителами к эндотелину-1, 30 сут. По оси ординат – площадь окрашивания, % от суммарной площади микропрепаратов. Сравниваемые данные представлены в виде М ± s.e.m., n = 30 для каждой группы. Знаком * показаны достоверные (p <0,05) отличия сравниваемых значений в группе «клетки» от контроля

В ходе иммуногистохимической характеристики опухолевых узлов мозга крыс с глиомой С6, получивших трансплантацию ГСК, наше внимание привлекли изменения в площади окрашивания опухолевой ткани антителами к TGF-β1 у животных сравниваемых групп. Препараты опухолевой ткани мозга крыс контрольной группы активно окрашивались антителами к этому лиганду, при этом TGF-β1 был довольно равномерно распределен как в центре, так и на периферии опухоли. Данное распределение TGF-β1 в опухолевой ткани крыс, получавших трансплантацию ГСК, сохранялось до 20—30 сут. эксперимента (рис. 51).

Рис. 51.⠀Ткань опухоли из мозга крыс, 30 сут. Иммуногистохимическая реакция на антитела к TGF-β1. Препарат дополнительно окрашен гематоксилин-эозином. Масштаб 100 мкм. А—В – контрольная группа, маркер распределен в опухолевой ткани; Г—Е – группа «клетки», единичные включения TGF-β1

У крыс группы «клетки» к этому времени в неопластической ткани появляются многочисленные полости (рис. 51), что закономерно снижает площадь окрашивания микропрепаратов антителами к этому фактору. Весьма вероятно, что обнаруженная тенденция к сокращению площади окрашивания TGF-β1 может быть связана с воздействием микроглии (рис. 52) и проявляться на более поздних сроках эксперимента.

Рис. 52.⠀Сравнительное распределение иммунореактивности к TGF-β1 в опухолевой ткани крыс сравниваемых групп на 30 сут. По оси абсцисс – доля площади окрашивания специфическими антителами к общей площади снимков, %. Данные представлены в виде М ± s.e.m., n = 30 для каждой группы. Знаком * отмечены отличия (p <0,05) между площадью ткани, иммунопозитивной к TGF-β1, в центре опухоли в группе «клетки» от группы контроля

При морфологическом анализе иммуногистохимических перестроек в опухолевой ткани животных сравниваемых групп обращало на себя внимание значительное скопление на границе опухолевого очага клеток, позитивно окрашивающихся антителами к нестину (рис. 53 А) и рецепторному белку CXCR4 (рис. 53 Б). При анализе распределения нестина и CXCR4⁺-клеток в сравнении с рис. 37 и 38 следует отметить более плотную группировку клеток на границе неопластического очага. Экспрессия нестина и CXCR4 свойственна как опухолевым клеткам, так и нормальным нейральным и гемопоэтическим стволовым клеткам, что свидетельствует об их способности к миграции, а следовательно, к взаимодействию с клетками других типов.

Рис.⠀53. Край опухоли в мозге крыс группы «клетки», 30 сут. А – иммуноцитохимическая реакция на антитела к белку стволовых клеток нестину. Многочисленные нестин-позитивные клетки локализуются в области инвазии неопластических элементов в вещество мозга; Б – иммуноцитохимическая реакция на белок CXCR4. Клетки, несущие этот рецептор, а следовательно мигрировавшие, локализуются в области инвазивного роста (1) на краю очага опухоли и частично в ее ткани (2)

Однако стоит особо отметить более плотную группировку нестин– и СXCR4-позитивных клеток в группе «клетки», преимущественно в участках скопления микроглиоцитов, а именно в прилегающих к опухоли участках мозга ИР в отношении TGF-β1 и ряда других иммуноцитохимических маркеров (). В ходе морфохимической характеристики края опухолевого очага в группе «клетки» обращала на себя внимание иммунопозитивность к ряду цитокинов (рис. 54).

Рис. 54.⠀Край опухолевого очага у крысы группы «клетки», 30 сут. Иммуногистохимическая реакция на антитела к интерлейкину 10 (А), фактору некроза опухолей (Б) и интерлейкину-1 (В). Масштаб 100 мкм

С учетом сложности объективной количественной оценки влияния ГСК на уровень продукции данных цитокинов и других патогенетически связанных с ними веществ на этапе морфологического исследования было решено ограничиться качественной констатацией наблюдаемых изменений, а количественные данные получить методом иммуноферментного анализа.

Иммуноферментный анализ экспрессии цитокинов в вытяжке опухоли и прилежащей ткани мозга у контрольных и экспериментальных животных

Результаты иммуноферментного анализа опухолевой ткани и прилежащего вещества мозга демонстрируют снижение продукции этого противовоспалительного цитокина (рис. 55).

Рис. 55.⠀Продукция TGF-β1 в опухоли и прилежащих тканях головного мозга крыс сравниваемых групп по данным ИФА на 30 сут. По оси ординат – пг/мл. Данные представлены в виде М ± s.e.m., n = 12 для каждой группы, * – p <0,05

Одновременно со снижением уровня продукции TGF-β1 в опухолевой ткани и прилежащего к ней вещества мозга к 30 сут. резко снижался уровень продукции противовоспалительного цитокина интерлейкина-10 и промотора воспаления – фактора некроза опухолей α1 (рис. 56, А, Б).

Рис. 56.⠀A – сопоставление уровня продукции интерлейкина-10 в опухоли и прилежащих тканях головного мозга крыс сравниваемых групп по данным ИФА, 30 сут. По оси ординат – количество, пг/мл. Данные представлены в виде М ± s.e.m., n = 12 для каждой групп, * – различия достоверны при p <0,05; Б – сопоставление уровня продукции TNF-α1 в опухоли и прилежащих тканях головного мозга крыс сравниваемых групп по данным ИФА, 30 сут. По оси ординат: количество, пг/мл (М ± s.e.m., n = 12 для каждой группы), * – различия достоверны при p <0,05

При этом уровень продукции интерлейкина-1 в опухолевой ткани и прилежащем к ней веществе мозга под воздействием трансплантированных клеток не претерпел статистически значимых изменений (рис. 57).

Рис. 57.⠀Сопоставление уровня продукции IL-1 в опухоли и прилежащих тканях головного мозга крыс сравниваемых групп по данным ИФА, 30 сут. По оси ординат: количество, пг/мл (М ± s.e.m., n = 12 для каждой группы)

Обсуждение результатов

Ранее попытки идентифицировать пути распределения трансплантированных СК разных типов в опухолевой ткани предпринимались на модели аденокарциномы Льюис, опухолях Фишера и Эрлиха, других экспериментальных моделях. Однако авторам удалось идентифицировать в неопластической ткани лишь отдельные клетки, флуоресценция которых соответствовала заданному спектру. Эти результаты принято объяснять малым количеством вводимых клеток, проблемами автофлуоресценции или неадекватностью выбранного типа СК и линий животных для эксперимента.

Большинство исследователей, изучавших миграцию стволовых клеток в организме опухоленосителя, сообщают о преимущественном накоплении трансплантата в потенциальных «нишах» (Aboody et al., 2013), что справедливо и в отношении стволовых клеток костного мозга (Hambardzumyan et al., 2015) и только отчасти нашло подтверждение в нашем эксперименте. При введении стволовых клеток в организм контрольных крыс мы идентифицировали их накопление в желудочках мозга, в области вентрикулярной герминативной зоны и в костном мозге этих животных. Скопления ГСК также наблюдались в селезенке, что, возможно, справедливо для крыс обеих групп, но требует использования соответствующих методов.

При изучении распределения трансплантированных стволовых клеток в организме экспериментальных и контрольных животных в данном исследовании использован метод маркировки клеток флуоресцентными красителями. Преимуществами метода являются простота использования и потенциальная применимость в клинической практике, а также возможность визуализации процесса межклеточной коммуникации. С помощью данного метода продемонстрировано, что при введении стволовых клеток разных типов (ГСК и НСК) в организм крыс с глиобластомой большая часть клеток мигрирует в зону неоплазии и проникает в опухолевую ткань.

Результаты эксперимента позволяют утверждать, что способность привлекать стволовые клетки относится к категории ключевых свойств МГБ, наряду с высокой скоростью пролиферации и инвазивным ростом. Неоднократно описана способность МГБ вызывать опустошение герминативных зон мозга и подавлять пролиферацию НСК, что указывает на регуляторную роль этих клеток и высокий противоопухолевый потенциал и в свете проведенных исследований приобретает принципиально новый биологический смысл.

Отличительной особенностью распределения НСК в мозге животных контрольной группы (без опухоли) является их тропность к герминативным зонам мозга: у интактных животных после внутривенного введения нейральные CD133⁺ стволовые клетки накапливаются в структурах мозговых желудочков и способны мигрировать в субвентрикулярную область головного мозга. У животных с экспериментальной глиобластомой как нейральные CD133⁺, так и гемопоэтические CD34⁺ стволовые клетки мигрируют в опухоль и накапливаются в очагах инвазивного роста и зонах некроза неопластической ткани.

Как следует из эксперимента, трансплантация ГСК крысам с глиомой С6 приводит к увеличению выживаемости животных данной группы и улучшает их функциональное состояние. При этом морфологический анализ взаимодействия трансплантированных клеток с клетками глиомы выявил ряд важных закономерностей. ГСК оказывают амортизирующее воздействие на течение неопластического процесса, о чем свидетельствует сокращение площади некрозов. Раннее появление некрозов позволяет отнести глиому С6, смоделированную в нашем эксперименте, к категории опухолей высокой степени злокачественности. Новообразования этого типа характеризуются очень высоким уровнем пролиферативной активности.

Однако заслуживает особого внимания тот факт, что темпы пролиферации неопластических элементов с течением времени падают, однако у крыс группы «клетки» отмечен всплеск пролиферативной активности с 20-го по 30-й дни эксперимента (рис. 49, 51), что может быть связано с пролиферацией мигрировавших в опухоль ГСК, трансформирующихся в IBA1⁺-клетки. Косвенным подтверждением этому служит резкое возрастание количества клеток, иммунопозитивных к антителам против IBA1, в области опухоли в эти сроки эксперимента (рис. 45, 46).

Глиома характеризуется выраженной способностью привлекать различные клетки; при этом до 30% клеток, рекрутируемых МГБ, составляют именно микроглиоциты (Hambardzumyan et al., 2015; Fonseca et al., 2015), что нашло подтверждение в нашем исследовании. В естественных условиях основным источником микроглиоцитов (макрофагов) до 20 сут. являются собственные ресурсы головного мозга, а моноциты крови до определенного момента не участвуют в этом процессе. В пользу этого аргумента свидетельствует снижение количества микроглиальных клеток с 20 по 30 сут. эксперимента. Важно, что при этом область их максимального скопления смещается от центра опухолевого очага к периферии, обнаруживая четкую тенденцию к уплотнению микроглиальных клеток в участках инвазии. В свою очередь, по краям опухолевого очага, как бы препятствуя миграции микроглии, наблюдается уплотнение астроцитов, которые формируют клеточный барьер, препятствующий продвижению инвазивного процесса в ткань мозга.

Иммобилизация ГСК из депо в костном мозге в системный кровоток значительным образом изменяет архитектуру и естественный стереотип течения опухолевого процесса. Мигрируя в опухоль и взаимодействуя с ее клетками, значительная часть ГСК трансформируется в IBA1-позитивные клетки, которые локализуются в центре опухоли и на ее периферии. Важно, что накопление микроглиоцитов происходит именно в местах локализации мигрировавших сюда трансплантированных клеток (рис. 25). В литературе описаны 2 субтипа микроглиоцитов М1– и М2-фенотипа, способные как подавлять, так и стимулировать опухолевый процесс, что весьма дискутабельно и нуждается в дальнейшем, более предметном изучении. Противоопухолевые эффекты глии (Fonseca et al., 2015) хорошо известны. Весьма вероятно, что итоговая про– или противоопухолевая функция микроглии определяется влиянием клеточного микроокружения; аргументами в пользу этой гипотезы являются преимущественная локализация IBA1-ИР микроглиоцитов в зонах инвазии клеток глиомы С6 в вещество мозга и их тесная колоколизация с клетками, имеющими признаки других, возможно мигрировавших сюда стволовых клеток.

Способность трансплантированных ГСК содействовать локальному усилению воспалительной реакции – один из вероятных механизмов противоопухолевого действия СК. Как показано в нашем исследовании, ГСК подавляют продукцию в опухоли противовоспалительного цитокина IL-10, несколько усиливают продукцию провоспалительного цитокина IL-1 и достоверно увеличивают количество IBA1-ИР клеток, высокая фагоцитарная активность которых, вероятно, и объясняет формирование полостей и уменьшение площади окрашивания микропрепаратов антителами к TGF-β1. При этом повышение числа микроглиоцитов в опухоли должно сочетаться с усилением продукции TGF-β1, однако в нашем эксперименте этого не наблюдалось. Вероятно, это связано с тем, что источником TGF-β1 является не микроглия, а сами клетки глиомы. В этом ключе демонстративно снижение выработки в опухолевой ткани и окружающей ткани мозга TNF-α1, что, вероятно, объясняет стабилизирующее влияние ГСК на рост опухоли и уменьшение площади некрозов (рис. 45, 46).

В контексте противоопухолевых свойств ГСК особого значения заслуживает обнаруженная тенденция к подавлению продукции висфатина и стимуляции синтеза эндотелина-1 в группе «клетки», что свидетельствует о регуляторном действии трансплантата. Не исключено, что исследование содержания данных маркеров на более ранних этапах опухолевого процесса позволило бы зарегистрировать более рельефную динамику их наработки в очаге неоплазии. Вместе с тем даже минимальные сдвиги в сигнальном микроокружении опухоли могут в комплексе определять ее биологическую активность. Висфатин и эндотелин-1 представляют собой типичные регуляторные вещества, изменения в количестве которых наиболее полно отражают процессы адаптации и компенсации. Говоря о фундаментальном значении данных трансформаций, нельзя не сказать об их клиническом значении. Трансформация трансплантированных ГСК в клетки микроглии (макрофаги) усиливает защитные возможности организма путем стимуляции процесса презентации опухолевых антигенов, что открывает возможности для иммунотерапии.

Таким образом, трансплантация ГСК животным с экспериментальной глиобластомой сопровождается сокращением площади зон некроза, увеличением количества микроглиоцитов опухоли и усилением синтеза эндотелина-1, подавлением продукции TGF-β1, интерлейкина-10 и TNF-α1 в очаге неоплазии.