Зав.лабораторией — заслуженный деятель науки России,
профессор, д.м.н.

 Владимир Эдуардович ГУРЦЕВИЧ
Тел.: (495) 324-25-64; (495) 323-57-55

 

 

 

 

 

 

 

Лаборатория вирусного канцерогенеза является приемницей лаборатории иммунологии опухолей, организованной в 1954 г. по инициативе выдающегося исследователя 20-го века академика Льва Александровича Зильбера (1894-1966) в Институте Экспериментальной Патологии и Терапии Рака АМН СССР. Позднее лаборатория последовательно переименовывалась в лабораторию этиологии лейкозов, вирусологии лейкозов, затем в лабораторию вирусного канцерогенеза.

Первым руководителем лаборатории стала кандидат медицинских наук Антонина Владимировна Вадова при постоянном научно-консультативном руководстве Л.А. Зильбера. В 1962 г. по рекомендации Л.А.Зильбера руководителем лаборатории был избран профессор Николай Николаевич Мазуренко (1919-1984),
который уже ко времени его избрания сделал несколько важных открытий. Он открыл вирус лейкоза мышей, носящий в литературе его имя (вирус лейкоза Мазуренко) и феномен вирусо-вирусного канцерогенеза, за что позже был отмечен рядом правительственных наград. Его монография «Роль вирусов в этиологии лейкозов» была удостоена премии АМН СССР им. Д.И. Ивановского, ему присвоено почётное звание «Заслуженный деятель науки РСФСР». Научные заслуги Н.П. Мазуренко были отмечены высшей наградой Академии Наук Чехословакии — почетной золотой медалью им. Л.Пуркинье «За выдающиеся заслуги перед наукой и человечеством».
С 1988 г. лабораторией руководит ученик Н.П. Мазуренко, доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки России Владимир Эдуардович Гурцевич.

Спектр научных интересов лаборатории всегда был чрезвычайно широким. Он охватывал наиболее жгучие проблемы, которые ставило перед онковирусологами время. Так, с самого начала 1970-х годов после многих лет изучения лейкозов на моделях экспериментальных животных в лаборатории стали проводиться исследования по изучению ассоциации вируса Эпштейна-Барр (ВЭБ) с рядом злокачественных новообразований человека. В результате была установлена тесная связь вируса с определёнными вариантами лимфомы Ходжкина (ЛХ) и раком носоглотки (РНГ). На основе полученных данных была разработана методика дифференциальной диагностики недифференцированного варианта РНГ, которая и в настоящее время активно используется для диагностики этого заболевания, оценки эффективности проведенного лечения и прогноза. Метод оказался высоко информативным в случае метастазирования РНГ без первично выявленного очага. В 1987 г. были изданы методические рекомендации по использованию этого метода для его широкого применения в клинической практике.
В 1970-1072 г. коллектив лаборатории по заданию Госкомитета СССР включился в работу по созданию отечественной вакцины против злокачественной лимфомы кур, известной под названием болезни Марека (БМ). Эти исследования кроме прикладного значения (предотвращения массовой гибели птиц от этого заболевания и, таким образом, сокращения огромных финансовых потерь в птицеводческих хозяйствах страны) последовали ещё и важную научную цель. В частности, представлялась уникальная возможность на модели вирус-ассоциированной опухоли кур показать эффективность противоопухолевой вакцинации. Результатом проведенной работы стало создание коллективом лаборатории 2-х отечественных вариантов вакцины против БМ, которые были успешно апробированы в ряде птицеводческих хозяйств страны, и показали высокую эффективность. Эта работа была отмечена дипломом ВДНХ СССР.
С середины 90-х годов для лаборатории приоритетными стали следующие направления исследований:
1.Вирусологическoe и молекулярно-биологическое изучение вируса Т-клеточного лейкоза человека (HTLV-I) в России и странах бывшего СССР.
В 1980 г. был открыт HTLV-I и доказана его причинная связь с Т-клеточным лейкозом взрослых. Изучение этой проблемы в рамках лаборатории вирусного канцерогенеза позволило установить факт циркуляции HTLV-I в России и в некоторых странах бывшего СССР. Несмотря на низкий в целом уровень инфицированности населения страны этим вирусом, колеблющимся в пределах 0,001-0,003%, (что соответствует уровню инфицированности HTLV-I для неэндемичных регионов), нами были выявлены отдельные, в том числе и семейные кластеры инфекции на Сахалине, в Туркменистане и Республике Грузия. Более того, в Республике Грузия был диагностирован и детально изучен первый в СССР случай Т-клеточного лейкоза, ассоциированный с этим вирусом. Было также доказано, что на территории СССР персистирует первый (HTLV-I), а не второй (HTLV-II) тип вируса. Как показано, только первый тип вируса ассоциирован с рядом патологических состояний, включая Т-клеточный лейкоз взрослых, в то время как для второго типа ассоциация с каким-либо злокачественным новообразованием человека до сих пор не установлена. С помощью филогенетического анализа нами было показано, что все изоляты вируса, выделенные от инфицированных лиц, принадлежат к подтипу «А» Космополитического типа и в филогенетическом древе формируют кластеры с изолятами из наиболее близко расположенных эндемичных регионов соседних стран (Япония, Иран), указывая на возможное происхождение HTLV-I в России и странах бывшего СССР.
2.Изучение механизмов канцерогенеза, ассоциированного с вирусом Эпштейна-Барр (ВЭБ), при некоторых эпителиальных опухолях человека.
Герпесвирус Эпштейна-Барр является убиквитарным вирусом. Он персистирует в организме человека в течение всей жизни и при определённых условиях способен индуцировать ряд злокачественных новообразований. Эти новообразования могут быть как лимфоидного, так и эпителиального происхождения. К опухолям лимфоидного происхождения относят африканскую лимфому Беркитта (ЛБ), некоторые гистологические варианты лимфомы Ходжкина (ЛХ), неходжкинские лимфомы (НХЛ), а также периферические Т-клеточные лимфомы. К эпителиальным опухолям - рак носоглотки (РНГ) и рак желудка (РЖ). В трансформированных (злокачественных) клетках вирус находится в латентном состоянии, при котором экспрессируется только часть вирусного генома. Поскольку именно белки латентной инфекции ВЭБ ответственны за трансформацию инфицированных клеток, то изучение генов латентной инфекции вируса и их продуктов представляется чрезвычайно важным для изучения механизмов канцерогенеза, ассоциированного с ВЭБ.
Результаты многочисленных исследований последних лет убедительно показали, что латентный мембранный белок 1 (LMP1), кодируемый соответствующим геном ВЭБ (LMP1), играет важную роль в патогенезе многих вызываемых им патологий. Вероятно, это обусловлено тем, что LMP1 обладает свойством онкобелка. Осуществляя клеточную траснформацию, LMP1 использует несколько сигнальных путей. Эти пути связаны с активацией различных траснкрипционных факторов (NFkB, STAT-белки, AP-1 и ATF2) и В-клеточных поверхностных маркеров (CD23,CD25 и CD40). Это также связано с экспрессией молекул клеточной адгезии (LFA-1,LFA-3 и ICAM-1), анти-апоптотических генов (bcl-2, A20,mcl-1 и bfl-1) и ингибицией (через NFkB) литического цикла инфекции ВЭБ.
Изучая молекулярные механизмы возникновения ВЭБ-ассоциированных случаев ЛХ, было обнаружено, что клетки Ходжкина и Рида-Штернберга (Х/РШ), являясь морфологическими маркерами данного заболевания, характеризуются усиленной экспрессией LMP1, повышенной активностью NFkB и аномальной экспрессией таких молекул, как CD15, CD30 и CD99. Недавно появилось сообщение о том, что выраженное подавление экспрессии CD 99 в клетках В-клеточной линии приводит к формированию клеток, фенотипически схожих с клетками Х/РШ, и что LMP1 существенно снижает экспрессию CD99 на транскрипционном уровне, способствуя, таким образом, процессу формирования этих клеток.
Более 10 лет тому назад было обнаружено, что вариант гена LMP1, амплифицированный от китайского больного РНГ, содержит делецию 30 п.н. в С-терминальной области гена, а также набор точечных мутаций в промоторной области и кодирующей последовательности гена. Этот вариант гена, названный LMP1-Cao, проявлял более выраженные трансформирующие способности in vitro и оказался более туморогенным у мышей с выраженным комбинированным иммунодефицитом (SCID) по сравнению с геном LMP-1 стандартного варианта вируса, штамма В95.8. Усиленную трансформацию изолята LMP1-Cao связывали с наличием в его С-терминальной области делеции 30 п.н., а также с усилением способности этого изолята активировать NF-kB. Позже было показано, что варианты гена LMP-1 c указанной делецией не только широко распространены в регионе, эндемичном для РНГ, каковой является Юго-Восточная Азия, но встречаются, хотя и гораздо реже, в других географических регионах мира.
В связи с вышеизложенным в лаборатории в настоящее время проводятся исследования с целью выяснить: 1) какие мутантные варианты гена LMP1 присутствуют в опухолевой ткани изучаемых нами больных вирус-ассоциированными патологиями, и отличаются ли эти варианты от вариантов гена LMP1, амплифицированных из В-лимфоцитов периферической крови тех же больных, а также здоровых лиц; 2) относятся ли варианты гена LMP1, выделенные нами от больных ВЭБ-ассоциированными формами опухолей, к вариантам гена, обнаруженным у больных РНГ в южных провинциях Китая, или же по своей структуре они ближе к вариантам этого гена, амплифицированным нами ранее от больных РНГ и / или РЖ в России; 3) какие структурные изменения гена LMP1 являются специфическими для изучаемых лимфопролиферативных заболеваний и опухолей эпителиального происхождения. Мы надеемся, что результаты этих исследований внесут весомый вклад в понимание механизмов канцерогенеза, ассоциированного с ВЭБ, ибо позволят выяснить роль определённых структурных изменений гена LMP1 в возникновении конкретных новообразований, ассоциированных с ВЭБ.
3. Роль суперсемейства эндогенных ретровирусов человека HERV-K в возникновении и прогрессии герминогенных опухолей человека.
В настоящее время вопрос о роли эндогенных ретровирусов человека (Human Endogenous Retroviruses - HERVs) в возникновении ряда заболеваний представляет большой интерес и интенсивно изучается. HERVs, на долю которых приходится 8% ДНК человека, являются потомками экзогенных ретровирусов, интегрировавших в геном клеток зародышевой линии предков человека миллионы лет тому назад. Большинство провирусов HERVs из-за многочисленных мутаций являются дефектными. Наибольшей биологической активностью среди HERVs обладают провирусы из семейства HERV-K/HTDV (Human Teratocarcinoma Derived Viruses). Предполагается их участие в аутоиммунных и опухолевых заболеваниях человека. В лаборатории изучается ассоциация HERV-K/HTDV с герминогенными опухолями (ГО) яичка. В частности, на наш взгляд представляет интерес изучение особенностей гуморального иммунного ответа к белкам HERV-K/HTDV у больных с различными морфологическими формами ГО и анализ возможности использования антивирусных антител в качестве маркеров ГО. Не менее важным является изучение экспрессии провирусов в опухолевой и нормальной ткани яичка и анализ корреляции между экспрессией провирусов и клиническими проявлениями болезни. Предварительные исследования показали, что более 60% больных ГО имеют антитела к белкам Gag и Env HERV-K/HTDV, титры которых коррелируют со стадиями заболевания. Результаты исследования позволяют с высокой степенью вероятности заключить, что вирус-специфические антитела могут быть использованы в качестве дополнительного маркера ГО для диагностики и прогноза заболевания, а также мониторинга этих больных. Получены предварительные данные о дифференциальной транскрипции провирусов HERV-K/HTDV в нормальной и опухолевой тканях яичка, которые позволяют предположить, что продукты экспрессии провирусов HERV-K/HTDV 2-го типа, в частности белок cORF, могут принимать участие в процессе трансформации гоноцитов.
4. Изучение молекулярных механизмов канцерогенеза, ассоциированного с герпесвирусом человека 8-го типа (HHV-8) при саркоме Капоши (СК)
и некоторых других заболеваниях человека.
HHV-8, открытый в 1994г., в настоящее время рассматривается в качестве этиологического агента при всех известных формах СК (классической или идиопатической, СПИД- ассоциированной, эпидемической и пост-трансплантационной). Сиквенирование полного генома HHV-8 позволило обнаружить последовательности, гомологичные герпесвирусам Эпштейна-Барр и саймири, обладающих трансформирующими свойствами, а также ряду генов человека, ответственных за пролиферацию и дифференцировку клеток. Кроме СК, ассоциация HHV-8 обнаружена с первичной выпотной лимфомой и некоторыми агрессивно протекающими случаями болезни Кастельмана. Исследования, проведенные с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) показали, что опухолевая ткань практически от любого больного СК, вне зависимости от клинической формы и стадии болезни, а также инфицированности ВИЧ, содержит последовательности HHV-8. Методом гибридизации in situ было обнаружено, что HHV-8 может напрямую инфицировать веретеновидные клетки СК. Анализ характера вирусной транскрипции показал, что большинство таких клеток инфицировано латентно, однако у больных СПИД-ассоциированной формой СК 1%-5% веретеновидных клеток поддерживают литический цикл инфекции. У 30%-50% больных той же СПИД - ассоциированной формой СК вирусная ДНК также может быть обнаружена в циркулирующих В-клетках крови. Эпидемиологические наблюдения показывают, что HHV-8 не является убиквитарным вирусом и обнаруживается главным образом в регионах, эндемичных для СК. Из серологических исследований следует, что вирусспецифические антитела к латентному (LANA) или литическому (ORF65) антигенам HHV-8 наиболее часто обнаруживают в некоторых странах Средиземноморья (например, Италии, Греции, Египте), а также Восточной и Центральной Африки (например, Уганде, Заире, Береге Слоновой Кости). Среди населения большей части Европы и США этот вирус встречается редко, и число инфицированных лиц обычно менее 5%.
Учитывая вышесказанное, задачи наших исследований заключались в следующем: 1) выяснить, существуют ли выраженная связь HHV-8 с диагностируемыми в стране классической, СПИД - ассоциированной и посттрансплантационной формами СК, а также другими злокачественными новообразованиями человека; 2) провести анализ генетической вариабильности некоторых вирусных генов (например, К1, К14.1/К15) при различных клинических формах СК, а также у больных, проживающих в различных географических регионах России; 3) исследовать в клетках СК экспрессию латентных и литических белков HHV-8, а также некоторых клеточных сигнальных белков, принимающих участие в процессах апоптоза и ангиогенеза. Проведенные нами предварительные молекулярно-биологические исследования показали, что опухолевая ткань больных указанными формами СК, в 80%-100% случаев содержит специфические последовательности вируса. У этих же больных антитела к LANA HHV-8 были обнаружены, примерно в таком же проценте случаев. Сиквенсный анализ изолятов HHV-8, персистирующих в России, позволил выявить их генетические вариации (исследования продолжаются). Изучение распространенности HHV-8 в различных группах больных иными, чем СК, новообразованиями позволил установить, что процент серопозитивных лиц среди больных раком желудка (РЖ) был существенно выше, чем среди доноров крови (18,9% и 2,0%, соответственно). Более того, у больных EBV-позитивной формой желудка процент сывороток, содержащих антитела к LANA, был в 2,9 раза выше, чем среди больных EBV-негативной формой РЖ. В настоящее время освоен метод иммуногистохимии и начаты исследования, направленные на изучение дифференциальной экспрессии вирусных и клеточных белков, программирующих апоптоз и ангиогинез при СК.