Прогностическое значение содержания растворимых молекул CD50, CD54 в сыворотке крови больных раком шейки и тела матки

М.Е. Мамаева, А.В. Алясова, С.В. Шумилова, Ж.А. Казацкая, М.В. Хазов, Н.Н. Чуркина, В.В. Новиков

Ключевые слова: растворимые молекулы CD50 и CD54; рак шейки матки; опухоли тела матки.

Цель исследования — выявить взаимосвязь содержания растворимых молекул CD50, CD54 в сыворотке крови больных раком шейки и тела матки с локализацией онкологической патологии, гистологическим строением опухоли, степенью дифференцировки, степенью инвазии опухоли в окружающие ткани и оценить ее значение для прогноза заболевания.

Материалы и методы. Под наблюдением находилось 83 больных в возрасте 31–79 лет. Сывороточный уровень молекул CD50 и CD54 определяли иммуноферментным методом с помощью мышиных моноклональных антител. Для получения образцов сыворотки использовали кровь, взятую из кубитальной вены.

Результаты. Установлено, что развитие злокачественной патологии шейки и тела матки сопровождается изменением сывороточного уровня молекул CD50 и CD54. Это изменение зависит от локализации онкологической патологии, гистологического строения опухоли, степени дифференцировки опухоли и степени инвазии опухоли в окружающие ткани. У пациентов с худшим прогнозом статистически значимо снижается содержание в сыворотке крови растворимых молекул CD50 и олигомерной фракции растворимых молекул CD54. Уровень содержания растворимых молекул CD50 и CD54 в предоперационном периоде может служить дополнительным показателем, позволяющим прогнозировать течение заболевания у больных злокачественными опухолями матки.

Обширная группа эндогенных регуляторов иммунитета, так называемых растворимых дифференцировочных молекул, включает в свой состав несколько десятков белковых молекул, выполняющих функции торможения или стимуляции иммунных реакций [1–5]. Наряду с дифференцировочными молекулами, модулирующими апоптотические процессы, инициацию иммунного ответа, передачу межклеточных сигналов, в нее входят многочисленные молекулы, вовлеченные в регуляцию адгезии клеток, в том числе молекулы семейства ICAM — CD50, CD54 [6, 7].

Растворимые молекулы адгезии способны модулировать иммунный ответ, выступая в роли не только активаторов, но и ингибиторов иммунных реакций [8, 9]. Их содержание в сыворотке крови значительно изменяется при многих заболеваниях и используется в качестве мониторинговых показателей [10–13]. Получены данные об изменении сывороточного уровня растворимых молекул CD50 и СD54 при раке толстой кишки, раке легкого, раке молочной железы [14–18]. Показано, что сывороточное содержание растворимых молекул адгезии меняется при злокачественных и доброкачественных опухолях женской половой сферы [19]. Однако результаты ранее проведенных исследований не позволяют сделать заключение о характере взаимоотношений между сывороточным содержанием растворимых молекул адгезии и течением данных заболеваний. Применение современных технологий оценки сывороточного уровня растворимых молекул адгезии и сопоставление полученных данных с различными клиническими и гистологическими характеристиками новообразований дают возможность выявить новые прогностические факторы на этапе предоперационного обследования больных.

Цель исследования — выявить связь содержания растворимых молекул CD50, CD54 в сыворотке крови больных раком шейки и тела матки с локализацией онкологической патологии, гистологическим строением опухоли, степенью дифференцировки, степенью инвазии опухоли в окружающие ткани и оценить ее значение для прогноза заболевания.

Материалы и методы. Под наблюдением находились 83 больных в возрасте 31–79 лет. У 18 пациенток был диагностирован рак шейки матки (РШМ), у 65 — злокачественные опухоли тела матки. Диагноз заболевания во всех случаях был подтвержден гистологически путем патологоанатомического исследования послеоперационного материала.

Исследование проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией (принятой в июне 1964 г. (Хельсинки, Финляндия) и пересмотренной в октябре 2000 г. (Эдинбург, Шотландия)) и одобрено Этическим комитетом Приволжского окружного медицинского центра. От каждого пациента получено информированное согласие.

У больных РШМ во всех случаях был выявлен плоскоклеточный рак шейки матки, у 16 человек (88,9%) он имел высокую степень дифференцировки. У больных опухолями тела матки преобладала аденокарцинома — у 55 (84,5%), реже встречалась саркома матки — у 6 или железисто-плоскоклеточный рак — у 4 человек. У больных аденокарциномами преимущественно отмечалась высокая степень дифференцировки опухоли — у 22 (40,0%), реже встречались умеренно-дифференцированные — у 19 (34,5%) и низкодифференцированные — у 14 (25,5%) новообразования. Инвазия опухоли у 10 больных (18,2%) распространялась только на эндометрий, у 22 (40,0%) — на половину толщины миометрия, у 23 (41,8%) — на 2/3 толщины миометрия. Проводимое лечение зависело от стадии заболевания, гистологического типа строения опухоли и включало различные виды оперативных вмешательств, преимущественно тотальную гистерэктомию с придатками.

Контрольная группа была представлена 45 женщинами, не страдающими гинекологической патологией, сопоставимыми по возрасту с обследованными больными.

Для получения образцов сыворотки использовали кровь, взятую из кубитальной вены. Исследование крови проводили до выполнения больным оперативного вмешательства. Для образования сгустка образцы крови последовательно выдерживали при температуре +37°С 30 мин в термостате и в холодильнике при температуре +4°С. После этого свернувшуюся кровь центрифугировали 15 мин при давлении 200 g. Сыворотку собирали в сухие, чистые пластиковые микропробирки и хранили при температуре 40–60°С в холодильнике до 6 мес. Для проведения иммуноферментного анализа с целью выявления растворимых форм дифференцировочных молекул применяли мышиные моноклональные антитела серии ИКО, продуцируемые гибридомами, полученными в Российском онкологическом научном центре им. Н.Н. Блохина (Москва). Уровень растворимых дифференцировочных молекул в сыворотке крови определяли двухсайтовым иммуноферментным методом, суммарных фракций антигенов — с использованием поликлональных антител в качестве подложки и моноклональных антител, конъюгированных с ферментом пероксидазой корня хрена [5, 6, 8]. Анализ результатов проводили спектрофотометрически с использованием фотометра «Мультискан ЕХ» (LabSystems, Финляндия). Результаты оценивали, переводя в условные единицы оптической плотности (U/ml). Для обработки результатов исследования использовали пакет статистических программ Statistica 6.0.

Результаты и обсуждение. У больных РШМ сывороточное содержание растворимых молекул CD50 (sCD50) превышало (р<0,05) их уровень в контрольной группе в 3,5 раза (табл. 1). Одновременно имело место статистически значимое по сравнению с показателями здоровых лиц увеличение (р<0,05) уровня олигомерной фракции растворимых молекул CD54 (ol.sСD54) — в 4,3 раза и их суммарной фракции (sСD54) — в 4,9 раза.

Таблица 1. Содержание растворимых молекул CD50, CD54 у больных раком шейки и тела матки, U/ml

В группе женщин, страдающих злокачественными опухолями тела матки, уровни sСD50, ol.sСD54, sСD54 не отличались от нормы, но были статистически значимо ниже (р<0,05), чем у больных РШМ — в 4,2; 2,9 и 2,4 раза соответственно.

Представленные данные свидетельствуют о том, что изменение уровней молекул sСD50, ol.sСD54, sСD54 у больных с различной гинекологической патологией носит разнонаправленный характер. При РШМ происходит возрастание сывороточного содержания всех трех типов молекул, а у больных злокачественными опухолями тела матки содержание данных белков остается на уровне показателей здоровых лиц. Подобные изменения могут отражать особенности функционирования иммунной системы больных и быть взаимосвязанными с развитием того или иного заболевания.

Неоспоримым этиопатогенетическим фактором развития РШМ является персистирующая инфекция, вызванная вирусом папилломы человека. В ряде исследований показана высокая значимость растворимых дифференцировочных молекул адгезии и молекул гистосовместимости в защите от вирусных агентов [2, 3, 6]. По-видимому, повышенный уровень молекул sCD50, ol.sСD54 и sСD54, модулируя процессы адгезии, вносит свой вклад в формирование медленно развивающегося иммунного ответа на вирус папилломы человека.

Проведено исследование содержания молекул sCD50, ol.sСD54 и sСD54 при разных типах гистологического строения опухоли у больных злокачественными новообразованиями тела матки (рис. 1).

Рис. 1. Содержание растворимых молекул CD50, CD54 при разных типах гистологического строения опухоли: 1-я группа — аденокарцинома, 2-я группа — железисто-плоскоклеточный рак, 3-я группа — саркома матки, 4-я группа — контрольная

У больных аденокарциномой уровень sCD50 превышал (р<0,05) показатели контрольной группы в 1,4 раза, содержание ol.sСD54 достоверно не отличалось от нормы, а содержание sСD54 было выше (р<0,05) показателя здоровых лиц в 2,1 раза. В случае развития железисто-плоскоклеточного рака уровень sCD50 статистически значимо возрастал относительно контроля в 1,3 раза, но значения показателей ol.sСD54 и sСD54 не отличались от их значений в группе здоровых лиц. У больных саркомой матки содержание sCD50 было статистически значимо ниже, чем в контрольной группе, — в 3 раза, уровень sСD54 — выше нормы в 1,6 раза (р<0,05).

Следует отметить, что в группе больных саркомой матки уровень молекул sCD50 был статистически значимо ниже, чем у больных аденокарциномой — в 4,2 раза, и железисто-плоскоклеточным раком матки — в 4,1 раза. Саркома матки характеризуется высокоагрессивным течением опухолевого процесса. Низкое содержание sCD50 у этой группы больных может свидетельствовать о снижении экспрессии CD50 на мембране мононуклеарных клеток и выраженных нарушениях процессов инициации иммунного ответа при данном заболевании.

Установлено, что сывороточное содержание исследуемых белков взаимосвязано и со степенью дифференцировки опухолевого процесса (табл. 2). У больных высокодифференцированными аденокарциномами уровень sCD50 в сыворотке крови превышал норму в 1,3 раза (р<0,05), содержание ol.sСD54 — в 1,6 раза (р<0,05), а sСD54 — в 2,5 раза (р<0,05).

Таблица 2. Содержание растворимых молекул CD50, CD54 при разной степени дифференцировки опухоли, U/ml

У женщин с умеренно-дифференцированными опухолями уровень sCD50 был статистически значимо ниже контроля в 1,6 раза, содержание ol.sСD54 не отличалось от нормы, а sСD54 — превышало норму в 2,2 раза (р<0,05). Следует отметить, что уровни sCD50 и ol.sСD54 в данной группе были статистически значимо ниже, чем у лиц, имевших высокодифференцированные опухоли, — в 2,2 и 1,4 раза соответственно.

Аденокарциномы низкой степени дифференцировки отличались наибольшим снижением уровня растворимых sCD50: содержание их было статистически значимо ниже нормы — в 3,1 раза и ниже в 4,2 и 1,9 раза, чем у больных высоко- и умеренно-дифференцированными аденокарциномами. Содержание ol.sСD54 не отличалось от нормы, но было ниже в 1,5 раза, чем у больных с высокодифференцированными опухолями (р<0,05). Содержание sСD54 превышало норму (р<0,05) в 1,6 раза, но было статистически значимо ниже, чем у лиц с высоко- и умеренно-дифференцированными опухолями, — в 1,5 и 1,4 раза соответственно.

Анализ показал, что доля лиц, имеющих повышенный уровень растворимых молекул CD50, в группе пациенток с аденокарциномой высокой степени дифференцировки (1-я группа) была статистически значимо выше, чем в группе больных аденокарциномой низкой степени дифференцировки — 2-я группа (7 из 22 и 0 из 14 соответственно, р=0,001). Одновременно отмечено значимое увеличение доли лиц, имевших пониженный уровень данного белка (14 из 22 и 14 из 14 соответственно, р<0,001). Повышенный уровень ol.sСD54 также статистически значимо чаще встречался в 1-й группе больных (5 из 22 и 0 из 14 соответственно, р=0,006), напротив, нормальный уровень белка преобладал у лиц, страдающих аденокарциномой низкой степени дифференцировки (19 из 22 и 14 из 14 соответственно, р=0,03). При анализе содержания молекул sСD54 во 2-й группе выявлено снижение доли лиц, имеющих нормальный уровень белка (4 из 22 и 0 из 14 соответственно, р=0,01).

Представленные данные свидетельствуют, что развитие наиболее агрессивно протекающей формы заболевания, склонной к рецидивам и отдаленным метастазам, сопровождается наиболее значимыми нарушениями показателей иммунитета, проявляющимися, в частности, разнонаправленными изменениями содержания отдельных растворимых молекул адгезии. Развитие низкодифференцированной опухоли, имеющей худший прогноз, сопровождается статистически значимым снижением доли лиц, имеющих повышенное содержание в сыворотке крови растворимых молекул CD50, олигомерной фракции растворимых молекул CD54 и нормальный уровень суммарной фракции растворимых молекул CD54.

Сывороточный уровень исследуемых белков коррелирует также со степенью инвазии злокачественных опухолей тела матки в окружающие ткани (рис. 2).

Рис. 2. Содержание растворимых молекулCD50, CD54 при разной степени инвазии злокачественных опухолей тела матки в окружающие ткани: 1-я группа — инвазия в эндометрий, 2-я группа — половина толщины миометрия, 3-я группа — 2/3 толщины миометрия, 4-я группа — контрольная

У больных, у которых поражен опухолью только эндометрий (1-я группа), уровень sCD50 статистически значимо превышал норму (4-я группа) в 1,3 раза, содержание ol.sСD54 не отличалось от нормы, а sСD54 было статистически значимо выше, чем в контрольной группе, в 2,1 раза.

В группе женщин, у которых опухоль прорастала половину толщины миометрия (2-я группа), содержание sCD50 и ol.sСD54 не отличалось от нормы, а уровень sСD54 превышал норму в 1,8 раза. Но содержание sCD50 было в 1,2 раза ниже (р<0,05), чем в группе больных с пораженным эндометрием.

В случаях прорастания аденокарциномой 2/3 толщины миометрия (3-я группа) содержание sCD50 было ниже нормы в 1,4 раза (р<0,05), уровень ol.sСD54 не отличался от контроля, содержание sСD54 оставалось статистически значимо выше контроля в 2,5 раза. Уровень sCD50 в данной группе оказался статистически значимо ниже, чем у больных с пораженным опухолью эндометрием — в 1,8 раза, а с прорастанием аденокарциномы на половину толщины миометрия — в 1,5 раза.

Полученные результаты свидетельствуют, что повышение степени распространенности опухолевого процесса сопровождается значимым снижением уровня sCD50 на фоне неизмененного относительно показателей здоровых лиц содержания олигомерной фракции растворимых молекул CD54 и сохраняющегося повышения уровня суммарной фракции растворимых молекул CD54. Снижение сывороточного уровня молекул CD50, возможно, указывает на развитие более тяжелых нарушений функционирования иммунной системы у больных с прорастанием аденокарциномой 2/3 миометрия по сравнению с пациентками, имеющими меньшую распространенность опухолевого процесса и лучший прогноз.

Заключение. Изменения сывороточных уровней растворимых молекул CD50, олигомерной фракции растворимых молекул CD54, суммарной фракции растворимых молекул CD54 у больных злокачественной патологией шейки и тела матки взаимосвязаны с гистологическим типом строения заболевания, степенью дифференцировки и степенью инвазии опухоли в окружающие ткани. По мере нарастания степени агрессивности опухолевого процесса появляются и усиливаются разнонаправленные изменения содержания растворимых белков, мембранные формы которых относятся к группе антигенов адгезии. У пациентов с худшим прогнозом достоверно снижается содержание в сыворотке крови растворимых молекул CD50 и олигомерной фракции растворимых молекул CD54. Определение уровня этих белков в предоперационном периоде может использоваться в качестве дополнительного метода прогнозирования течения заболевания.

Финансирование исследования. Работа выполнена в рамках государственного задания №20.223.2014/K в сфере научной деятельности.

Конфликт интересов. У авторов нет конфликта интересов.

Литература

Новиков В.В., Алясова А.В., Уткин О.В., Лютина Е.В., Новиков Д.В., Варшавская Л.В. Pастворимые антигены CD38 и CD95 при раке молочной железы. Российский биотерапевтический журнал 2005; 4(3): 46–51.
Novikov V.V., Egorova N.I., Kurnikov G.Y., Evsegneeva I.V., Baryshnikov A.Y., Karaulov A.V. Serum levels of soluble HLA and IL-2R molecules in patients with urogenital chlamydia infection. Adv Exp Med Biol 2007; 601: 285–289, http://dx.doi.org/10.1007/978-0-387-72005-0_30.
Khudiakova N.E., Novikov V.V., Kravchenko G.A., Ivanova N.I., Ptitsyna I.S., Nosov N.N. Soluble HLA class I and HLA class II antigens in the blood of HIV infected patients. Zh Mikrobiol Epidemiol Immunobiol 2004; 1: 42–45.
Lebedev M.J., Egorova N.I., Sholkina M.N., Vilkov S.A., Baryshnikov A.J., Novikov V.V. Serum levels of different forms of soluble CD38 antigen in burned patients. Burns 2004; 30(6): 552–556, http://dx.doi.org/10.1016/j.burns.2004.01.029.
Evans B.J., McDowall A., Taylor P.C., Hogg N., Haskard D.O., Landis R.C. Shedding of lymphocyte function-associated antigen-1 (LFA-1) in a human inflammatory response. Blood 2006; 107(9): 3593–3599, http://dx.doi.org/10.1182/blood-2005-09-3695.
Новиков В.В., Гостюжова Е.А., Караулов А.В., Самойлова О.С., Бабаев А.А., Волкова С.А., Гришунина Н.Е., Новиков Д.В., Кокушков Д.В., Барышников А.Ю. Состояние пула растворимых форм мембранных антигенов клеток иммунной системы при острых лейкозах. Российский иммунологический журнал 2009; 3(2(12)): 164–170.
Кравченко Г.А., Новиков Д.В, Птицына Ю.С., Новиков В.В. Сывороточный уровень растворимых форм мембранных антигенов у носителей маркеров вирусного гепатита G. Вопросы вирусологии 2005; 50(5): 19–22.
Roland C.L., Harken A.H., Sarr M.G., Barnett C.C. Jr. ICAM-1 expression determines malignant potential of cancer. Surgery 2007; 141(6): 705–707, http://dx.doi.org/10.1016/j.surg.2007.01.016.
Sheikh N.A., Jones L.A. CD54 is a surrogate marker of antigen presenting cell activation. Cancer Immunol Immunother 2008; 57(9): 1381–1390, http://dx.doi.org/10.1007/s00262-008-0474-9.
Бабаев А.А., Князев Д.И., Кравченко Г.А., Манакова Э.А., Новиков Д.В., Пегов Р.Г., Барышников А.Ю., Караулов А.В., Новиков В.В. Растворимые олигомеры молекул адгезии СD50 и CD18 в сыворотке крови человека. Иммунология 2011; 32(2): 69–71.
Кубышева Н.И., Постникова Л.Б., Преснякова Н.Б., Королева В.В., Кокушков Д.В., Караулов А.В., Новиков В.В. Растворимые антигены ICAM-1 и ICAM-3 при хронической обструктивной болезни легких. Иммунология 2009; 30(1): 55–56.
Mamaeva М.Е., Shumilova S.V., Kazatskaya Zh.А., Khazov М.V., Novikov V.V., Alyasova А.V. The content of soluble HLA class I and HLA-DR molecules in serum in patients with uterine cervix and body pathology. Sovremennye tehnologii v medicine 2014; 6(2): 85–92.
Mamaeva М.Е., Novikov D.V., Alyasova А.V., Kopylova G.Е., Khazov М.V., Karaulov А.V., Novikov V.V. The content of oligomeric and total fractions of soluble CD38 molecules in blood serum of patients with hysteromyoma. Sovremennye tehnologii v medicine 2014; 6(4): 140–144.
Пегов Р.Г., Алясова А.В., Новиков В.В. Растворимые антигены CD38 и CD50 при раке легкого. Российский биотерапевтический журнал 2006; 5(1): 9–10.
Варшавская Л.В., Алясова А.В., Барышников А.Ю., Новиков В.В. Мембранная и растворимая формы CD50 (ICAM-3)-антигена при раке молочной железы. Российский биотерапевтический журнал 2004; 3(2): 17–18.
Gu X., Ma C., Yuan D., Song Y. Circulating soluble intercellular adhesion molecule-1 in lung cancer: a systematic review. Transl Lung Cancer Res 2012; 1(1): 36–44, http://dx.doi.org/10.3978/j.issn.2218-6751.08.01.
Mantur M., Snarska J., Koper O., Dziecioł J., Płonski A., Lemancewicz D. Serum sICAM, sVCAM and sE-selectin levels in colorectal cancer patients. Folia Histochem Cytobiol 2009; 47(4): 621–625, http://dx.doi.org/10.2478/v10042-009-0077-0.
Lawson C., Wolf S. ICAM-1 signaling in endothelial cells. Pharmacol Rep 2009; 61(1): 22–32, http://dx.doi.org/10.1016/s1734-1140(09)70004-0.
Korovushkina K.A., Babaev A.A., Kotelnickova T.V., Kontorshickova E.Yu., Karaulov A.V., Baryshnickov A.Yu., Novickov V.V. Role of the soluble differentiated molecule structural and functional forms in differential diagnosis of the uterus myoma and endometrium cancer. Sovremennye tehnologii v medicine 2010; 2: 53–57.