Наука о живом

Глава 14 Рак

Существует давнее заблуждение загадочного происхождения, будто рак — тема, о которой биологи способны высказать много глубоких и важных для медицины мыслей. Можно лишь предполагать, что объясняется оно иллюзией, будто рак — это всего только клетки, которые ускользнули от общего контроля над ростом, осуществляемого организмом. На подобное заявление патолог, например, мог бы возразить так: рак — это вовсе не «только» что бы то ни было, а быстрый рост — вовсе не главная его особенность, во всяком случае, не то, чего следует бояться в нем больше всего. Некоторые другие черты, отличающие злокачественные образования, — это (а) их инвазивность, т. е. способность проникать в окружающие ткани, попадать в лимфатические сосуды, по которым происходит отток лимфы из органов и тканей, и размножаться, распространяясь по всему телу и образуя, вторичные центры роста, и (б), возможно, их способность обходить естественную иммунную защиту организма (об этом мы поговорим ниже).

Рак — общее название для большого числа различных новообразований, а потому говорить о причинах рака или о самом раке так, словно это одна болезнь, столь же бессмысленно, как если бы мы свалили в одну кучу туберкулез, воспаление легких и чуму под названием «бактерит», а потом жалобно спрашивали бы, каковы причины «бактерита» и как его лечить.

Виды рака. Злокачественное новообразование эпителиальных тканей (т. е. тех тканей, которые ограничивают поверхности организма), главным образом клеток кожи и слизистых оболочек, носит название карциномы. Злокачественные образования клеток {131} соединительной ткани, обычно разбросанных по всему организму, называются саркомой. Опухолевые заболевания клеток кроветворных органов объединены под названием лейкозов. Для дальнейшей дифференцировки новообразований в их название вводится наименование тканей, из которых они возникают; так, злокачественная опухоль кости — это остеосаркома, а опухоль лимфоидных клеток — лимфосаркома. Опухоль пигментных клеток кожи, известных как меланоциты, — это меланосаркома, а опухоль клеток опорной ткани (нейроглии) нервной системы — глиома. Очень часто суффикс «ома» используется и для обозначения доброкачественных новообразований: так, остеома может быть всего лишь костным наростом или выступом, а неврома — утолщением нерва, которое, возможно, возникло вследствие неправильного течения восстановительного процесса.

Причины рака. Превращение нормальной клетки в злокачественную может произойти под влиянием самых разных факторов. Среди них следует назвать рентгеновские лучи и другие ионизирующие излучения, а также целый набор углеводородов, многие из которых были первоначально извлечены из каменноугольной смолы или обнаружены в ней, например метилхолантрен, бензпирен и дибензантрен. Хорошо известно, что вирусы вызывают некоторые опухоли у цыплят (установлено П. Роусом), а также лейкемию у мышей, кошек и, возможно (хотя с полной убедительностью это еще не доказано), у человека. Один из наиболее интересных, хотя в определенном плане и наиболее озадачивающих способов вызвать у подопытных животных опухоль — это введение в подкожную клетчатку почти непроницаемой пластмассовой пленки. Если в пленке пробиты отверстия, никакого новообразования не возникает, так что ее действие нельзя приписать материалу самой пленки: скорее в этом повинны какие-то нарушения в движении клеток или жидкостей.

Лечение рака. Во всех случаях, когда это возможно, новообразования удаляются хирургическим путем — решающее значение при этом имеют раннее распознавание и возможность точно локализовать опухоль с помощью рентгена. Но для некоторых опухолей удаление, естественно, оказывается невозможным. {132} Таковы, в частности, лейкемия и те опухоли, развита которых зашло столь далеко, что вторичные новообразования (метастазы) уже укоренились по всему телу. Вместо хирургического вмешательства или в дополнение к нему новообразования лечатся одним из разнообразных антипролиферативных средств, т. е. средств, которые препятствуют делению клеток (к несчастью, не только клеток злокачественных опухолей, но и всех вообще делящихся клеток организма). Важнейшее антипролиферативное воздействие — это рентгеновское облучение или гамма-облучение, производимое, например, с помощью радиоактивного изотопа кобальта. Главное преимущество облучения заключается в том, что рентгенологи научились очень точно контролировать дозировку и в отличие от химических антипролиферативных средств его можно прекратить, как только оно, по мнению врача, выполнит свою задачу. Химические антипролиферативные средства совершенствуются год от года или, вернее, от месяца к месяцу. Среди них есть соединения, которые благодаря своему сходству с основными питательными веществами мешают их нормальному усвоению (например, антифолиевый метотрексат), соединения, схожие по структуре с важными составными частями нуклеиновой кислоты, синтез которой они поэтому нарушают (вещества этой последней категории включают меркаптопурин и азатиоприн). И те и другие действуют по принципу конкурентного торможения (см. гл. 11).

Другое направление атаки — через гормоны, поскольку некоторые опухоли образовываются клетками, развитие которых зависит от гормонов: опухоли такого рода часто удается держать под контролем, удаляя необходимые для их роста гормоны, а иногда замещая эти гормоны гормонами противоположного действия. Примером этого может служить лечение опухолей простаты, или предстательной железы (непарной железы мужской половой системы), путем введения, в частности, эстрогенного гормона — эстрадиола.

В последние годы с большими надеждами изучаются возможности совершенно иного способа лечения — иммунотерапии, опирающейся на наши знания о противоопухолевом иммунитете. {133}

Одним из самых ранних открытий при экспериментальном изучении опухолей (сделанным после повторных попыток, большинство из которых оканчивалось неудачей) был тот факт, что опухоли, возникающие у крыс и мышей, удается пересадить другим крысам и мышам соответственно. Лишь изредка небольшой кусочек пересаженной опухоли «принимался» и сразу же начинал расти; чаще опухоль начинала было расти, а затем мало-помалу исчезала, что сопровождалось свирепыми атаками лимфоцитов реципиента — тех самых клеток, которые играют решающую роль в иммунной защите организма. Мышь или крыса, в организме которой опухоль сначала росла, а потом сходила на нет, при дальнейших попытках привить ей ту же опухоль оказывалась совершенно к ней невосприимчивой. Такое же состояние невосприимчивости достигается иногда с помощью простой прививки предполагаемому реципиенту смеси нормальных клеток различных тканей, особенно зародышевых клеток. Подобные явления укрепляли у первых исследователей, пересаживающих опухоли, надежду на то, что регрессия опухоли — это и в самом деле излечение организма, а прививка предполагаемому реципиенту клеток опухоли или нормальных зародышевых клеток — реальная профилактическая мера. Вероятно, первым разбил эту иллюзию Пейтон Роус (1879–1970), крупнейший американский патолог-экспериментатор. Он задал вопрос: какие существуют доказательства, что подобный «иммунитет», о котором так широко говорят, — это иммунитет, направленный против опухоли как таковой, а не против пересаженной частицы опухоли, воспринимаемой как генетически чужеродная ткань; короче говоря, не сходен ли этот иммунитет с тем иммунитетом, который направлен против чужих трансплантатов вообще (см. гл. 13)?

Опасения Пейтона Роуса оказались вполне обоснованными, и в этом нет ничего удивительного: в дни первых пересадок опухолей инбредные линии мышей еще не были выведены и мыши, использовавшиеся только в экспериментах («серые» и «белые»), представляли собой полную смесь, а их единственный отличительный признак — цвет — был совершенно поверхностным. Хуже того: ученых, первыми занявшихся {134} пересадками опухолей, отвлекали всякие не относящиеся к делу моменты, вроде якобы имеющих место сезонных колебаний в темпе роста опухоли. И, сами того не замечая, они изучали не опухоли, а процесс пересадки — область, в которую они действительно внесли немало ценного, особенно в отношении генетики пересадок.

Новая эра началась в 30-х годах нашего века, когда несколько американских исследователей рака открыли подлинный противоопухолевый иммунитет, т. е. иммунитет, направленный против злокачественных клеток как таковых. Им удалось обнаружить, что у мыши иногда развивается иммунитет, направленный непосредственно против аутохтонной опухоли, т. е. против новообразования, которое возникло в самом организме. Никакое открытие подобного рода не было возможно до выведения строго инбредных линий мышей, т. е. таких мышей, которые, за исключением пола, сходны друг с другом столь же полно, как однояйцевые близнецы. Открытие иммунитета против аутохтонных новообразований породило большие надежды, и некоторые из этих надежд уже начинают оправдываться. Противоопухолевый иммунитет принадлежит к тому же общему типу, что и трансплантационный иммунитет — т. е. тот, который вызывает процесс, ведущий к отторжению пересаженного органа (см. гл. 13). Однако антигены новообразования далеко не так просто определяются и выделяются с помощью иммунологических методов, и тучей, омрачающей горизонт, остается тот факт, что до сих пор ни разу не было приведено ни одного окончательного доказательства иммунной реакции на человеческие новообразования вообще. Тем не менее косвенные свидетельства в пользу существования у человека противоопухолевого иммунитета выглядят настолько вескими, что патологи в большинстве условно приняли эту идею, а потому полезно будет сейчас рассмотреть вытекающие из всего этого практические выводы.

1. Регрессию опухоли следует признать не чрезвычайной редкостью, существование которой допускается лишь с трудом, но совершенно обычным явлением. То есть в действительности возникает очень много опухолей, которые в {135} клиническом смысле так и не обнаруживаются, — опухолей, выслеженных циркулирующими лимфоцитами, пробудивших иммунную реакцию и погибших от нее.

2. Имеет смысл убирать значительную часть онухоли или хотя бы как можно больше опухолевой ткани, даже если совершенно ясно, что всю опухоль убрать невозможно. Польза здесь заключается в том, что убирается нагрузка, возлагаемая на иммунную защиту человека постоянно поступающим из опухоли антигенным веществом, — этот процесс вполне может затормозить иммунную реакцию.

3. Центр тяжести клинических исследований рака следует перенести с эмпирических испытаний антипролиферативных средств на изучение вопроса, почему иммунные процессы, которым полагалось бы возникнуть, не возникают, и как их можно активизировать.

4. Химиотерапевтические противораковые средства, которые одновремеино являются и иммунодепрессивными средствами (а таких среди них большинство), следует использовать с крайней осторожностью; далее, отнюдь не следует считать само собой разумеющимся, что при удалении местной опухоли необходимо производить радикальное удаление всех местных лимфатических узлов (см. гл. 16). Собственно говоря, нет никаких убедительных свидетельств того, например, что при удалении новообразования грудной железы полное удаление всех местных лимфатических узлов — такая уж благотворная процедура.

Ранняя диагностика рака: эмбриональные антигены. Все клиническое лечение рака преобразилось бы, если бы только удалось найти способ обнаруживать ранние признаки появления в организме злокачественной опухоли — особенно опухоли внутренних органов. На решение этой проблемы направлена значительная часть всех онкологических исследований. Один из разрабатываемых путей строится на опознании в жидкостях тела ничтожных количеств зародышевых веществ. {136}

Рациональное зерно такого на первый взгляд неожиданного подхода заключается в том, что эмбриональные вещества, временно возникающие в процессе развития, иногда вновь начинают вырабатываться злокачественными клетками — так, словно при злокачественном перерождении гены, действовавшие в эмбриональный период и при обычных условиях затем отключающиеся, в опухолях каким-то образом вновь пробуждаются или «дерепрессируются». Явление это не следует считать подтверждением устарелой теории, будто злокачественная опухоль — это «остаток зародыша»: в ней предполагалось, что опухоли возникают из эмбриональных клеток, каким-то образом оставшихся в стороне от процесса развития и начавших бурно развиваться на более позднем этапе. Эта теория не выдержала тщательной проверки, и теперь ее никто не придерживается.

Иммунный надзор. Телеология отторжения пересаженной ткани все еще остается непонятной, однако многие удовлетворяются тем, что считают его ценой, которую мы платим за обладание иммунной системой, которая способна с чрезвычайной тонкостью отличать свое от не своего.

Совершенно новый подход к этой проблеме возник из рассуждений Льюиса Томаса и Макфарлейпа Бернета: отторжение пересаженной ткани — это неприятный побочный результат существования в организме контрольной системы, очень точно настроенной на то, чтобы выявлять и уничтожать ненормальные варианты клеток тела. Незачем говорить, что иммунологическая теория противоопухолевой защиты придала идее существования иммунного надзора чрезвычайную важность.

К сожалению, все это не так просто: мыши-мутанты, известные под названием «голые», у которых клеточный иммунитет ослаблен настолько, что у них приживаются даже ткани, пересаженные от человека, далеко не так восприимчивы к новообразованиям, как следовало бы ожидать, исходя из теории иммунного надзора. То же относится и к мышам, у которых вскоре после рождения была удалена вилочковая железа, так что они едва ли были способны на клеточную иммунную реакцию. Однако предположение, что в противоопухолевом иммунитете и, вероятно, {137} в идее иммунного надзора что-то есть, поддерживается тем фактом, что мыши, у которых иммунные способности удалось развить гораздо выше среднего уровня (это было показано проведением независимых экспериментов), гораздо более устойчивы к росту аутохтонных опухолей, чем обычные мыши.

Бурный приток новых идей в области противоопухолевого иммунитета — это постоянный укор всем тем администраторам, которые утверждают, будто онкологические исследования нуждаются не столько в финансировании, сколько в идеях. Современные исследования рака, как и собственно иммунология, привлекают многих блестящих молодых ученых, чрезвычайно богатых идеями, но далеко не все из этих идей удается проверить — главным образом из-за недостатка фондов. Однако следует ясно понять, что панацея от рака никогда найдена не будет. Гораздо более вероятно, что каждая опухоль у каждого пациента представляет собой индивидуальную проблему, для которой лабораторные исследователи и клиницисты должны совместно находить индивидуальное решение.