Не менее интересные особенности касаются предшественников нуклеиновых кислот. Нуклеотиды очень быстро используются опухолями, однако основная особенность последних, по-видимому, состоит в наличии достаточного количества и ассортимента нуклеотидов. Установлено, что тимидинтрифосфат, недостаток которого является фактором, лимитирующим синтез дезоксирибонуклеиновой кислоты в нормальных тканях, интенсивно образуется в клетках опухолей. С другой стороны, ферменты, катализирующие распад некоторых нуклеотидов, используемых для синтеза нуклеиновых кислот, в опухолях отсутствуют или обладают очень низкой активностью, что способствует сохранению нуклеотидов и использованию их для синтеза нуклеиновых кислот.
Несмотря на многочисленные исследования, в области биохимии опухолей получены лишь ограниченные сведения, которые трудно обобщить и резюмировать. Более ценным оказался цитохимический подход, при помощи которого можно изучать распределение веществ в клетке, состав и обменные превращения отдельных клеточных структур. Данные, полученные этим методом, отражают наиболее интимные особенности опухолевого роста.
Фракционирование гомогенатовпоказывает, что опухоли сходны друг с другом и в отношении распределения белков и нуклеиновых кислот по клеточным фракциям. Относительно много материала содержится в надосадочной, растворимой и в ядерной, легко оседающей фракции гомогената, тогда как на долю промежуточных фракций митохондрий и микросом приходится сравнительно мало белков и РНК.
Ядра, изолированные из опухолевых клеток, отличаются высоким содержанием нерастворимого остаточного белка, содержащего особый метаболически инертный белковый компонент, характерный для опухолей; в них относительно много РНК, обновление ядерных белков в опухолях происходит с меньшей скоростью, чем в ядрах из нормальных клеток. Изменено и распределение радиоактивности по ядерным фракциям после введения меченых аминокислот. Синтез РНК протекает интенсивно. Поскольку полагают, что в ядре вырабатываются белки и нуклеиновые кислоты, переходящие затем в цитоплазму и обусловливающие биологическую специфичность синтезируемых в ней белков, а следовательно, и жизнедеятельность клетки, отличия от нормы в составе и обмене веществ клеточного ядра при раке приобретают особый интерес.
Одним из факторов, обусловливающих быстрый синтез белка в опухолях, является повышенная способность опухолевых клеток к активному концентрированию аминокислот. Для некоторых аминокислот удается даже показать, что включение их в белок опухоли пропорционально степени концентрирования этих аминокислот раковой клеткой.
Биохимические изменения при раке не ограничиваются опухолевой тканью, они охватывают весь организм и вызывают значительную перестройку обмена веществ. Характер и степень этой перестройки в значительной мере зависят от характера, локализации, степени злокачественности и размеров опухоли. В некоторых случаях изменения, характерные для данного типа опухоли, связаны с особенностями ткани, из которой она происходит. Так, при раке предстательной железы в крови нарастает содержание характерной для этого органа кислой фосфатазы. В ряде случаев кислая фосфатаза сыворотки крови может служить указанием на степень метастазирования, характер течения и эффект лечения рака предстательной железы, что и имеет диагностическое и прогностическое значение. При раке женской половой сферы и некоторых желез внутренней секреции большое значение имеет гормональный профиль организма. Характерным для карциноидов является повышенное образование серотонина (5-окситриптамина); для множественной миеломы - выделение белка Бене-Джонса с мочой и появление криоглобулинов в крови.
Ряд изменений в обмене веществ, однако, не может быть отнесен к определенным локализациям рака, а скорее характерен для рака вообще. Эти изменения хорошо изучены и воспроизводятся у экспериментальных животных. У человека они обычно мало выражены или выражены лишь в запущенных случаях. Это объясняется тем, что у человека размеры опухоли относительно организма значительно меньше, чем у мелких лабораторных животных.
Характерны для опухолевого роста нарушения белкового обмена организма, выражающиеся в гипопротеинемии. Наряду с понижением общего содержания белка в сыворотке крови имеет место понижение альбумин-глобулипового коэффициента, некоторое повышение содержания в сыворотке крови сравнительно низкомолекулярных белков, повышение устойчивости белков сыворотки к свертыванию при нагревании и т. п. На этом основании был предложен ряд диагностических реакций, заключающихся, напр., в повышенной устойчивости белков сыворотки к тепловой коагуляции, пониженному количеству йодацетата, необходимому для предотвращения тепловой коагуляции, уменьшенному количеству 8Н-групп, определяемому электрометрическим или полярографическим методом, и т.п. Все эти реакции, так же как некоторые тесты, основанные на повышенном содержании ингибиторов протеолитических ферментов или уменьшении поверхностного натяжения при взаимодействии с «липидными антигенами» (мейостагминовая реакция), имеют относительную ценность, недостаточно специфичны и не нашли применения в клинике.
В крови, а также в органах экспериментальных животных - опухоленосителей наблюдаются изменения активности ряда ферментов. К наиболее изученным изменениям относится нарастание в крови альдолазы и других ферментов гликолиза, а также некоторых трансаминаз. Понижается содержание Б-аминокислотоксидазы в печени, каталазы - в печени и в крови; в печени усиливается синтез нуклеиновых кислот. В моче обычно понижается доля мочевины в выделяемом азоте, увеличивается процент аммиака, аминокислот и более высокомолекулярных азотистых продуктов, возрастает при этом и количество выделяемых недоокисленных продуктов (так наз. «вакат-кислород»). Попытки разработки диагностических тестов на рак на основании определения ферментов в крови и моче или каких-либо других принципов также пока не дали определенных результатов.
Огромное число исследований, касающихся биохимических особенностей опухолей и организма опухоленосителя, проводилось в разных направлениях и дало довольно противоречивые результаты, трудно поддающиеся систематизации. Тем не менее современное состояние вопроса позволяет выделить центральное звено в биохимическом изучении опухолей, касающееся особенностей биосинтеза белков и нуклеиновых кислот. Есть все основания полагать, что при развитии опухоли происходит нарушение аппарата биосинтеза белка, которое и лежит в основе утери клеткой специфических дифференцированных свойств и преобладания недифференцированного роста. Точный характер этих изменений пока неясен, однако можно предполагать, что он связан с нарушением тонких процессов передачи биологической специфичности, которая скорее всего связана с повреждением ядерного аппарата клетки. Биохимические данные говорят в пользу того, что опухолевый рост не обязательно связан с экзогенным вирусом или с какой-то другой определенной причиной. Скорее всего нарушения, лежащие в основе повреждения аппарата синтеза белка, могут зависеть от разных причин, воздействующих на клетку.
Принципы классификации, диагностики и терапии
Рак объединяет группу болезней, которые хотя и имеют некоторые общие признаки, но клинически во многом отличаются друг от друга. Хотя рак желудка, рак матки, рак кожи и объединены общим названием, условия их развития и течения, методы распознавания и тем более лечения различны. Рак не возникает внезапно, его возникновению и развитию предшествует ряд длительно текущих процессов. На фоне некоторых из них рак развивается чаще, на фоне других - реже.
Методы диагностики в зависимости от локализации раковой опухоли различны. Поэтому каких-либо общих диагностических реакций, позволяющих обнаружить рак, не существует. Большое количество предлагавшихся химических и других реакций себя не оправдало ввиду их неспецифичности.
Единственно достоверным критерием при диагностике рака является пока морфологическая диагностика.
Особое место в диагностике рака занимает рентгенологическое исследование. При раке пищевода, желудка, кишечника, легких и средостения рентгенологическое исследование является основным методом. В наст, время оно в необходимых случаях дополняется такими методами, как томография, ангиография. Исследование функциональной способности желудочно-кишечного тракта с помощью электронно-оптического усиления также помогает диагностике. При профилактических онкологических осмотрах населения большую роль играет широко применяющаяся флюорография.
Клиническое проявление рака зависит главным образом от локализации опухоли и ее распространения.