Следует обратить внимание на то, что микроокружение формируют факторы различной природы. В то же время в научной литературе подчас происходит смешение понятий, что приводит читателя в некоторое замешательство. Нам представляется целесообразным на основе ряда фундаментальных публикаций выделить два типа микроокружения опухолевых клеток, характеризующихся различными, но тесно связанными друг с другом показателями.

1. Метаболическое микроокружение (метаболическая микросреда, метаболическая микроэкология) опухолевых клеток или Микрофизиология солидной опухоли. Этот тип микроокружения характеризуется следующими основными физико-химическими параметрами: 1) перфузия (внутриопухолевый кровоток); 2) проницаемость (сосудистая); 3) р02 (парциальное напряжение кислорода в опухоли); 4) внеклеточный рН; 5) внутриопухолевое давление (осмотическое и онкотическое). Это в первом приближении (более или менее) описывает все последствия (в широком смысле этого слова) микрососудистого хаоса (сосудистой патофизиологии) солидных опухолей. Мы говорим при этом о «физикохимии опухолей»!

2. Клеточно-молекулярное микроокружение опухолевых клеток, описывающее взаимодействие между клетками опухоли и неопухолевыми клетками и факторами стромального компартмента. Эта микросреда важна для «диалога» между опухолевыми клетками и тканями хозяина (организма).

Такой тип микроокружения формируют:
1) неопухолевые (инфильтрирующие опухоль) клетки или клетки стромы, в частности эндотелиальные клетки и их предшественники, перициты, гладкомышечные клетки, фибробласты, миофибробласты, нейтрофилы и другие гранулоциты (эозинофилы и базофилы), тучные клетки, Т- и В-лимфоциты, естественные клетки-киллеры, антиген-презентирующие клетки, такие, как макрофаги и дендритные клетки;
2) молекулы, являющиеся продуктами клеток, инфильтрирующих опухоль, и продуцируемые самими опухолевыми клетками, в частности компоненты внеклеточного (экстраклеточного) матрикса, факторы роста, цитокины, хемокины, медиаторы воспаления, антитела, протеазы и другие типы ферментов, различные метаболиты (в частности, такие важные, как глюкоза, лактат, фосфорсодержащие вещества).

Концепция, основанная на том, что факторы микроокружения играют важную роль в возникновении и развитии опухоли, в частности в образовании метастазов, существует давно. Однако она оставалась в тени исследований ученых, работающих в области онкологии, которые концентрировали свои усилия на изучении генома опухолевой клетки. В последнее время эта ситуация изменилась. Представление о том, что опухолевое микроокружение играет решающую роль в развитии опухоли и ее прогрессии в настоящее время воспринято широкими кругами онкологов.

В 1990 г. на 15-м Международном противораковом конгрессе в Гамбурге практически впервые был поднят вопрос о необходимости учитывать влияние, которое оказывает микроокружение злокачественно трансформированных клеток как на биологические свойства опухолей, так и на их реакцию на противоопухолевые воздействия. Профессор P. Vaupel акцентировал внимание участников конгресса на том, что в ближайшем будущем, по всей видимости, речь будет идти не только об абсолютных величинах тех или иных показателей жизнедеятельности опухоли, но и об особенностях их топографии.

При этом изменится и методология биохимических исследований опухолей, в которых ранее не учитывались гетерогенность и особенности внутриопухолевого микроокружения. Последующие годы характеризовались ростом интереса к изучению микрофизиологии опухолей и в эксперименте, и в клинике. В немалой степени этому способствовало появление неинвазивных методов определения различных микрофизиологических параметров с помощью ядерного магнитного резонанса, позитронной эмиссионной томографии, биолюминесцентного и флуоресцентного методов. Применение этих и подобных им методических приемов дало возможность изучить метаболизм опухолевой ткани на качественно новом уровне с учетом гетерогенности ее морфологических, физиологических и биохимических характеристик.

Как уже указывалось, микроокружение клеток, в том числе опухолевых, характеризуется такими факторами, как внутритканевой кровоток, оксигенация, кислотность (внеклеточный рН), давление интерстициальной жидкости. Все они, будучи тесно взаимосвязаны между собой, могут заметно влиять на свойства новообразования — гетерогенность, инвазивность, метастатический потенциал и опухолевую прогрессию. Высказывается мнение, что основой опухолевой прогрессии является «нестабильность генома, проявления которой модулируются микроокружением опухолевых клеток».

Имеются убедительные данные экспериментальных и клинических исследований о том, что непосредственный эффект воздействия на опухоль облучения, противоопухолевых препаратов, локальной гипертермии, фотодинамической терапии, иммунотерапевтических средств, а также отдаленные результаты лечения и экспрессия различных опухолевых маркеров, имеющих диагностическое значение, существенно зависят от состояния внутриопухолевого кровотока и других параметров микрофизиологии новообразования.

- Читать далее "Первичные изменения в микроокружении опухоли. Особенности микроокружения опухоли"