Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

ФАКТОРЫ РОСТА, МАРКЕР ПЛОСКОКЛЕТОЧНОГО РАКА SСC И КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ АКТИВАЦИИ ПЛАЗМИНОГЕНА В ТКАНИ РАКА ШЕЙКИ МАТКИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОРМЫ РОСТА

Франциянц Е.М. 1 Моисеенко Т.И. 1 Комарова Е.Ф. 1 Погорелова Ю.А. 1 Никитина В.П. 1 Спиридонова Д.А. 1 Селезнева О.Г. 1 Бойко К.П. 1 Гурнак В.В. 1
1 ФГБУ «Ростовский научно-исследовательский онкологический институт»
Одним из важнейших этапов развития опухоли считается ее способность индуцировать и поддерживать ангиогенез. Изучение молекулярных механизмов ангиогенеза показало, что динамический баланс, обеспечивающий формирование и развитие новых сосудов внутри опухоли, зависит от про- и антиангиогенных факторов. Целью исследования явилось изучение в ткани эндофитной и экзофитной формы рака шейки матки уровня ростовых факторов и их рецепторов, антигена плоскоклеточной карциномы и некоторых компонентов системы активации плазминогена. В ткани опухоли, ее перифокальной зоны и визуально неизмененной ткани, полученной при оперативном вмешательстве 46 больных с гистологически подтвержденным плоскоклеточным раком шейки матки (эндофитной – n = 22 и экзофитной – n = 24 формы роста) T1б-2аN0M0 стадии процесса методом ИФА определяли уровень VEGF, VEGFR, EGF, EGFR, SСC, uPA, tPA, плазминогена и активность плазмина. В ткани опухоли шейки матки уровень VEGF при экзофитной форме роста превосходил аналогичный показатель в ткани при эндофитной – в 2,8 раза, при этом содержание VEGF-R достоверно не отличалось при различных формах роста опухоли. Уровень плазмина при эндофитной форме был в 1,4 раза выше, а плазминогена в 1,4 ниже, чем при экзофитной форме. В отличие от экзофитных форм рака шейки матки, при эндофитных была более выражена стимуляция системы активации плазминогена с участием uPA, а не tPA. Выявленные закономерности экспрессии факторов роста, обусловленные особенностями активации компонентов системы активации плазминогена, вероятно, определяют различное клиническое течение экзофитных и эндофитных злокачественных опухолей шейки матки.
ростовые факторы
маркер плоскоклеточного рака SСC
система активации плазминогена
эндофитные и экзофитные злокачественные опухоли шейки матки
1. Кушлинский Н.Е., Казанцева И.А., Сандыбаев М.Н. и др. Активаторы плазминогенаурокиназного и тканевого типов и их ингибитор при заболеваниях щитовидной железы // Сибирский онкологический журнал. – 2006. – № 3 (19). – С. 54–58.
2. Кушлинский Н.Е., Герштейн Е.С. Биологические маркеры опухолей в клинике достижения, проблемы, перспективы // Молекулярная медицина. – 2008. – № 3. – С. 48–55.
3. Парфенова Е.В., Плеханова О.С., Меньшиков М.Ю., Степанова В.В., Ткачук В.А. Регуляция роста и ремоделирования кровеносных сосудов: уникальная роль урокиназы // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. – 2009. – № 95 (5). – С. 442–464.
4. Фридман М.В., Демидчик Ю.Е. Ангиогенез и рак – медико-биологическое значение, методы оценки, перспективы дальнейшего изучения // Онкологический журнал. – 2009. – № 2 (10). – С. 82–90.
5. Щербаков А.М., Герштейн Е.С., Анурова О.А., Кушлинский Н.Е. Фактор роста эндотелия сосудов, его рецепторы и антиапоптотические белки BCL-2 и акт при раке молочной железы // Маммология. – 2006. – № 3. – С. 63–68.
6. Bridges A.J. The rationale and strategy used to develop a series of highly potent, irreversible, inhibitors of the epidermal growth factor receptor family of tyrosine kinase // Curr.Med. Chem. – 1999. – № 6. – Р. 825–843.
7. Carmeliet P. Angiogenesis in life, disease and medicine // Nature. – 2005. – Vol. 438. – № 7070. – Р. 932–936.
8. Dvorak H.F. Vascular permeability factor/vascular endothelial growth factor: a critical cytokine in tumor angiogenesis and a potential target for diagnosis and therapy // J. Clin. Oncol. – 2002. – № 20. – Р. 4368–4380.
9. Ferrara N., Gerber H.P., LeCouter J. The biology of VEGF and its receptors // Nat. Med. – 2003. – № 9. – Р. 669–676.
10. Kaneko T., Konno H., Baba M. et al. Urokinase-type plasminogen activator expression correlates with tumor angiogenesis and poor outcome in gastric cancer // Cancer Sci. – 2003. – № 94 – Р. 43–49.
11. McDonald DM, Foss AJE. Endothelial cells of tumor vessels: abnormal but not absent // Cancer Metastasis Rev. – 2000. – № 19. – Р. 109–20.
12. Ribatti D. History of research on tumor angiogenesis. – Netherlands, 2009. – 125 р.
13. Senger D.R., Galli S.J., Dvorak A.M. et al. Tumor cells secrete a vascular permeability factor that promotes accumulation of ascites fluid // Science – 1983. – № 219. – Р. 983–5.

Одним из важнейших этапов развития опухоли считается ее способность индуцировать и поддерживать ангиогенез. Изучение молекулярных механизмов ангиогенеза показало, что динамический баланс, обеспечивающий формирование и развитие новых сосудов внутри опухоли, зависит от про- и антиангиогенных факторов [2, 7]. Основным активатором ангиогенеза считают фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), ответственный за пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток, а также имеющий непосредственное отношение к инвазии и метастазированию опухоли [8, 9, 12]. Накоплены данные, подтверждающих участие VEGF и эпидермального фактора роста (EGF) в построении сосудистого русла, росте и прогрессии злокачественных новообразований. Причем взаимодействие этих лигандов с трансмембранными тирозинкиназными рецепторами рассматривают как важнейший аутокринный путь промоции опухоли [6]. Непосредственное отношение к активации факторов роста и процессам неоангиогенеза в опухоли имеет тканевая система активации плазминогена [10]. Ключевую роль в активации образования ассоциированных с опухолью протеиназ играют активаторы плазминогена [1].

Целью настоящего исследования явилось изучение в ткани эндофитной и экзофитной форм рака шейки матки уровня ростовых факторов и их рецепторов, антигена плоскоклеточной карциномы и некоторых компонентов системы активации плазминогена.

Материалы и методы исследования

Были изучены ткани опухоли, ее перифокальной зоны, визуально неизмененные ткани, полученные при оперативном лечении 46 больных с гистологически подтвержденным плоскоклеточным раком шейки матки (эндофитной – n = 22 и экзофитной – n = 24 формы роста) T1б-2аN0M0 стадии процесса. Стадирование рака шейки матки проводилось в соответствии с классификацией TNM (UICC, версия 2002 г.). Диагностика рака основывалась на результатах гистологического исследования в соответствии с отраслевыми стандартами и алгоритмами объемов диагностики и лечения злокачественных новообразований в онкологии. Критерием отбора больных являлся радикально резектабельный, морфологически подтвержденный диагноз рака шейки матки.

Гистологический анализ опухоли при обоих вариантах роста, выбранных в качестве объекта исследования, плоскоклеточный рак без ороговения.

Все больные были позднего репродуктивного и перименопаузального возраста.

Тканью перифокальной зоны считали образцы на расстоянии 1 см от видимого края опухоли. Образцы опухоли, ее перифокальной зоны и неизмененной ткани были взяты во время операции и заморожены для дальнейшего хранения при температуре –70 °С.

Уровень VEGF, VEGFR (BenderMedSystem, USA), EGF, EGFR (BCMDiagnostics, USA), SСC (FUJIREBIO, Швеция), плазмина, u-PA и t-PA(Technoclone, Австрия) определяли методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием стандартных тест-систем в 10 % цитозольных фракциях, приготовленных на 0,1 М калий-фосфатном буфере рН 7,4, содержащим 0,1 % Твин-20 и 1 % БСА.Активность плазминогена определяли в указанных образцах спектрофотометрическим методом с помощью тест-систем (SekisuiDiagnostics, USA).

В каждом конкретном случае было получено добровольное информированное согласие больных на использование материалов для проведения научных исследований.

Данные обрабатывались при помощи пакета статистических программ «STATISTICA-6», разработанного фирмой Statsoft (USA). При этом соблюдались общие рекомендации для медицинских исследований.

Результаты исследования и их обсуждение

Учитывая различия в возрастном составе больных в группах с эндофитным и экзофитным раком шейки матки, мы сочли целесообразным сравнить уровень ростовых факторов, маркера плоскоклеточного рака и показателей системы активации плазминогена в визуально неизмененной ткани. Необходимо отметить, что мы не обнаружили различий в уровне исследуемых показателей, связанных с возрастом.

Было установлено, что при эндофитной форме в визуально неизмененной ткани содержание VEGF иVEGF-R было на 25,6 и 43,1 % соответственно ниже, а их соотношение VEGF/ VEGF-R на 23,5 % выше, чем в аналогичной ткани при экзофитах. Напротив, в визуально неизмененной ткани эндофитов уровень EGF был на 24,8 % выше, чем в экзофитах, EGF-R не имел достоверных отличий и, естественно, соотношение EGF/ EGF-R также было в 1,8 раза выше (табл. 1, 2).

Уровень SSC в визуально неизмененной ткани рака шейки матки при эндофитной и экзофитной формах не имел достоверных отличий (табл. 1, 2).

Таблица 1

Уровень факторов роста, их рецепторов и антигена плоскоклеточной карциномы в тканях шейки матки при эндофитном варианте роста опухоли

Показатели

Ткань опухоли

Ткань перифокальной зоны

Визуально неизмененная ткань

VEGF, пг/г тк

1184,3 ± 96,41,3

477,9 ± 36,51,2,3

167,1 ± 14,23

VEGF-R, нг/г тк

32,6 ± 3,11

5,7 ± 0,51,2,3

4,1 ± 0,43

VEGF/ VEGF-R

36,3 ± 3,53

83,8 ± 7,91,2,3

40,8 ± 3,83

EGF, пг/г тк

102,7 ± 8,31,3

76,3 ± 5,42,3

83,1 ± 7,23

EGF-R, нг/г тк

176,3 ± 14,61

136,4 ± 11,82

119,6 ± 13,3

EGF/ EGF-R

0,58 ± 0,063

0,56 ± 0,073

0,69 ± 0,073

SСC, мкг/гтк

149,9 ± 10,61

76,7 ± 6,11,2,3

47,8 ± 5,2

Примечания:1 – достоверно по отношению к показателю в визуально неизмененной ткани; 2 – достоверно по отношению к показателю в ткани опухоли; 3 – достоверно по отношению к показателю при экзофитном росте опухоли. Уровень показателей нормирован на грамм влажной ткани.

В ткани злокачественной опухоли шейки матки уровень VEGF был резко повышен относительно соответствующих визуально неизмененных тканей: при эндофитной форме роста опухоли – в 7,1 раза, при экзофитной – 14,8 раза. Очевидно, что показатель имел выраженные отличия при различных формах роста опухоли: при экзофитах уровень VEGF превосходил аналогичный показатель в ткани эндофита в 2,8 раза (табл. 1, 2).

В ткани злокачественной опухоли, вне зависимости от формы роста, содержание растворимого рецептора VEGF-R было увеличено относительно соответствующих визуально неизмененных тканей: при эндофитной форме роста опухоли в 8 раз, при экзофитной – 3,8 раза, однако не имело достоверных отличий между эндофитной и экзофитной формами роста рака шейки матки.

Наши результаты согласуются с данными ряда авторов, показавшими увеличение содержания VEGF и VEGFR в опухолях молочной железы и почки по сравнению с гистологически неизмененными тканями, не связанное с возрастом больных [2, 5].

Таблица 2

Уровень факторов роста, их рецепторов и антигена плоскоклеточной карциномы в тканях шейки матки при экзофитном варианте роста опухоли

Показатели

Ткань опухоли

Ткань перифокальной зоны

Визуально неизмененная ткань

VEGF, пг/г тк

3320,7 ± 216,51

265,5 ± 23,12

224,6 ± 21,8

VEGF-R, нг/г тк

27,7 ± 2,41

33,4 ± 3,11,2

7,2 ± 0,7

VEGF/ VEGF-R

119,9 ± 10,21

7,9 ± 0,61,2

31,2 ± 2,9

EGF, пг/г тк

192,9 ± 17,41

53,8 ± 4,62

62,5 ± 4,9

EGF-R, нг/г тк

191,4 ± 18,31

152,1 ± 12,42

145,2 ± 14,2

EGF/ EGF-R

1,0 ± 0,081

0,35 ± 0,032

0,4 ± 0,04

SСC, мкг/гтк

161,7 ± 13,81

37,6 ± 3,22

41,3 ± 3,8

Примечания: 1 – достоверно по отношению к показателю в визуально неизмененной ткани; 2 – достоверно по отношению к показателю в ткани опухоли; 3 – достоверно по отношению к показателю при экзофитном росте опухоли. Уровень показателей нормирован на грамм влажной ткани.

Соотношение VEGF/ VEGF-R в ткани экзофитной опухоли было в 3,3 раза выше, чем при эндофитной. Однако при сравнении соотношения VEGF/ VEGF-R в ткани опухоли при разной форме роста с показателями в соответствующей визуально неизмененной ткани получены интересные результаты. Так, в ткани экзофитной опухоли показатель VEGF/VEGF-R превосходил аналогичные значения в соответствующей визуально неизмененной ткани в 3,8 раза, тогда как при эндофитной форме роста опухоли не имел достоверных отличий (табл. 1, 2).

На наш взгляд, факт повышения уровня VEGF может определять один из важных клинических признаков экзофитной опухоли, а именно ее повышенную кровоточивость. Поскольку клетки эндотелия во вновь образованных сосудах опухоли не образуют нормального монослоя, они не могут выполнять обычную барьерную функцию эндотелия [4, 11]. Как известно, большие концентрации VEGF являются мощным фактором повышения проницаемости сосудов [13], что может обусловить аномально высокую проницаемость опухолевой сосудистой сети и ее склонности к кровотечениям. С другой стороны, учитывая, что растворимый VEGF-R представляет собой ингибитор VEGF, можно предполагать, в ткани эндофитной опухоли VEGF-А – сигнальный путь ангиогенеза не активирован относительно визуально неизмененной ткани, т.е. в самой опухоли не происходит повышенное образование патологических кровеносных сосудов. Напротив, в ткани экзофитной опухоли этот процесс активно протекает. С другой стороны, известно что, эндофитные опухоли шейки матки имеют обширную сеть лимфатических сосудов, что способствует местному распространению процесса по типу инфильтрации окружающих тканей. В этом можно рассмотреть индивидуальные особенности различных форм роста рака шейки матки.

Уровень EGF и EGF-R в ткани опухоли шейки матки вне зависимости от ее формы роста был повышен относительно соответствующей визуально неизмененной ткани: при эндофите – на 23,6 и 47,4 %, при экзофите – в 3,1 и 1,3 раза соответственно. Показатель EGF/ EGF-R в ткани эндофитной опухоли не имел достоверных отличий от значений в визуально неизмененной ткани, а при экзофитной был выше в 2,3 раза.

Известно, что EGF может индуцировать процессы опухолевого ангиогенеза за счет гиперэкспрессии VEGF [9]. При ряде опухолей эпителиальной природы обнаруживается избыточная экспрессия EGFR и/или EGF, что приводит к повышенной пролиферативной активности трансформированных клеток и, как правило, ассоциируется с метастатическим фенотипом заболевания и, соответственно, коррелирует с плохим прогнозом [6].

Полученные результаты, с одной стороны, можно трактовать как участие EGF в процессе активации VEGF в ткани опухоли, особенно выраженную при экзофитной форме роста. С другой стороны, сравнение показателей EGF/EGF-R в ткани опухоли и соответствующей визуально неизмененной ткани, а также последней при различных формах роста, указывает на повышенную пролиферативную активность только клеток ткани опухоли при экзофитном росте и повышенную пролиферативную активность всех исследуемых образцов при эндофитном, что подтверждается в клинике стимуляцией опухолевой инфильтрации окружающих тканей при этой форме роста. Уровень SСC в ткани рака шейки матки при эндофитной и экзофитной формах не имел достоверных отличий и был в 3,1 и 3,9 раза выше, чем в соответствующих визуально неизмененных тканях (табл. 1, 2).

Результаты изучения показателей тканевой фибринолитической системы в тканях шейки матки при различных вариантах роста злокачественной опухоли представлены в табл. 3, 4. Обнаружены некоторые различия показателей тканевой фибринолитической системы в визуально неизмененной ткани при различных формах рака шейки матки. Так, уровень плазмина при эндофитной форме был в 1,4 раза выше, а плазминогена – в 1,4 ниже, чем при экзофитной форме. Еще одним отличием было различное содержание урокиназы: в визуально неизмененной ткани при эндофитах этот показатель был снижен относительно значений при экзофитах в 3,8 раза, без изменения ее активности. Содержание и активность тканевого активатора плазминогена tPA не имело достоверных отличий.

Таблица 3

Показатели активности системы активации плазминогена в тканях шейки матки при эндофитном варианте роста опухоли

Показатели

Ткань опухоли

Ткань перифокальной зоны

Визуально неизмененная ткань

Плазмин, нг/г тк

474,1 ± 42,53

434,7 ± 35,43

408,1 ± 37,83

Плазминоген, Pg/г тк

2,1 ± 0,2

2,1 ± 0,16

2,0 ± 0,143

uPA активность, ед/г тк

0,7 ± 0,051,3

0,4 ± 0,062

0,3 ± 0,04

uPA содержание, ед/г тк

42,7 ± 3,91

15,1 ± 1,31,2,3

7,4 ± 0,63

tPA активность, ед/г тк

3,8 ± 0,43

5,1 ± 0,52

4,8 ± 0,6

tPA содержание, ед/г тк

61,4 ± 4,93

50,8 ± 3,62,3

60,1 ± 5,9

Примечания:1 – достоверно по отношению к показателю в визуально неизмененной ткани; 2 – достоверно по отношению к показателю в ткани опухоли; 3 – достоверно по отношению к показателю при экзофитном росте опухоли. Уровень показателей нормирован на грамм влажной ткани.

В ткани опухоли при эндофитной форме роста уровень плазмина и плазминогена относительно визуально интактной ткани не имел достоверных отличий. При экзофитной форме роста в ткани опухоли содержание плазмина было выше, чем в соответствующей визуально неизмененной ткани на 24,4 %, а плазминогена, напротив, – на 28,6 % ниже.

Были выявлены различия и в системе активаторов плазминогена. Так, в ткани опухоли при эндофитной форме роста относительно визуально неизмененной ткани нарастал уровень и активность uPA в 5,8 и 2,3 раза соответственно, без выраженных изменений уровня и активности tPA. Напротив, в ткани опухоли при экзофитной форме роста относительно визуально неизмененной ткани нарастал уровень и активность tPAв 2,1 и 1,5 раза соответственно, без выраженных изменений активности uPA.

В ткани перифокальной зоны опухоли вне зависимости от формы ее роста изученные показатели не имели достоверных отличий от значений в визуально неизмененной ткани шейки матки.

На первый взгляд, создается впечатление, что в ткани эндофитной опухоли относительно визуально неизмененной ткани и ткани перифокальной зоны меняется только содержание uPA и повышена его активность. Тогда логично предположить, что именно урокиназа, без активации плазминогена и перехода его в плазмин, участвует в экспрессии фактора роста эндотелия сосудов VEGF, как описано в данных литературы [3]. А в ткани опухоли при экзофитной форме роста активация ростовых факторов происходит через активацию плазминогена в плазмин посредством тканевого активатора. Однако если вернуться к разнице показателей в визуально неизмененной ткани при обоих вариантах роста опухоли, можно предположить, что, в отличие от экзофитов, при эндофитах отмечается более выраженная стимуляция системы активации плазминогена с участием uPA, а не tPA, во всех исследуемых образцах, а именно в визуально неизмененной ткани, злокачественной опухоли и ее перифокальной зоне.

Таблица 4

Показатели активности системы активации плазминогена в тканях шейки матки при экзофитном варианте роста опухоли

Показатели

Ткань опухоли

Ткань перифокальной зоны

Визуально неизмененная ткань

Плазмин, нг/г тк

396,2 ± 25,61

319,8 ± 28,42

299,4 ± 23,8

Плазминоген, Pg/г тк

2,0 ± 0,21

2,9 ± 0,32

2,8 ± 0,3

uPA активность, ед/г тк

0,4 ± 0,06

0,3 ± 0,032

0,3 ± 0,04

uPA содержание,ед/г тк

43,2 ± 3,71

34,8 ± 3,22

28,4 ± 3,4

tPA активность, ед/г тк

7,2 ± 0,61

4,3 ± 0,52

4,8 ± 0,5

tPA содержание, ед/г тк

147,6 ± 12,51

77,6 ± 5,42

69,1 ± 5,3

Примечания:1 – достоверно по отношению к показателю в визуально неизмененной ткани; 2 – достоверно по отношению к показателю в ткани опухоли. Уровень показателей нормирован на грамм влажной ткани.

Таким образом, выявленные закономерности экспрессии факторов роста, обусловленные особенностями активации компонентов системы активации плазминогена, вероятно, определяют различное клиническое течение экзофитных и эндофитных злокачественных опухолей шейки матки.

Рецензенты:

Каймакчи О.Ю., д.м.н., ассистент кафедры онкологии Ростовского государственного медицинского университета, г. Ростов-на-Дону;

Николаева Н.В., д.м.н., ассистент кафедры онкологии Ростовского государственного медицинского университета, г. Ростов-на-Дону.

Работа поступила в редакцию 15.09.2014.


Библиографическая ссылка

Франциянц Е.М., Моисеенко Т.И., Комарова Е.Ф., Погорелова Ю.А., Никитина В.П., Спиридонова Д.А., Селезнева О.Г., Бойко К.П., Гурнак В.В. ФАКТОРЫ РОСТА, МАРКЕР ПЛОСКОКЛЕТОЧНОГО РАКА SСC И КОМПОНЕНТЫ СИСТЕМЫ АКТИВАЦИИ ПЛАЗМИНОГЕНА В ТКАНИ РАКА ШЕЙКИ МАТКИ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФОРМЫ РОСТА // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 9-11. – С. 2494-2499;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=35387 (дата обращения: 21.04.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252