Опухолевой антиген — антигенное вещество, вырабатываемое в опухолевых клетках , т. е. вызывающее иммунный ответ у хозяина . Опухолевые антигены являются полезными опухолевыми маркерами при идентификации опухолевых клеток с помощью диагностических тестов и являются потенциальными кандидатами для использования в терапии рака . Такие темы изучает область иммунологии рака .
Нормальные белки в организме не являются антигенными из-за аутотолерантности — процесса, при котором самореагирующие цитотоксические Т-лимфоциты (CTL) и B-лимфоциты , продуцирующие аутоантитела , отбираются «центрально» в первичной лимфатической ткани (BM) и «периферически» в вторичная лимфатическая ткань (в основном тимус для Т-клеток и селезенка /лимфатические узлы для В-клеток). Таким образом, любой белок, не подвергающийся воздействию иммунной системы , запускает иммунный ответ. Сюда могут входить нормальные белки, которые хорошо изолируются от иммунной системы, белки, которые обычно производятся в чрезвычайно малых количествах, белки, которые обычно производятся только на определенных стадиях развития, или белки, структура которых изменяется из-за мутации.
Первоначально опухолевые антигены были широко разделены на две категории в зависимости от характера их экспрессии: опухолеспецифические антигены (TSA), которые присутствуют только в опухолевых клетках, а не в каких-либо других клетках, и опухолеассоциированные антигены (TAA), которые присутствуют в опухолевых клетках. некоторые опухолевые клетки, а также некоторые нормальные клетки.
Однако эта классификация несовершенна, поскольку многие антигены, считавшиеся опухолеспецифичными, оказались экспрессированы и на некоторых нормальных клетках. Современная классификация опухолевых антигенов основана на их молекулярной структуре и источнике происхождения.
Соответственно, их можно классифицировать как; [ нужна цитата ]
Любой белок, вырабатываемый в опухолевой клетке и имеющий аномальную структуру вследствие мутации, может действовать как опухолевый антиген. Такие аномальные белки производятся из-за мутации соответствующего гена . Мутация протоонкогенов и опухолевых супрессоров , приводящая к аномальной выработке белка, является причиной опухоли, поэтому такие аномальные белки называются опухолеспецифическими антигенами . Примеры опухолеспецифических антигенов включают аномальные продукты генов ras и p53 . Напротив, мутация других генов, не связанных с образованием опухоли, может привести к синтезу аномальных белков, которые называются опухолеассоциированными антигенами .
Другие примеры включают антигены тканевой дифференцировки, антигены мутантных белков, онкогенные вирусные антигены, антигены рака яичка и специфические антигены сосудов или стромы. Тканевые дифференцировочные антигены – это антигены, специфичные для определенного типа ткани. Мутантные белковые антигены, вероятно, будут гораздо более специфичны по отношению к раковым клеткам, поскольку нормальные клетки не должны содержать эти белки. Нормальные клетки будут отображать нормальный белковый антиген на своих молекулах MHC, тогда как раковые клетки будут отображать мутантную версию. Некоторые вирусные белки участвуют в формировании рака ( онкогенезе ), а некоторые вирусные антигены также являются раковыми антигенами. Антигены рака яичка представляют собой антигены, экспрессируемые преимущественно в зародышевых клетках семенников , а также в яичниках плода и трофобласте . Некоторые раковые клетки аберрантно экспрессируют эти белки и, следовательно, представляют эти антигены, что позволяет атаковать Т-клетки, специфичные к этим антигенам. Примерами антигенов этого типа являются CTAG1B и MAGEA1 . [1]
Белки, которые обычно производятся в очень низких количествах, но производство которых резко увеличивается в опухолевых клетках, запускают иммунный ответ. Примером такого белка является фермент тирозиназа , необходимый для производства меланина . Обычно тирозиназа вырабатывается в незначительных количествах, но ее уровень в клетках меланомы очень повышен .
Онкофетальные антигены представляют собой еще один важный класс опухолевых антигенов. Примерами являются альфафетопротеин (АФП) и карциноэмбриональный антиген (СЕА). Эти белки обычно вырабатываются на ранних стадиях эмбрионального развития и исчезают к моменту полного развития иммунной системы. Таким образом, аутотолерантность к этим антигенам не развивается.
Аномальные белки также производятся клетками, инфицированными онковирусами , например, ВЭБ и ВПЧ . Клетки, инфицированные этими вирусами, содержат латентную вирусную ДНК , которая транскрибируется , и образующийся белок вызывает иммунный ответ.
Помимо белков, другие вещества, такие как гликолипиды и гликопротеины клеточной поверхности , также могут иметь аномальную структуру в опухолевых клетках и, таким образом, могут быть мишенью иммунной системы.
Опухолевые антигены из-за их относительного содержания в опухолевых клетках полезны для идентификации специфических опухолевых клеток. Определенные опухоли содержат в изобилии определенные опухолевые антигены.
Таким образом, некоторые опухолевые антигены используются в качестве опухолевых маркеров . Что еще более важно, опухолевые антигены можно использовать в терапии рака в качестве вакцин против опухолевых антигенов . [2]