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

ФАКТОРЫ ЛОКАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА У БОЛЬНЫХ РАКОМ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ПОЛОСТИ РТА И ЯЗЫКА С ОТСУТСТВИЕМ И НАЛИЧИЕМ РЕГИОНАРНЫХ МЕТАСТАЗОВ И РЕЦИДИВОВ

Златник Е.Ю. 1 Светицкий П.В. 1 Новикова И.А. 1 Нистратов Г.П. 1 Аединова И.В. 1 Волкова В.Л. 1 Баужадзе М.В. 1 Ульянова Е.П. 1 Закора Г.И. 1 Селютина О.Н. 1
1 ФГБУ «Ростовский научно-исследовательский онкологический институт» Минздрава России
Проведено сравнительное исследование показателей локального иммунитета в тканях опухоли и перитуморальной области 69 больных раком языка и слизистой дна полости рта без рецидивов и метастазов, с регионарными метастазами и с рецидивами с помощью ИФА и иммуногистохимических методов. Показан высокий уровень провоспалительных цитокинов (IL-1, IL-6, IL-8) в ткани опухоли, превышающий их содержание в перитуморальной зоне. Выявлено преобладание CD3+СD8+ клеток среди изученных Т-лимфоцитарных субпопуляций, а также их максимальное количество в опухолях больных без метастазов и минимальное – у больных с регионарными метастазами. Присутствие СD68+ макрофагов было наиболее выраженным на границе опухоли и перитуморальной зоны у больных без метастазов. Итак, установлен ряд особенностей локального иммунитета у больных первичным, рецидивирующим и метастазирующим раком слизистой полости рта.
рак слизистой полости рта
локальный иммунитет
лимфоциты
цитокины
1. Бережная Н.М., Чехун В.Ф. Иммунология злокачественного роста. – Киев, Наукова Думка, 2005. – 790 с.
2. Кит О.И., Шапошников А.В., Златник Е.Ю., Никипелова Е.А., Закора Г.И., Геворкян Ю.А., Аверкин М.А. Локальный уровень цитокинов при раке толстой кишки // Известия ВУЗов Северо-Кавказский регион. Естеств. науки. Клин. онкология, акушерство, гинекология и педиатрия. Спецвыпуск. – 2011. – С. 48–51.
3. Летягин В.П., Тупицын Н.Н, Артамонова Е.В. Варианты иммунофенотипа рака молочной железы и их клиническое значение для прогноза // VII российская онкологическая конференция: – М., 2003. – С. 50–53.
4. Хаитов Р.М. Физиология иммунной системы. – М.: ВИНИТИ РАН, 2001. – 222 с.
5. Шамилов Ф.А. Субпопуляции интратуморальных лимфоцитов при раке молочной железы // Онкология. – 2012. – № 2. – С. 60–65.
6. Ярилин А.А. Основы иммунологии. – М., Медицина 1999. – 456 с.
7. Balkwill F. Cancer and the chemokine network // Nat. Res. Cancer. – 2004; 4 (7): 540–550.
8. Fidler I.J. The organ microenvironvent and cancer metastasis // Differentiation. – 2002; 70 (9–10): 498–505.
9. Lewis C.E., Pollard W.J. Distinct role of macrophages in different tumor microenvirontments // Cancer res. – 2006; 66(2): 605–612.
10. Zlatnik E., Nerodo G., Mordan A., Mkrtchyan E. Factors of local immunity in patients with ovarian cancer // Europ. J. of Cancer. v. 49, suppl. 2, September 2013. P. 733. Abstr. 3069.

Биологическое поведение злокачественной опухоли, которое характеризует скорость ее роста, способность к инвазии и распространению, а, в конечном итоге, и прогноз заболевания, зависит от многих причин, связанных как с ее особенностями, так и с эффективностью или неэффективностью системных защитных механизмов, среди которых важное место занимают иммунные. По-видимому, свойства опухоли и реакции иммунной системы организма на нее тесно взаимосвязаны. С учетом значения иммунокомпетентных клеток в процессах апоптоза, пролиферации, неоангиогенеза (в частности, через продукцию цитокинов), их роль в микроокружении опухоли представляется существенной, однако, не полностью проясненной. Иммунная защита организма от опухоли осуществляется не только на системном, но и на локальном уровне. Участие в ней различных клеточных факторов, главным образом, Т- и NК-клеток, а также их растворимых продуктов, в настоящее время не подлежит сомнению [4, 6, 7]. Однако, хотя присутствие иммунокомпетентных клеток и гуморальных факторов в микроокружении опухоли давно описано, их роль в очаге расценивается двояко, т.е. они рассматриваются как факторы, не только способствующие ее регрессии, но и могущие стимулировать ее рост, тем более, при распространенных стадиях [1, 8, 9].

Оценка факторов локального иммунитета у онкологических больных, в частности, при раке слизистой полости рта и языка, представляет собой важную проблему, могущую иметь теоретические и прикладные аспекты.

Цель исследования

Провести сравнительную оценку факторов клеточного и гуморального иммунитета в тканевых образцах опухоли и ее перитуморальной зоны у больных раком слизистой полости рта и языка без метастазов, с регионарными метастазами и с рецидивами.

Материалы и методы исследования

Объектом исследования были 69 больных раком слизистой полости рта и языка (55 мужчин, 14 женщин; возраст 40–77 лет), которые были разделены на 3 группы по 23 человека: 1-я группа больных без регионарных метастазов и рецидивов, 2-я – с наличием метастазов, 3-я – с рецидивами. Больные проходили лечение в отделении опухолей головы и шеи ФГБУ «РНИОИ» МЗ РФ в 2006–2014 гг. Распространенность процесса у больных первых двух групп составила: со II стадией (T2N0M0) было 10 человек, с III – 25 (T2N1M0 – 4, T3N0M0 – 13, T3N1M0 – 8), с IV – 11 (T3N2M0 – 2, T4N0M0 –5, T4N1M0 – 4). У 57 (82,6 %) больных опухолевым процессом был поражен язык, у 12 (17,4 %) – слизистая дна полости рта. На языке опухоль располагалась чаще на боковой поверхности (52,2 %). У всех больных был плоскоклеточный рак, с высокой степенью дифференцировки (G1) у 18 больных, средней (G2) – у 34 и низкой (G3) – у 17.

В тканевых гомогенатах образцов опухоли и перитуморальной зоны (неизмененная ткань на расстоянии 1–3 см от опухоли) проводили определение уровней про- и противовоспалительных цитокинов (IL-1ß, IL-1RА, IL-2,IL-6, IL-8, IL-10, IFN-α, IFN-γ, TNF-α) методом ИФА с тест-системами производства «Вектор-Бест» (Новосибирск); результаты выражали в пг/мл; удельное содержание цитокинов вычисляли путем пересчета полученных данных на 1 г белка. В срезах тканей оценивали содержание основных субпопуляций Т-лимфоцитов методом ИГХ с антителами к CD4, и CD8, CD68 фирмы DAKO.

Результаты исследования и их обсуждение

Сравнительная характеристика удельных уровней цитокинов в тканях опухоли и перитуморальной зоны (ПЗ) представлена в таблице. Вариабельность значений оказалась существенной; несмотря на это, удалось установить ряд статистически достоверных различий содержания провоспалительных цитокинов.

Удельное содержание цитокинов в тканях опухоли и ПЗ больных различных групп (пг/мл/г белка)

Цитокины

Группы больных, образцы тканей

1-я

2-я

3-я

Опухоль

ПЗ

Опухоль

ПЗ

Опухоль

ПЗ

TNF-α

2,32 ± 1,16

1,47 ± 0,24

2,83 ± 0,91

3,1 ± 0,96

2,82 ± 0,78

2,32 ± 0,357

IL-8

16,3 ± 3,5*

5,5 ± 2,33

26,7 ± 7,2*

7,3 ± 2,78

17,0 ± 7,4

12,7 ± 7,2

IL-6

7,1 ± 3,2*

0,71 ± 0,158

5,95 ± 2,03*

1,23 ± 0,49

13,3 ± 7,3

1,4 ± 0,56

IL-10

2,5 ± 0,33

2,42 ± 0,33

2,92 ± 1,1

3,64 ± 1,69

1,23 ± 0,4

1,84 ± 0,5

IL-1ß

14,4 ± 3,8*

4,7 ± 0,71

19,0 ± 4,2*

6,7 ± 2,1

17,5 ± 8,2

26,5 ± 10,7

IL-1RА

492 ± 83

397 ± 33,4

IFN-α

0,576 ± 0,1

0,548 ± 0,09

0,442 ± 0,11

0,47 ± 0,08

IFN-γ

1,3 ± 0,2

1,576 ± 0,19

1,26 ± 0,17

2,35 ± 0,76

IL-2

0,533 ± 0,06

0,5 ± 0,06

0,884 ± 0,24

1,19 ± 0,56

Примечание. * – статистически достоверные отличия от показателей ПЗ (Р < 0,05).

Как видно из таблицы, в опухолевой ткани по сравнению с ПЗ отмечено статистически значимо более высокое содержание провоспалительных цитокинов IL-1ß, IL-6, IL-8 в группе больных без регионарных метастазов; у больных с регионарными метастазами наблюдались сходные различия. При рецидивах подобная разница отмечена только по уровню IL-6, но она оказалась статистически недостоверной вследствие высокой индивидуальной вариабельности показателей. Тканевые уровни интерферонов, IL-2 и IL-10 в опухоли и в ПЗ были невысоки и не имели статистически достоверных различий.

Сопоставление исследованных показателей в ткани опухоли выявило отсутствие статистически значимых различий между данными больных различных групп. В ткани ПЗ сравниваемых групп обнаружены некоторые отличия, например, у больных 3-й группы по сравнению с больными 1-й группы отмечено более высокое содержание TNF-α (2,32 ± 0,357 против 1,47 ± 0,24 пг/мл/г белка) и IL-1ß (26,5 ± 10,7 против 4,7 ± 0,71 пг/мл/г белка); для обоих показателей различия статистически достоверны (Р < 0,05).

Таким образом, показан ряд статистически значимых различий тканевого уровня цитокинов между тканью опухоли и перитуморальной области с преобладанием содержания провоспалительных цитокинов IL-1ß, IL-6, IL-8 в опухолевой ткани. При рецидивах в тканевых образцах ПЗ и опухоли утрачиваются различия по IL-1ß, IL-6 и IL-8, выраженные в двух других группах, что говорит о приближении иммунологических характеристик визуально немалигнизированной ткани к опухолевой и может косвенно свидетельствовать об утрате ею свойств, ограничивающих пролиферативный потенциал опухоли.

Вероятно, избыток провоспалительных цитокинов, у которых описаны ростостимулирующие свойства [1], наблюдается за счет их продукции опухолевыми клетками, а также присутствующими в очаге активированными макрофагами, что способствует росту и распространению опухоли.

При морфологическом исследовании в строме и паренхиме опухолевой ткани выявлено наличие лимфоцитарно-макрофагальной инфильтрации различной степени выраженности: от незначительной (одиночно рассеянные лимфоциты и мелкие лимфоцитарные инфильтраты) до более выраженной преимущественно расположенной на границе опухоли с ПЗ.

Иммуногистохимическое (ИГХ) исследование с использованием моноклональных антител к Т-лимфоцитарным субпопуляциям: Т-хелперам (CD4) и Т-цитотоксическим (CD8) лимфоцитам, а также макрофагам (СD68) позволило оценить состав иммунокомпетентных клеток, инфильтрирующих опухоль.

Результаты ИГХ-исследования выявили ряд общих черт для опухолей сравниваемых групп. Так, во всех группах отмечено преобладание в лимфоцитарно-макрофагальном инфильтрате CD8+ лимфоцитов над CD4+ клетками, а также выраженная инфильтрация CD68+ макрофагами, тогда как инфильтрация CD4+ клетками была представлена в виде одиночных лимфоцитов, разрозненно расположенных как в строме, так и в зонах сплошного опухолевого роста (рис. 1).

Были обнаружены и некоторые различия между сравниваемыми группами. Так, в 1-й группе выявлена наиболее выраженная инфильтрация CD8+ лимфоцитами (рис. 2), как в строме опухоли, так и в паренхиме. Инфильтрация CD68+ макрофагами была также ярко выражена, составляя в паренхиме опухоли до 20 %, в инфильтратах на границе опухоль – ПЗ от 20 до 40 % инфильтрата (рис. 3).

В группах с метастазами и рецидивами отмечено более низкое содержание CD8+ лимфоцитов как в строме, так и в паренхиме опухоли, в сравнении с 1-й группой больных (рис. 2). В отдельных образцах ткани из 2-й группы выявлены только единичные CD8+ лимфоциты в паренхиме опухоли и более выраженная инфильтрация ими на границе опухоль – ПЗ. В образцах ткани больных 3-й группы на отдельных участках в зонах сплошного опухолевого роста отмечено формирование из CD8+ лимфоцитов скоплений по типу лимфоидных фолликулов.

zl1a.tif а)  zl1b.tif б)  zl1c.tif в)

Рис. 1. Инфильтрация единичными CD4+ лимфоцитами опухолевой ткани: а) 1-я группа; б) 2-я группа; в) 3-я группа. Ув. х 200

zl2a.tif а) zl2b.tif б)  zl2c.tif в)

Рис. 2. Инфильтрация CD8+ лимфоцитами опухолевой ткани: а) 1-я группа; б) 2-я группа; в) 3-я группа. Ув. х 100

zl3a.tif а)  zl3b.tif б) zl3c.tif в)

Рис. 3. Инфильтрация CD68+ макрофагами опухолевой ткани: а) 1-я группа; б) 2-я группа; в) 3-я группа. Ув. х 200

Инфильтрация опухоли CD68+ макрофагами опухоли без метастазов также была выше, чем при их наличии. Так, на долю CD68+ макрофагов в лимфоцитарно-макрофагальном инфильтрате больных 1-й группы в паренхиме приходилось от 10 до 20 %, на границе опухоли – ПЗ от 20 до 40 %. В образцах ткани больных 2-й группы выявлено снижение доли CD68+ макрофагов до 10 % как в строме опухоли, так и в ее паренхиме. Напротив, в группе с рецидивами отмечена обильная диффузная инфильтрация макрофагами и в строме и в паренхиме, составляющая до 40 % инфильтрата (рис. 3, в).

Итак, инфильтрация опухолей и пертуморальных зон иммунокомпетентными клетками формируется, главным образом, за счет макрофагов и предшественников цитотоксических Т-лимфоцитов, содержание которых преобладает в группе больных, не имеющих метастазов, над метастатической и рецидивной. Скопление CD8+ и CD68+ клеток отмечено на границе опухоли и перитуморальной зоны. Сопоставляя данные, полученные по уровням провоспалительных цитокинов и по содержанию макрофагов в исследованных образцах, мы предполагаем, что, по-видимому, основной вклад в формирование высокого тканевого содержания цитокинов вносит продукция их опухолевыми клетками (несмотря на сопутствующее воспаление во многих случаях, связанное с активацией макрофагального звена). В опухолях метастатической группы присутствует меньшее количество макрофагов по сравнению с группой без метастазов, однако, высокие уровни IL-1ß, IL-6, IL-8 отмечены в образцах обеих групп; такое несоответствие можно объяснить преимущественной продукцией этих цитокинов опухолевыми клетками.

Вклад СD8+ лимфоцитов в продукцию исследованных нами лимфокинов, вероятно, невелик, поскольку их основными продуцентами среди лимфоцитов считаются активированные СD4+ клетки, присутствие которых в тканевых образцах оказалось незначительным.

По данным литературы, оценка роли лимфоцитарной инфильтрации опухоли представляется неоднозначной, по-видимому, в связи с антигенной неоднородностью опухоли. Наличие или отсутствие экспрессии опухолевыми клетками различных антигенов, в частности, HLA I и II класса некоторые авторы связывают с различной степенью вовлеченности иммунокомпетентных клеток в противоопухолевый ответ [3]. В этих работах прослеживается (на примере рака молочной железы) положительная корреляция между Т-клеточной инфильтрацией опухоли (включая СD4+ и СD8+ лимфоциты) и положительным клиническим прогнозом, однако, судя по данным авторов, это относится к HLA-DR II позитивным опухолям [3]. В других исследованиях подчеркивается однозначно позитивная прогностическая роль инфильтрации СD8+ Т-клетками как предшественниками цитотоксических Т-лимфоцитов – эффекторов адаптивного иммунитета [5]. Преобладание СD8+ над СD4+ клетками, по-видимому, является общим свойством тканей, в отличие от крови, что подтверждено на примере рака слизистой полости рта и языка. Высокие уровни провоспалительных цитокинов, как показано в данной работе, отличают опухолевую ткань рака слизистой полости рта и языка от немалигнизированной, и могут быть неблагоприятным фактором ее развития и распространения, как было ранее продемонстрировано нами на примере опухолей других локализаций [2, 10].

Итак, установлен ряд особенностей локального иммунитета у больных первичным, рецидивирующим и метастазирующим раком слизистой полости рта и языка.

Выводы

1 Формирующийся высокий уровень провоспалительных цитокинов (IL-1ß, IL-6, IL-8) в ткани опухоли слизистой полости рта и языка, могущий вносить вклад в прогрессию и диссеминацию опухоли, является вероятным следствием их продукции опухолевыми клетками; уровни этих цитокинов в ткани опухоли превышают их содержание в перитуморальной зоне.

2. Различия между перитуморальными зонами первичной и рецидивной опухолей по содержанию TNF-α и IL-1ß свидетельствуют о приближении их цитокиновых характеристик к опухолевой ткани при рецидиве.

3. Преобладающей Т-лимфоцитарной субпопуляцией в опухоли являются CD3+СD8+ клетки, найденные в наиболее высоком количестве в опухолях больных без наличия метастазов и в минимальном – у больных с регионарными метастазами.

4. Присутствие макрофагов СD68+ является наиболее выраженным на границе опухоли и перитуморальной зоны у больных без наличия метастазов.

Рецензенты:

Каймакчи О.Ю., д.м.н., ассистент кафедры онкологии Ростовского Государственного Медицинского Университета, г. Ростов-на-Дону;

Владимирова Л.Ю., д.м.н., профессор, руководитель отделения противоопухолевой лекарственной терапии № 1, ФГБУ «РНИОИ» МЗ РФ, г. Ростов-на-Дону.


Библиографическая ссылка

Златник Е.Ю., Светицкий П.В., Новикова И.А., Нистратов Г.П., Аединова И.В., Волкова В.Л., Баужадзе М.В., Ульянова Е.П., Закора Г.И., Селютина О.Н. ФАКТОРЫ ЛОКАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА У БОЛЬНЫХ РАКОМ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ПОЛОСТИ РТА И ЯЗЫКА С ОТСУТСТВИЕМ И НАЛИЧИЕМ РЕГИОНАРНЫХ МЕТАСТАЗОВ И РЕЦИДИВОВ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 1-5. – С. 953-957;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=37494 (дата обращения: 25.05.2019).

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