Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

В последнее время все больше появляется сведений в литературе относительно роли нарушений баланса цитокинов в патогенезе заболеваний различной этиологии, в частности инфекционной, иммуноаллергической природы, а также в развитии онкологических заболеваний различной локализации [3; 5].

Многообразие биологических эффектов интерлейкинов, их ключевая роль в воспалительных и противовоспалительных реакциях организма, пролиферации, дифференцировке, цитотоксичности клеток, межклеточных взаимодействиях, поддержании гомеостаза предполагает участие в патологических процессах, в том числе и в развитии злокачественных новообразований [2; 10].

Целью настоящего фрагмента исследования явилось установление закономерностей расстройств цитокинового статуса у больных фолликулярной и папиллярной формами рака щитовидной железы (РЩЖ) в динамике распространения неоплазии.

Материал и методы исследования

Проведена сравнительная оценка показателей цитокинового статуса у пациентов с I-II стадиями (T1-2N0M0) и III-IV стадиями заболевания (T3-4N0M0, T1-4N1M0) РЩЖ, находившихся на лечении в клинике факультетской хирургии и онкологии ГОУ ВПО Саратовского ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава (на базе НУЗ «Дорожная клиническая больница на ст.Саратов II» ОАО «РЖД») за период с 2007 по 2010 г.

В I группу наблюдения были включены 70 больных фолликулярной формой РЩЖ (средний возраст составил 53,6 года), из них с I‒II стадиями - 36, с III-IV стадиями - 34 пациента. II группу составили 72 пациента папиллярной формой РЩЖ (средний возраст - 52,4 года), из них с I‒II стадиями - 37, с III-IV стадиями - 35 пациентов. Группу сравнения составили 35 практически здоровых людей (средний возраст - 54,8  года). Причем по полу больные распределились следующим образом: в I группе - 57 % женщин, 43 % мужчин, во II группе - 62 % женщин, 38 % мужчин, в контрольной группе - 61 % женщин, 39 % мужчин.

Концентрацию цитокинов (интерлейкина-1 (ИЛ-1), интерлейкина-6 (ИЛ-6), фактора некроза опухоли (ФНО-α), гранулоцитарного колониестимулирующего фактора (ГКСФ)) определяли в сыворотке крови в исследуемых группах наблюдения с помощью иммуноферментных тест-систем, основанных на «сэндвич»-варианте твердофазного иммуноферментного анализа («Вектор-Бест», Санкт-Петербург) на иммуноферментном анализаторе «СтатФакс» (Москва) в соответствии с инструкцией фирмы производителя. Указанные показатели определяли на момент поступления в стационар до начала проведения комплексной терапии. Статистическая обработка данных проводилась на персональном компьютере с помощью программ Statistica 99 (Версия 5,5 А, «Statsoft, Inc», г.Москва, 1999); «Microsoft Exсel, 97 SR-1 (Microsoft, 1997). Определялись критерий достоверности Стьюдента, достоверность различий, расчет средней арифметической.

Результаты и их обсуждение

Как показали результаты исследований, у больных фолликулярной и папиллярной формами РЩЖ уровень ИЛ-1 в крови возрастал уже на I‒II стадиях распространения неоплазии, по сравнению с показателями группы контроля, и оставался стабильно высоким на III‒IV стадиях развития опухолевого процесса (табл. 1, 2).

Таблица 1

Показатели содержания интерлейкинов в крови у больных фолликулярной формой РЩЖ при различных стадиях развития неоплазии

Примечания:

Р - рассчитано по отношению к соответствующим показателям группы контроля;

Р1 - рассчитано по отношению к соответствующим показателям у больных с I‒II стадиями этой же формы патологии.

Однако на III‒IV стадиях развития заболевания у больных папиллярной формой патологии уровень ИЛ-1 был несколько ниже, чем в аналогичный период наблюдения у пациентов с фолликулярной формой РЩЖ (табл. 2).

Касаясь биологической значимости возрастания уровня в крови ИЛ-1, необходимо отметить следующие данные литературы, свидетельствующие об адаптивном компенсаторно-приспособительном характере усиления продукции указанного цитокина моноцитарно-макрофагальными клетками, лимфоцитами и другими клеточными элементами. Как известно, ИЛ-1 осуществляет различные функции: индуцирует хемотаксис полиморфноядерных лейкоцитов, хемотаксис макрофагов, пролиферацию эндотелиальных клеток и остеобластов, стимулирует дифференцировку и пролиферацию B-клеток, высвобождение факторов, связанных с ростом и дифференцировкой миелоидной и лимфоидной клеточных линий, играет роль в регуляции и транскрипции гена ИЛ-2 и гена ИЛ-3 в определенных Т-клеточных линиях [1; 6].

Таблица 2

Показатели содержания интерлейкинов в крови у больных папиллярной формой РЩЖ при различных стадиях развития неоплазии

Примечания.

P - рассчитано по отношению к соответствующим показателям группы контроля;

P1 - рассчитано по отношению к соответствующим показателям крови больных
с I‒II стадиями этой же формы патологии;

P2 - рассчитано по отношению к соответствующим показателям крови больных фолликулярной формой РЩЖ с аналогичными стадиями заболевания.

Обращает на себя внимание и тот факт, что большинство типов опухолевых клеток экспрессируют рецепторы для цитокинов семейств ИЛ-1 и ИЛ-6. Внутриклеточные сигнальные молекулы представленны транскрипционными факторами NFkB, STAT1, STAT3, запускающими пролиферацию, ингибирующими апоптоз и приводящими к синтезу ростовых факторов [10].

Далее представлялось целесообразным исследование содержания в крови больных фолликулярной и папиллярной формами РЩЖ ИЛ-6.

Как оказалось, содержание ИЛ-6 в крови больных фолликулярной и папиллярной формами РЩЖ не отличалось от показателей контрольной группы на I‒II стадиях распространения неоплазии, возрастая лишь на III‒IV стадиях распространения опухолевого процесса. Причем сдвиги уровня ИЛ-6 в крови в обеих группах наблюдения были идентичными на разных стадиях развития неоплазии (см. табл. 2).

Увеличение уровня ИЛ-6 в крови указанного контингента больных не позволяет дать однозначную оценку указанному феномену. С одной стороны, ИЛ-6 является провоспалительным цитокином, иммуномодулятором, стимулирующим иммунопоэз за счет усиления продукции иммуноглобулинов, костимуляции Т-клеток тимоцитов, индуцирует образование ИЛ-2. В то же время, очевидно, что ИЛ-6 может выступать в роли индуктора канцерогенеза, стимулируя, по данным литературы, рост миелом, рака шейки матки, почки, молочной и предстательной железы [2; 3; 8].

Понимание роли ИЛ-6 как ростового фактора стимулировало фундаментальные исследования механизма передачи сигнала ИЛ-6 в опухолевых клетках. Установлено, что действие ИЛ-6 опосредуется специфическими рецепторами, экспрессированными на клетках многих типов тканей, в частности лимфоидной и нелимфоидной дифференцировки. Рецептор для ИЛ-6 состоит из 2 полипептидных цепей: a-цепи - собственно рецептора ИЛ-6 или gp 80 и молекулы gp 130, являющейся общей для различных типов цитокинов: ИЛ-6, ИЛ-11, кардиотрофина 1, онкостатина М [4].

Известно, что ИЛ-6 обладает и мощным ангиогенным действием, стимулируя продукцию VEGF опухолевых клеток. Согласно данным ряда авторов, провоспалительные цитокины могут не только усиливать рост, но и метастазирование опухолевых клеток [1; 2; 8].

Таким образом, увеличение содержания в крови ИЛ-1 и ИЛ-6 в процессе развития неоплазии обеспечивает определенную динамическую взаимосвязь антионкогенных механизмов защиты, с одной стороны, и активацию ряда молекулярно-клеточных механизмов канцерогенеза, с другой.

Проведенное нами далее определение содержания в крови у больных фолликулярной и папиллярной формами РЩЖ ФНО-α свидетельствовало о возрастании его уровня уже на I‒II стадиях распространения неоплазии и еще большем увеличении на III‒IV стадиях заболевания. Причем при фолликулярной форме РЩЖ возрастание ФНО-α в крови было выражено в большей степени, чем при папиллярной форме патологии как на ранних, так и на более поздних стадиях развития неоплазии (см. табл. 1).

Выявленные нами закономерности увеличения содержания в крови ФНО-α свидетельствуют об активации системной неспецифической резистентности организма против развития опухолевого
процесса.

Установлено, что ФНО-α является единственным цитокином, обладающим прямым цитотоксическим эффектом в отношении опухолевых клеток. Цитотоксический эффект ФНО-α, с одной стороны, может реализоваться мембранным мономером рецептора ФНО-α при межклеточных контактах иммунокомпетентной клетки с клеткой-мишенью, а с другой стороны, тример ФНО-α, связанный с транспортными молекулами, может транспортироваться с кровотоком к эффекторным клеткам. Тример ФНО-α связывается с рецепторами ФНО-α на опухолевых клетках и денатурирует их. Несмотря на то, что на всех клетках обнаруживается ФНО-рецептор, только мутантные клетки связываются с ФНО-α и разрушаются. Высокие концентрации ФНО-α определяются у больных при генерализованном злокачественном процессе и являются проявлением защитной реакции иммунной системы [2; 3].

Однако биологические эффекты ФНО, как и других цитокинов при опухолевом процессе, неоднозначны. В ряде случаев повышение концентрации ФНО-α приводит к его полимеризации и снижению противоопухолевого эффекта. В то же время высокие концентрации ФНО-α обладают негативным действием - вызывают развитие выраженных местной и общей воспалительной реакций, кахексии, угнетение активности моноцитов, тканевых макрофагов и других клеток и являются одним из патогенетических факторов развития у онкологических больных паранеопластических синдромов [1; 3].

Целью последующего фрагмента исследования было определение ГКСФ в крови больных фолликулярной и папиллярной формами РЩЖ в динамике распространения неоплазии.

ГКСФ впервые описан как фактор, стимулирующий терминальную дифференцировку ряда миело-моноцитарных клеточных линий и образование миелоидных колоний клетками костного мозга [7; 9].

ГКСФ синтезируется в организме человека многими типами клеток - моноцитами, макрофагами, фибробластами, эндотелиальными клетками.

Проведенное нами далее определение содержания в крови больных фолликулярной и папиллярной формами РЩЖ ГКСФ свидетельствовало о возрастании его уровня, достигающего максимума в период метастазирования опухолевых клеток, то есть на III‒IV стадиях распространения неоплазии. Причем на поздних стадиях развития фолликулярной формы РЩЖ возрастание содержания в крови ГКСФ было выражено в большей степени, чем при папиллярной форме неоплазии (см. табл. 1, 2).

Касаясь значимости выявленного нами феномена возрастания уровня ГКСФ в крови пациентов с фолликулярной и папиллярной формами РЩЖ, следует отметить, что ГКСФ увеличивает функциональную активность зрелых лейкоцитов - нейтрофилов, усиливает продукцию ими кислородных радикалов и антителозависимую цитотоксичность, уменьшает LPS-индуцированную продукцию провоспалительных цитокинов (ИЛ-1β и ФНО-α), ИФН-γ, стимулирует синтез ИЛ-4, ИЛ-10, Th2 и гуморальные реакции [5; 7; 10].

Таким образом, результаты сравнительной оценки изменений цитокинового статуса при фолликулярной и папиллярной формах РЩЖ по содержанию в крови ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-α и ГКСФ позволили сделать следующие выводы:

1. Общей закономерностью изменений цитокинового статуса при фолликулярной и папиллярной формах РЩЖ является увеличение содержания в крови ИЛ-1 и ФНО-α, коррелирующее со степенью распространения неоплазии и достигающее максимума на III‒IV стадиях заболевания.

2. Уровень ИЛ-6 в крови при фолликулярной и папиллярной формах РЩЖ возрастает лишь на поздних метастатических стадиях опухолевого процесса.

3. Содержание в крови ГКСФ обнаруживает параллелизм со степенью распространения неоплазии лишь при фолликулярной форме РЩЖ, достигая максимального значения на III‒IV стадиях патологии. При папиллярной форме РЩЖ содержание ГКСФ в крови возрастает незначительно в одинаковой степени на I‒II и III‒IV стадиях неоплазии.

4. Увеличение содержания в крови пациентов с фолликулярной и папиллярной формами РЩЖ ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-α и ГКСФ особенно в период метастазирования неоплазии, отражает не только активацию механизмов антионкогенной резистентности организма, но и усиление действия ростстимулирующих факторов на малигнизированные клетки за счет гетерогенности структуры мембранных рецепторов к провоспалительным цитокинам.

5. Мониторинг показателей содержания в крови ИЛ-1, ИЛ-6, ФНО-α и ГКСФ может быть использован для оценки эффективности комплексной терапии высокодифференцированных форм РЩЖ, степени распространения неоплазии.

Список литературы

1. Бережная Н.М. Роль клеток системы иммунитета в микроокружении опухоли. Взаимодействие клеток системы иммунитета с другими компонентами микроокружения // Онкология. - 2009. - Т. 11, №2. - С. 86-93.
2. Телетаева Г.М. Цитокины и противоопухолевый иммунитет // Практическая онкология. - 2007. - Т.8, №4. - С. 211-218.
3. Тотолян А.А., Фрейдлин И.С. Клетки иммунной системы. - СПб.: Наука, 2000. - 231с.
4. Тупицын Н.Н. Роль рецептора цитокинов gp 130 в росте и дифференцировке нормальных и опухолевых гемопоэтических клеток // Гемат. и трансфуз. - 2001. - Т. 46. - С. 9-14.
5. Шок как проявление реакции дезадаптации при стрессе / под общ. ред. П.В. Глыбочко, А.А. Свистунова, Н.П. Чесноковой, М.Ю. Ледванова. - М.: Изд. «Академия естествознания», 2009. - 528 с.
6. Dinarello C. The biological properties of interleukin-1 // Eur. Cytokine Netw. - 1994. - Vol. 5. - P. 517-526.
7. Franzke A. The role of G-CSF in adaptive immunity // Cytokines Growth Factors Rev. - 2006. - Vol. 17. - P. 235-244.
8. Lu C., Rak J.W., Kerbel R.S. Interleukin-6 in progression of human solid tumors: transitional changes in the regulation of cell growth, apoptosis and angiogenesis // Cancer J. - 1997. - Vol. 10. - P. 256-261.
9. Sloand E., Kim S.. MaciejewskyJ. et al. Pharmacologic doses of G-CSF affect cytokine production by lymphocytes in vivo and in vitro // Blood. - 2000. - Vol. 95. - P. 2269-2274.
10. Yoshimura A. Signal transduction of inflammatory cytokines and tumor development // Cancer Sci. - 2006. - Vol. 97. - P. 439-447.

Рецензенты:

Пучиньян Д.М., д.м.н., профессор, Заместитель директора по науке ФГУ «Саратовский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии» Минздравсоцразвития РФ, и.о. главного научного сотрудника отдела лабораторной и функциональной диагностики, Саратов;

Конопацкова О.М., д.м.н., профессор кафедры факультетской хирургии и онкологии ГОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Росздрава, Саратов.