Панты и рак молочной железы
На вопрос о том, почему традиционная китайская медицина очень ценит и веками использует пантовую продукцию, обычно мы отвечаем, что просто исторически так сложилось и положительный опыт применения пантов подтвержден поколениями долгожителей Китая. Китай долгое время оставался закрытой страной, страной, которая тщательно хранит и оберегает свою культуру, свои секреты. Однако в последнее время мы становимся свидетелями того, что Китай сам стремится открыться миру шире. Китайские ученые ищут научное обоснование ингредиентов, используемых в восточной медицине, и по исследованиям применения пантов оленя при различных заболеваниях выходят сейчас на ведущее место в мире, публикуя результаты своих работ в международных научных журналах. Такие исследования активно поддерживаются правительственными грантами и государственными программами Китая.
Вопрос о возможности применения пантовой продукции при онкологических заболеваниях в России все еще является открытым. Практически все российские врачи-онкологи, не имея достоверной информации о действии пантов при опухолевых заболеваниях, опираются на принцип «не навреди» и категорически запрещают ее применение, опасаясь того, что пантовые препараты могут стимулировать рост опухоли. Однако работа по возможностям применения пантов при онкозаболеваниях в мировом медицинском сообществе ведется, и ее результаты можно найти во многих общепризнанных научных изданиях.
Сегодня мы познакомимся с исследованием группы ученых Аграрного университета Шэньян (Shenyang Agricultural University) провинции Ляонин, Китай, и Национального университета Сингапура (National University of Singapore), опубликованным в научном журнале «International Journal of Biological Macromolecules», который освещает новейшие работы о химических и биологических аспектах природных макромолекул. Тема исследования — свойства полипептидов, обнаруженных в пантах оленя, при трижды негативном раке молочной железы. В своем исследовании коллектив ученых из Китая и Сингапура утверждает, что полипептиды пантов оленя усиливают эффект химиотерапии при лечении трижды негативного рака молочной железы путем активации адаптивной иммунной системы.
Полипептиды
За последнее десятилетие пептидные препараты нашли широкое применение в медицине. В настоящее время основными заболеваниями, при которых назначают пептиды, являются метаболические и онкологические заболевания. Заболевания из первой группы включают в себя сахарный диабет II типа и ожирение. Заболевания второй группы — онкологические — характеризуются ростом смертности, необходимостью поиска альтернативы химиотерапии, необходимостью поиска средств, снижающих ее побочные эффекты, а также препаратов для поддерживающей и восстанавливающей терапии.
Сегодня известно более 7000 встречающихся в природе пептидов, многие из которых выполняют важные функции в организме, включая гормоноподобное действие, действие в качестве нейротрансмиттеров, факторов роста, антимикробных или противоинфекционных средств. Пептиды – это полифункциональные молекулы, которые связываются со специфическими поверхностными рецепторами клеток, такими как G-белок-связанные рецепторы, или ионными каналами, запуская тем самым внутриклеточные реакции. Пептиды имеют привлекательный фармакологический профиль, они безопасны, хорошо переносятся человеческим организмом и достаточно эффективны, поэтому представляют собой оптимальную основу для разработки новых лекарственных и оздоровительных средств.
Водорастворимые пептиды входят в биологически активный природный комплекс в пантах оленя. Панты традиционно используются в Китае как продукт функционального питания и один из самых ценных ингредиентов старинной китайской медицины.
Благодаря своим небольшим размерам пептиды в природе чрезвычайно мобильны, и это позволяет им играть роль биорегуляторов, инициировать или координировать разнообразные жизненно важные процессы. Большой объем накопленных данных о многообразии и высокой значимости биологически активных пептидов для жизнедеятельности организма стал решающим для повышенного внимания к данной научной сфере. Исследования пептидов совсем недавно были выделены в отдельную научную область – пептидомику. Пептидомика представляет собой совокупность знаний о пептидном составе живых объектов – от вирусных частиц и бактерий до клеток, тканей, органов высших позвоночных, включая организм человека. Ученые считают1, что если белки в живой клетке можно образно сравнить с «ломовой лошадью», которая везет на себе груз важнейших биохимических процессов и выполняет структурную, каталитическую, защитную и множество других функций, то пептиды, как волшебный «конек-горбунок», несмотря на маленький рост, управляют событиями и находят выход из различных сложных ситуаций.
Пептидомика занимается анализом белкового состава экстрактов клеток врожденного иммунитета из крови животных и организмов других представителей фауны, выделяя новые виды пептидов и давая их характеристику, а на следующем этапе создает на их основе полипептидный препарат. Пептиды животного происхождения имеют существенное преимущество – они обладают и другими защитными эффектами, например, свойством ускорять заживление ран, участвовать в нейроиммунном воздействии, обладают иммуномодулирующими, антимикробными свойствами и многими другими видами активности, которые, скорее всего, были приобретены в ходе эволюционного развития защитных систем различных представителей царства животных.
В рассматриваемой нами работе ученые доказывают, что пептиды в пантах оленя тормозят развитие трижды негативного рака молочной железы у мышей.
Трижды негативный рак молочной железы
Трижды негативный рак молочной железы — это термин, применяемый для опухолей, у которых отсутствуют рецепторы эстрогена, прогестерона, а также рецептор эпидермального фактора роста 2-го типа. Он диагностируется примерно в 10-15% случаях при выявлении рака молочной железы, но более 1/3 смертей в результате рака груди связаны именно с его трижды негативным типом. Считается, что опухоли такого типа агрессивнее других и имеют худшие прогнозы при лечении. В связи с тем, что при таком типе рака на опухолевых клетках нет рецепторов, на которые возможно воздействовать точечно с помощью гормональной и таргетной терапии, основным методом лекарственного воздействия остается системная химиотерапия. Стандартные виды химиотерапии эффективно убивают раковые клетки и в первичных, и в метастатических поражениях, но они токсичны для здоровых клеток, что в итоге ведет к снижению качества жизни пациентов. Комбинации доцетаксела, эпирубицина и циклофосфамида являются основным компонентом неоадъювантной (предоперационной) химиотерапии (НХ) в лечении трижды негативного рака молочной железы. Из них циклофосфамид – широко используемый противоопухолевый химиотерапевтический лекарственный препарат алкилирующего типа действия, который обладает средней токсичностью. Фактически, циклофосфамид также может вызывать лейкопению, иммуносупрессию и миелосупрессию. В связи с этим есть срочная потребность в изучении новых лекарственных средств, продуктов функционального питания и нутрицевтиков, способных снизить побочные эффекты химиотерапии при лечении пациентов с трижды негативным раком молочной железы.
Продукты функционального питания богаты различными питательными веществами, они тонизируют, стимулируют потребление энергии, улучшают показатели иммунитета. В Китае панты оленя широко распространены и представлены на рынке в качестве биологически активной пищевой добавки и продукта функционального питания, особенно в северо-восточном регионе страны. Предыдущие исследования китайских ученых показали, что полипептиды из пантов оленя положительно влияют на селезеночный индекс, регулируют пропорции CD4+ T-лимфоцитов, CD8+ T-лимфоцитов и природных клеток-киллеров в периферической крови, угнетают рост первичных опухолей у мышей с раком 4T1, но не угнетают выживание и пролиферацию раковых клеток 4Т1 in vitro. Кроме того, полипептиды из пантов оленя могут индуцировать апоптоз в ортотопических опухолях посредством активации белка каспазы-3. Наконец, было установлено, что водорастворимые полипептиды из пантов оленя в сочетании с неоадъювантной химиотерапией (ПН-терапия) могут эффективным образом ингибировать рост опухоли при трижды негативном раке молочной железы, увеличивая инфильтрацию CD4+ T-лимфоцитов и CD8+ T-лимфоцитов в опухолевые ткани, улучшая микроокружение опухоли и помогая облегчить побочные эффекты, которые включают потерю веса и иммуносупрессию, вызываемую химиотерапевтическими препаратами. Основываясь на вышесказанном, ученые делают вывод, что полипептиды из пантов оленя могут тормозить развитие 4Т1 опухоли, в основном, посредством регулирования работы иммунной системы.
Во время роста опухоли при трижды негативном раке молочной железы большинство субпопуляций Т-лимфоцитов подавляют ее прогрессию. Согласно экспрессии кластера дифференцировки, субпопуляции Т-лимфоцитов классифицируются как CD4+ и CD8+ клетки. Более того, Т-лимфоциты могут быть разделены на два подтипа, а именно: клетки памяти и клетки-эффекторы. Современная парадигма дифференцирует Т-клетки на две большие субпопуляции, включающие центральные и эффекторные Т-клетки памяти. Гликопротеин L-селектин (CD62L) является основным молекулярным маркером памяти Т-лимфоцитов. Обученные антигеном CD8+ Т-клетки делятся на CD62L-эффекторные клетки памяти (CD8 TEM), резидентные Т-клетки памяти, и CD62L-центральные клетки памяти (CD8 TCM). Целостность Т-клеточного рецептора и CD3 комплекса является решающей для процесса созревания Т-лимфоцитов. Дополнительно можно отметить, что CD44 тесно связан с процессом созревания T-лимфоцитов и играет важную роль в их миграции. Как правило, популяция CD4+ Т-клеток – это смесь из наивных клеток (CD44−CD62L+), клеток памяти/клеток-эффекторов (CD44+CD62L+/−) и регуляторных клеток (CD4+CD25+) у мышей. Согласно дифференциальной экспрессии CD44 на поверхности Т-лимфоцитов, CD44-позитивные субпопуляции могут быть дифференцированы по трем группам: CD44low, CD44int и CD44hi. Данные субпопуляции играют разные роли в развитии противоопухолевого иммунитета.
Далее, результаты исследования показывают, что в группе, где применялись полипептиды из пантов оленя в сочетании с неоадъювантной химиотерапией, по сравнению с другими группами значительно снизился селезеночный индекс. Мультипараметрическая проточная цитометрия определила наличие 25 субпопуляций T-лимфоцитов в легких, селезенке и периферической крови у разных групп. Установлено, что применение полипептидов пантов оленя в сочетании с неоадъювантной химиотерапией способствовало увеличению Т-лимфоцитов (CD3+), участвующих в обеспечении клеточного иммунного ответа, в селезенке, а также существенно повлияло на судьбу субпопуляций Т-лимфоцитов. Более того, применение полипептидов пантов оленя в сочетании с неоадъювантной химиотерапией усиливает инфильтрацию CD4+ interferon-γ+ T-клеток в опухолевые ткани. Результаты исследования показали, что применение полипептидов пантов оленя обладает иммунорегуляторными и хемо-сенсибилизирующими функциями с хорошей перспективой клинического применения при терапии заболеваний.
Изменения в экспрессии многих маркеров иммунных клеток в опухолях у мышей создали потребность в создании новых методов анализа многомерных данных. В последнее время во многих исследованиях используется снижение размерности для облегчения анализа многомерных данных клеточных измерений. Один из таких алгоритмов сокращения размерности, называемый алгоритм t-SNE (t-distributed random neighbor embedded), широко применяется в процессе анализа многомерных потоковых данных. Данные t-SNE могут быть визуализированы для уменьшения размерности многомерных данных путем наложения тепловых карт или карт плотности. Каждая точка на тепловой карте t-SNE представляет собой отдельную ячейку, которая разделена на пространственно различимые группы в соответствии с общим количеством маркеров, которые они выражают.
Таким образом, в этом исследовании целью ученых было дальнейшее изучение динамических изменений субпопуляций T-клеток в легких, селезенке и периферической крови во время ПН-терапии, а также эффекты, которые произвели эти изменения на рост 4Т1 опухоли. Исследования позволили заглянуть внутрь механизма иммунорегуляции, который запускается при применении полипептидов пантов оленя в сочетании с химиотерапией для ингибирования трижды негативного рака молочной железы.
Определение полипептидов пантов оленя с помощью пептидомики
Если описать кратко, 0,4 г сублимированных пантов оленя (Siping Limited Company of Deer Breeding Stock Ranch, Китай) растворили в 100 мл дистиллированной воды. Содержание растворимого белка в полученном экстракте составило 3,52 мг/мл. Полипептиды, выделенные из самой большой полосы геля-электрофореза, были проанализированы методом жидкостной хромато-масс-спектометрии с помощью системы Vanquish UHPLC (Thermo Scientific).
В пантах оленя в целом выделено и описано 405 видов полипептидов. Структуры первых 10 пептидов выглядят следующим образом: VDPVNFK > LKECCDKPVLEK > LRVDPVNFK > APAYGAEALER > IVTDLTK > FFEHGDLSTADAVMGNPK > AACLLPK > KQTALVELLK > HHGGEFTPVLQADFQK > CCTESLVNR. Кроме того, в пантах оленя было обнаружено 17 модифицированных пептидных последовательностей, включая Acetyl (protein N-terminal).
Таким образом, в рассматриваемом нами исследовании подтверждены иммуномодулирующие свойства полипептидов, выделенных из пантов оленя, у мышей с 4Т1 раковой опухолью, изучены соответствующие изменения в субпопуляциях иммунных клеток. Через алгоритм t-SNE с помощью проточной цитометрии проанализированы изменения в субпопуляциях Т-лимфоцитов, контролируемые применением полипептидов из пантов оленя, в различных органах. Установлено, что полипептиды из пантов оленя ингибируют спленомегалию (увеличение селезенки в результате вовлечения ее в патологический процесс), вызванную онкологическим заболеванием, и уменьшают количество миелоидных стромальных клеток в периферическом кровотоке.
Данное исследование стало возможным благодаря поддержке Национальной программы ключевых исследований и разработок Китая, Проекта национального научно-технического плана Китая «Двенадцатая пятилетка», Китайского стипендиального совета, Технологического инновационного проекта Шэньяна, Проекта по возрождению талантов Ляонина, Аспирантского проекта по инновациям и культивации растений Шэньянского аграрного университета.
В статье упоминаются материалы исследования:
Мохан Ли, Цилун Ли, Хуайшо Донг, Шаньшань Чжао, Цзяньтин Нин, Сюэ Бай, Сицин Юэ, Айцзюнь Се. Полипептиды из пантов оленя усиливают действие химиотерапии при терапии трижды негативного рака молочной железы путем активации адаптивной иммунной системы // International Journal of Biological Macromolecules. Volume 222, Part B. – 2022. - №12. – С. 2628-2638.
Комментарии руководителя клиники пантолечения, д.м.н. профессора Козлова Б.И.: Полипептиды пантов, выступая в роли биорегуляторов, усиливают эффект химиотерапии путем активации иммунной системы. Кроме того, они инициируют и координируют положительные метаболические реакции, что снижает побочные эффекты химиотерапии и конституциональных нарушений (астения, кахексия). Следовательно, природные пептиды могут тормозить канцерогенез и оказывать паллиативную помощь.
Получить индивидуальную консультацию д.м.н. Козлова Б.И. по применению пантовой продукции можно в разделе: ЗАДАТЬ ВОПРОС ВРАЧУ
Клинические исследования пантовой продукции (раздел в процессе наполнения): ИССЛЕДОВАНИЯ И ИННОВАЦИИ
Понравилась статья? Поделитесь важной информацией с друзьями.
1 Шамова О.В. Пептидомика – медицине: ожидания и реальность.