| Аннотация |
По результатам 2024 года в России увеличились показатели по выявлению и смертности от онкологических заболеваний. На данный момент основным методом терапии злокачественных новообразований в
современной медицине является химиотерапия, токсичность которой оказывает влияние на общие с опухолью мишени в организме пациента. Кроме того, невозможность применения их в требуемых дозах
формирует резистентность клеток опухоли [doi: 10.15171/apb.2017.041]. Поэтому использование химиотерапии, как правило, является неэффективной и не приводит к значимым результатам. Таким образом,
создание противоопухолевых препаратов нового поколения (или современных противоопухолевых препаратов) предполагает наличие у них свойств воздействия на конкретную мишень опухоли или ее окружение. Она должна играть ключевое значение для опухоли и несущественное значение для организма пациента. Одной из подходящих мишеней является опухолевый ангиогенез. Показано, что в нормальных тканях антиангиогенные молекулы уравновешивают проангиогенные факторы (фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), фактор роста фибробластов 2 (FGF-2), апелин (APLN), ангиопоэтины, фактор роста тромбоцитов (PDGF), эфрины и хемокины) и поддерживают гомеостаз внутренней среды [https://doi.org/10.1038/nm0195-27]. Ангиогенез опухоли, который не является физиологическим процессом, приводит к образованию неполноценных сосудов. Дискоординация деятельности проангиогенных и антиангиогенных молекул становится причиной формирования сосудов, у которых нарушена структура стенок и архитектоника. Для некоторых типов опухолей (меланома, рак молочной железы) характерна сосудистая мимикрия, при которой стенки сосудов образованы не эндотелиоцитами, а клетками опухоли. Благодаря такой структуре в кровоток за сутки попадает до миллиона опухолевых клеток [doi: 10.1073/pnas.97.26.14608]. Высокая проницаемость и плотность сосудов, а также их мимикрия обеспечивает опухоль необходимым объемом питательных веществ и способствуют процессу метастазирования. Таким образом, усиленный процесс ангиогенеза в опухолевой ткани обусловлен повышенной активацией проангиогенных факторов и значительным подавлением антиангиогенных медиаторов. Поэтому для повышения эффективности лечения злокачественных новообразований и нормализации сосудов могут быть использованы эндогенные антиангиогенные компоненты или их производные. Открытый в 1997 г. эндостатин, который является фрагментом коллагена XVIII, участвует в регуляции процесса ангиогенеза [doi: 10.1016/s0092-8674(00)81848- 6]. Его антиангиогенное воздействие стимулирует запуск апоптоза в пролиферирующих эндотелиальных клетках патологически растущих сосудов. С момента открытия эндостатина осуществляются попытки задействовать его в терапии опухолевых заболеваний. Показана высокая эффективность влияния эндостатина на злокачественные опухоли (включая человеческие), привитые мышам. Главным образом терапия эндостатином способствовала абсолютной регрессии опухолевых очагов [doi: 10.1158/0008-5472.CAN-04-2427, doi: 10.1016/j.yexcr.2005.11.015]. В некоторых странах (США, КНР) эндостатин проходит I или II стадию клинических испытаний, которые осуществляют на пациентах, которые имеют различные онкологические заболевания [doi: 10.1016/j.yexcr.2005.11.015, doi: 10.1093/annonc/mdi318]. Эндостатин
представляет собой фрагмент С концевого NC1 домена коллагена XVIII типа, который состоит из 183–184 а.о. (молекулярная масса 20 кДа). Эндостатин человека в виде мономера представляет собой глобулярный белок, который включает в себя две дисульфидные связи (Cys162–302 и Cys264–294) [doi: 10.1002/rcm.367]. Установлено, что противоопухолевая активность эндостатина связана с N концевой
последовательностью, которая состоит из 27 а.о. Полученный синтетический пептид, с соответствующей последовательностью эндостатина, характеризуется антиангиогенной активностью, которая свойственной полноразмерной молекуле [doi: 10.1158/0008-5472.CAN-04-1833]. Выявлено, что эндостатин оказывает влияние на индуцированную bFGF передачу сигнала. Это препятствует миграционной активности эндотелиоцитов [https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2005.06.011] и запускает процесс апоптоза [doi: 10.1006/bbrc.1999.0595]. Его стимуляция происходит за счет ингибирования циклина D1 и приостановки клеточного цикла эндотелиоцитов, протекающего в фазе G1 [doi: 10.1074/jbc.M112274200]. Кроме того, эндостатин взаимодействуя с рецептором VEGF R2 (KDR или Flk 1) эндотелиоцитов клеточной линии пупочной вены человека (HUVEC) блокирует опосредованные VEGF внутриклеточные сигнальные пути [doi: 10.1074/jbc.M202771200]. Наличие эндостатина затрудняет активацию киназы трансактиватора c Jun (JNK), которая индуцируется фактором некроза опухоли-альфа (TNF α). Это приводит к угнетению интенсивности экспрессии проангиогенных генов, контролируемые JNK [doi: 10.1006/mthe.2002.0590]. Эндостатин способен мгновенно оказать негативное воздействие на динамику экспрессии большинства генов в пролиферирующих эндотелиоцитах. К их числу относятся гены «раннего ответа», гены ингибиторы апоптоза и контроля клеточного цикла, а также гены протеинкиназ, активируемые митогенами (MAP киназ) и киназы фокальных контактов (FAK) [doi: 10.1096/fj.99-1083com]. Таким образом, эндостатин регулирует более 12% генов, которые связаны с процессом ангиогенеза, а также способен конкурировать с фактором роста фибробластов (FGF), что тормозит активную пролиферацию эндотелиальных клеток и развитие опухоли. Рекомбинантный человеческий эндостатин, как ингибитор ангиогенеза, не обладает цитотоксичностью и одобрен CFDA (Китайским управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов) в качестве средства для терапии различных видов злокачественных новообразований (в т.ч. немелкоклеточного рака легкого). Показано, что его применение не сопровождается выраженными побочными эффектами и токсичностью, а также развитием резистентности к нему [doi: 10.1038/37126]. Тем не менее использование эндостатина в клинической практике затруднено тем, что для него характерна низкая стабильность, растворимость и короткий период полураспада. Все вышесказанное и трудности в производстве эндостатина препятствуют использованию его в терапии опухолей. За последнее время все большую популярность набирают пептидные токсины членистоногих, особенностью которых является формирование стабильного цистинового узла за счет наличия нескольких остатков цистеина, что придает им повышенную химическую, термическую и биологическую стабильность [doi: 10.3390/toxins7104366]. Особый интерес, с точки зрения терапии, представляет их устойчивость к протеазам [https://doi.org/10.3389/fphar.2020.01214,https://doi.org/10.3389/fphar.2019.00058]. Токсины содержат в своем составе около 30-50 аминокислотных остатков. Кроме того, они несут в себе консервативные цистеины, формирующие внутримолекулярные дисульфидные связи, однако участки между цистеина вариабельны, что обуславливает многообразие токсинов [https://doi.org/10.1038/srep35179]. С точки зрения опухоли измененная архитектоника и структура сосудов опухоли приводит к высокому градиенту давления в них. Эта особенность препятствует доставке в опухоль лекарственных веществ. Поэтому процесс ангиогенеза и образованные опухолевые сосуды являются идеальной мишенью для противоопухолевой терапии. Таким образом, разработка пептидного комплекса на основе эндостатина и кноттина позволит избирательно связаться токсину с опухолевой клеткой, что окажет влияние на процесс ангиогенеза и повысит эффективность терапии злокачественных новообразований.
|
