1. Historické poznámky
V průběhu posledních sedmdesáti let doznaly názory na vznik nádorových onemocnění značného vývoje. Již v roce 1933 poukázali Shope a Hurst v rámci svých experimentálních prací na možnou postupnou transformaci virem indukovaných papilomů v papilokarcinom. Jejich práce následně inspirovala Peytona Rouse k vytvoření termínu charakterizujícího nádorovou transformaci buňky jako mnohastupňový proces - „nádorová progrese“.
Mohutný vývoj poznání na poli molekulární genetiky spolu s popsáním struktury DNA vedl k dodnes platnému závěru, že získání maligního fenotypu úzce souvisí s postupnou kumulací genetických poruch. Konkrétní důkazy o tom daly mimo jiné práce Knudsona z roku 1971, v níž položil základy teorie „dvojího zásahu“ při vzniku retinoblastomu, a Fearona a Vogelsteina z roku 1990 popisující mechanismus mnohastupňové kancerogeneze kolorektálního karcinomu. Propracovaný molekulární koncept maligní transformace buňky doplnilo rovněž exponenciálně narůstající množství informací o programované buněčné smrti - apoptóze, jejíž existence byla poprvé popsána v roce 1972 Kerrem, Wylliem a Curriem.
Vzájemného vztahu mezi nádorem a zánětovou reakcí organismu si již v druhé polovině 19. století všiml německý patolog prof. Virchow, který poprvé popsal charakteristickou leukocytární infiltraci nádorové tkáně. Předpokládal, že lymforetikulární infiltrát odráží původ nádorového bujení v chronickém zánětu. Teprve mohutný rozvoj imunologie (v souvislosti s objevením viru lidského imunodeficitu - HIV) v 80., a zejména 90. letech minulého století poukázal na nezbytnou roli specifické buněčné imunity v rámci nádorového dohledu. V současnosti však přibývá stále více důkazů o tom, že úloha imunitního systému při vzniku či supresi nádorových onemocnění není ani zdaleka jednoznačná a jeho role je přirovnávána k „dvojsečné zbrani“.

2. Vztah zánětu a nádorových onemocnění, epidemiologická data
Epidemiologická analýza incidence nádorových onemocnění v roce 2000 přinesla jednoznačné závěry: 18 % všech nových případů z více než deseti milionů popsaných vznikla v terénu chronického zánětu způsobeného infekční noxou. Rozsáhlé studie případů a kontrol navíc jednoznačně definují relativní riziko rozvoje nádoru v souvislosti s chronickým zánětlivým onemocněním.
Klasickým příkladem jsou nespecifické střevní záněty. Velká populační studie z roku 1990 zahrnující 3000 pacientů s ulcerózní kolitidou prokázala 5,7krát větší riziko vzniku kolorektálního karcinomu ve srovnání se zdravou populací. Riziko dobře korelovalo jednak se závažností onemocnění a jednak s dobou jeho trvání.
K podobným závěrům a vyslovení podezření na možnou asociaci mezi chronickým zánětem a kancerogenezí došla i četná sledování výskytu bronchogenního karcinomu u pacientů s kuřáckou bronchitidou, karcinomu žaludku u pacientů s chronickou gastritidou a infekcí H. pylori, hepatocelulárního karcinomu u pacientů s chronickou virovou hepatitidou a řada dalších. Za zmínku stojí i výsledky pozorování výskytu bronchiálního karcinomu u astmatiků se závěrem, že i eozinofilní zánět je nezávislým rizikovým faktorem jeho vzniku. Je nepochybné, že bude potřebná další a detailnější analýza všech možných faktorů k popsání skutečně klinicky relevantních vazeb.

3. Molekulární pohled na vzájemný vztah mezi zánětem a nádorovým onemocněním
S jistou dávkou nadsázky lze říci, že klíčovým rysem nádorově transformované buňky je neadekvátní práce s informacemi z jejího okolí, vedoucí k jejímu vymanění z principů tkáňové homeostázy. Recentně popsali Hanahan a Weinberg v souladu se současnou úrovní poznání šest hlavních charakteristik nádorových buněk: nezávislost na růstových signálech, nevnímavost k proapoptotickým stimulům, neomezený proliferační potenciál, podpora angiogeneze, tkáňová invazivita a metastazování. Je až zarážející, jak optimální prostředí pro podporu všech uvedených parametrů vytváří chronický, deregulovaný zánět.
Vzájemný vztah mezi zánětovou reakcí a nádorovou progresí v tkáni lze zcela schematicky rozdělit na dva hraniční stavy: jednak může dojít k rozvoji nádorového onemocnění v tkáni již předem stižené chronickým zánětem (ať už infekčním či neinfekčním) a jednak mohou buňky imunitního systému infiltrovat vznikající nádorovou tkáň sekundárně. V obou případech (nedojde-li k znovunastolení tkáňové homeostázy a potlačení vzniku nádoru) pak dochází k obdobné situaci, kdy jak samotné buňky nádorové, tak infiltrující buňky imunitního systému (tumor infiltrující lymfocyty - TIL, dendritické buňky asociované s tumorem - TADC, a zejména makrofágy asociované s tumorem - TAM) reagují stavem permanentní aktivace s následnou produkcí celé řady biologicky aktivních působků. Vytvářející se mikroprostředí pak eskaluje samotný proces kancerogeneze (kumulace dalších genetických změn), inhibuje proapoptotické signály, narušuje okolní prostředí proteolytickými enzymy, stimuluje neoangiogenezi a metastazování nádorových buněk a v neposlední řadě významným způsobem alteruje složky buněčné specifické protinádorové imunity, což vede k imunosupresi. Zároveň jsou do prostoru nově vznikajícího tumoru přitahovány další a další leukocyty (zejména monocyty transformující v TAM), a bludný kruh se tak uzavírá.
Je však potřeba zdůraznit, že vytváření specifického zánětlivého mikroprostředí nemá jen negativní dopady. Je-li totiž utvářeno přísně regulovaným způsobem, je naopak nezbytnou podporou pro adekvátní fungování buněk protinádorového dohledu (zejména cytotoxických
T-lymfocytů), jimž vytváří vhodný kontext rozpoznávání. Je zřejmé, že takovéto situace, i přes fakt, že se incidence nádorových onemocnění zvyšuje, převládají.
K čemu tedy na molekulární úrovni dochází? Více či méně specifické signály (vazba cytokinů na příslušný receptor, hypoxie v nádoru, volné radikály atd.) vedou k aktivaci nitrobuněčných signálních drah (v nádorových buňkách, buňkách nádorového stromatu i v infiltrujících leukocytech), na jejichž konci dochází k sestavení příslušných transkripčních faktorů (např. nukleárního faktoru kappa B - NFB). Tyto transkripční faktory následně po translokaci do buněčného jádra nastartují transkripci jimi regulovaných genů. Mezi produkty takto regulovaných genů jsou pak jednak prozánětlivé cytokiny, řada enzymů (např. inducibilní NO syntetáza - iNOS či cyklooxygenáza 2 - COX 2) a apoptózu regulující proteiny (např. inhibitory apoptotických proteáz - XIAP), které po uvolnění z buňky vytvářejí nezbytné podmínky k progresi nádorové transformace tkáně.

4. Buněčná signalizace, nukleární faktor kappa B
Není bez zajímavosti jistá morfologická a funkční analogie mezi změnami v tkáni v průběhu chronického deregulovaného zánětu a při její nádorové transformaci. V obou případech dochází k destrukci okolních tkání, nadprodukci podpůrného stromatu, novotvorbě cév a ve svém důsledku poškození celého organismu. Na uvedenou podobnost upozornil mimo jiné v roce 1986 Dvořák ve své práci nazvané Tumory - nehojící se rány. Díky intenzivnímu studiu molekulárněbiologických procesů dnes již existují zcela konkrétní představy o mechanismech zánětové aktivace a nádorové transformace na subcelulární úrovni. Jsou známy i signální dráhy, k jejichž aktivaci dochází v obou situacích.
Typickým zástupcem zmiňovaných signálních drah, jejichž úkolem je zvýšení životnosti buňky, snížená odpovídavost na proapoptotické stimuly a produkce biologicky aktivních mediátorů, je cesta aktivující nukleární faktor kappa B (NFB). NFB je v klidu neaktivní transkripční faktor, regulující transkripci řady genů. K jeho aktivaci a následné translokaci do buněčného jádra je nutné uvolnění z vazby na inhibiční faktor (IB), zprostředkované fosforylací IB cytoplazmatickou kinázou IKK (I  B -kináza). Mezi geny, které jsou pozitivně transkripčně regulovány NFB, patří geny pro některé interleukiny a růstové faktory (např.: IL-1, IL-2, IL-6, M-CSF, G-CSF), geny pro receptory pro cytokiny (IL-2R), adhezivní molekuly (ICAM-1, VCAM), některé enzymy (např. inducibilní NO syntetáza - iNOS a cyklooxygenáza 2 - COX 2) a některé proteiny regulující průběh apoptotických mechanismů (inhibitory apoptotických proteáz - XIAP, c-IAP1, c-IAP2). NFB tedy ve svém důsledku buňku metabolicky aktivuje, zvyšuje její životnost a připravenost na stresové situace a snižuje susceptibilitu k apoptóze.
Zmiňovaná signální dráha je spouštěna jak specifickými (např. cytokiny -IL-1, TNF), tak i zcela nespecifickými (viry, bakterie a jejich produkty, prostaglandiny, UV záření, hypoxie) podněty, a to jak v makrofázích asociovaných s tumorem (TAM), tak v samotných buňkách nádorových.

5. Role mikroprostředí
Mikroprostředí tumoru představuje nezbytnou podporu jak jeho dalšímu růstu, tak i šíření v organismu. Zaměřme se nyní na některé z biologicky aktivních produktů zánětové aktivace buněk s přihlédnutím k jejich roli při progresi a diseminaci nádorového procesu.

5.1. Oxidativní stres
V průběhu aktivace metabolických procesů a respiračního vzplanutí makrofágů dochází k vzniku vysoce reaktivních molekul s mimořádným oxidativním potenciálem - volných radikálů (superoxid, hydroxylové radikály, peroxid - volné kyslíkové radikály - ROS). Ty mohou být produktem aktivity řady enzymů, např. NADPH oxidázy, myeloperoxidázy (MPO) či eozinofilní peroxidázy (EPO). Vzhledem k zvýšené produkci iNOS (viz výše) však dochází rovněž k zvýšené syntéze NO a jeho konverzi na peroxynitrity (reaktivní dusíkové radikály - RNS). Přítomnost jak ROS, tak RNS vede k rozvoji oxidativního stresu, při němž dochází k destrukci řady buněčných struktur. V souvislosti s mutagenezí je nezbytné připomenout, že uvedené molekuly mohou zásadním způsobem poškozovat mj. i DNA, a prohlubovat tak genetické změny buňky. Rovněž byla popsána porucha funkce „strážce genomu“, proteinu p53, v souvislosti s oxidativním stresem.

5.2. Chemokiny
Chemokiny jsou skupinou informačních molekul, cytokinů, která je zodpovědná za přitahování leukocytů do místa zánětu. Doposud bylo popsáno zhruba 50 různých chemokinů, nicméně většina studií sledujících jejich produkci v nádorové tkáni byla zaměřena na chemokiny podílející se na chemotaxi monocytů - CCL2 (MCP-1) a CCL5 (RANTES). Jejich zvýšená produkce byla zaznamenána mj. u karcinomu prsu, a to jak přímo v buňkách nádorových, tak v buňkách nádorového stromatu, a dobře korelovaly s pokročilostí onemocnění, rizikem časného relapsu a celkově špatnou prognózou onemocnění. U většiny nádorů je jejich zvýšená produkce v souladu s vyšší infiltrací nádoru makrofágy (TAM).

5.3. Cytokiny
Z velkého množství studovaných cytokinů, jejichž produkce je charakteristicky zvýšena v nádorové tkáni, je třeba zmínit zejména kolonie stimulující faktor-1 (CSF-1), jehož hlavní úloha patrně spočívá v atrakci monocytů do místa nádoru a zvyšování množství TAM. Na druhé straně však byla dokumentována i jeho velmi pozitivní úloha v podobě efektivní aktivace makrofágů a podpoře cytotoxických reakcí. Jako u řady dalších prozánětlivých mediátorů i zde existuje zřejmá dualita funkce. Není možné zapomenout ani na další, neméně důležitý pluripotentní prozánětlivý cytokin, tumor nekrotizující faktor  (TNF).
Významné imunomodulační funkce zastávají další cytokiny - interleukin 10 (IL-10) a transformující růstový faktor ß (TGFß), které se kromě podpory neoangiogeneze podílejí na potlačení funkce cytotoxických T-lymfocytů, které by v opačném případě ještě v dané chvíli byly schopny zvrátit celý proces a zabránit dalšímu růstu nádoru.

5.4. Cyklooxygenáza 2
Cyklooxygenáza 2 (COX 2) je jednou ze dvou izoforem enzymu cyklooxygenázy. Zatímco první izoforma (COX 1) je produkována konstitutivně, COX 2 zvyšuje svou aktivitu v zánětem aktivovaných buňkách. Obě izoformy se podílejí na metabolismu kyseliny arachidonové za vzniku biologicky velmi potentních molekul - prostaglandinů. Za všechny produkované prostaglandiny je nutné zdůraznit roli prostaglandinu E2 (PGE2), jehož přítomnost byla dobře dokumentována jak v TAM, tak v buňkách nádoru. PGE2 významným způsobem moduluje imunitní funkce. Zjednodušeně lze říci, že inhibuje proliferaci a aktivaci
T-lymfocytů a makrofágů. Na úrovni subsetů pomocných T-lymfocytů dochází v prostředí PGE2 k predominantnímu vyzrávání TH2 subsetu, který není schopen podpořit efektivní cytotoxickou aktivitu. PGE2 tedy blokuje výkonné funkce té složky imunitního systému, která „má v popisu práce“ destrukci buněk s maligním fenotypem.
Schematicky je role nádorového mikroprostředí a zánětové aktivace shrnuta v obrázku.

6. Terapeutické možnosti ovlivnění zánětové aktivity u nádorových onemocnění, perspektivy
Mimořádné úsilí bylo věnováno vyvinutí nových terapeutických strategií zaměřených proti prozánětové aktivaci u nádorových onemocnění. Mezi testovanými léčivy figurují látky blokující tvorbu volných radikálů, nitrobuněčnou signalizaci (zejm. NFB), aktivitu mediátorů zánětu (iNOS, COX 2) a aktivitu cytokinů a chemokinů.
Velké naděje byly vkládány do účinnosti antioxidantů, zejména alfa-tokoferolu, beta-karotenu, vitaminů C a E. Rozsáhlé randomizované studie však očekávání nepotvrdily. Některé dokonce dokumentovaly zvýšení rizika karcinomu plic, byly-li užívány kuřáky, a zejména těmi, kteří zároveň konzumovali zvýšené množství alkoholu. Metaanalýza klinických studií sledujících užívání potravinových doplňků obsahujících beta-karoten, vitaminy A, C a E neprokázala signifikantní efekt v rámci prevence tumorů gastrointestinálního traktu.
V současné době jsou rovněž vyvíjeny preparáty, které buď přímo, či nepřímo interferují se signální drahou NFB. Mezi takovéto látky je možné zařadit i thalidomid, u něhož byla prokázána imunomodulační aktivita prostřednictvím inhibice IKK. Relativně nedávno byl americkou FDA (Food and Drugs Administration) schválen k použití v indikaci terapie mnohočetného myelomu preparát bortezomib. Bortezomib funguje jako proteazómový inhibitor a mimo jiné blokuje i degradaci IB. Nové technologie syntézy DNA a RNA umožnily vytvoření tzv. malých interferujících RNA molekul (siRNAs) blokujících transkripci vybraných genů. Preparát irinotecan je jejím příkladem a je namířen proti jedné z podjednotek NFB, proteinu p65.
Široká škála preparátů je namířena proti aktivitě COX. S výhodou jsou využívány selektivní inhibitory izoformy COX 2 a preparát celecoxib prokázal svou účinnost v rámci prevence kolorektálního karcinomu a v současné době je schválen FDA jako podpůrná terapie u pacientů s familiární adenomatózou tlustého střeva. Oproti široce užívaným inhibitorům COX jsou inhibitory iNOS v současné době testovány spíše v neonkologických indikacích, zdá se, že naleznou uplatnění jako doplňková terapie např. bronchiálního astmatu.
Stále se rozšiřující spektrum preparátů přímo či nepřímo blokujících aktivitu vybraných prozánětových cytokinů (např. infliximab a etanercept namířené proti TNF či anakinra blokující aktivitu IL-1) jsou v současné době využívány pouze v indikacích chronických autoimunopatologických chorob. Do budoucna se však dá očekávat nejen rozšíření jejich indikačních kritérií i na vybrané malignity, ale zejména i rozšíření jejich řad o preparáty namířené proti dalším cytokinům a chemokinům (např. IL-6, IL-8, CCL2 atd.).

7. Závěr
Zánět a nádorové bujení jsou velmi provázanými fenomény, které lze oddělit víceméně jen teoreticky. Znalosti zákonitostí a důsledků prozánětové aktivace tkáně se stávají naprosto nezbytnou podmínkou pro pochopení chování tumorů v organismu. Nabízejí zároveň řadu možností, jak zpřesnit diagnostiku či prognózu onemocnění, a odkrývají i řadu jeho „Achillových pat“, a tudíž i terčů možné terapie.
Exponenciálně narůstající množství informací na tomto poli však mnohdy bohužel pouze odkrývá jen další a další otázky. S jistou dávkou ironie tak lze použít slova dr. Thomase Lewise, lékaře a esejisty: „Jedinou neměnnou pravdou vědeckého poznání, kterou jsem si naprosto jist, je, že o přírodě nevíme vůbec nic.“

Ústav klinické imunologie a alergologie
Univerzita Karlova, Praha, Lékařská fakulta a Fakultní nrmocnice, Hradec Králové

Literatura
1. Balkwill F, Mantovani A.: Inflammation and cancer: back to Virchow? Lancet, 357(2001):539-545.
2. Ben-Baruch B.: Inflammation-associated immune supression in cancer: The roles played by cytokines, chemokines and additional mediators. Seminars in Cancer Biology, 16(2006):38-52.
3. Fitzpatrick FA.: Inflammation, carcinogenesis and cancer. International Immunopharmacology, 1(2001):1651-1667.
4. Li Q, Withoff S, Verma IM.: Inflammation-associated cancer: NF-B is the lymchpin. Trends in Immunology, 2005;6(26):318-325.
5. Méric JB, Rottey S, Olaussen K, Soria J-C et al.: Cyclooxygenase-2 as target for anticancer drug development. Critical Reviews in Oncology/Hematology, 59(2006):51-64.
6. Oshima H, Tazawa H, Sylla BS, Sawa T.: Prevention of human cancer by modulation of chronic inflammatory processes. Mutation research, 591(2005):110-122.
7. Yan L, Anderson GM, DeWitte M, Nakada MT.: Therapeutic potential of cytokine and chemokine antagonists in cancer therapy. European Journal of Cancer, 42(2006):793-802.