Экспрессия рецептора эпидермального фактора роста при наличии инсулинорезистентности у пациентов с себорейными кератомами

Рецептор эпидермального фактора роста (EGFR) относится к числу рецепторных тирозинкиназ, важных регуляторов клеточной пролиферации и злокачественной трансформации. Его особенностью является трансмембранная локализация и необходимость во взаимодействии с соответствующим полипептидным лигандом для реализации киназной активности [1, 2]. Схожее с EGFR строение имеют рецепторы инсулина и инсулиноподобного фактора роста, тромбоцитарный фактор роста и фактор роста фибробластов. Коэкспрессия EGFR и хотя бы одного из возможных лигандов приводит к активации аутокринной петли регуляции и постоянной активации тирозинкиназной активности EGFR и как следствие — к потере контроля над пролиферацией клеток [3].

Особенности экспрессии EGFR изучены преимущественно при злокачественных новообразованиях. Гиперэкспрессия EGFR присутствует, как правило, в карциномах поздних стадий с наличием метастазов и коррелирует с плохим прогнозом [4, 5]. Повышение экспрессии EGFR выявлено в стадии активного роста доброкачественных новообразований кожи — себорейных кератом (СК) и фиброэпителиальных полипов, в то же время при вульгарных бородавках экспрессия отсутствовала [6]. Роль EGF предполагается и в развитии паранеопластических кожных синдромов. D. Ellis и соавт. [7] при иммуногистохимическом исследовании (ИГХ-исследовании) с моноклональными антителами к EGFR выявили интенсивное мембранное окрашивание клеток всех слоев эпидермиса, за исключением рогового слоя, в биоптатах кожи пациентов с черным акантозом, синдромом Лезера—Трела и множественными фиброэпителиальными полипами. Аналогичный результат был получен G. Ponti и соавт. [8] у пациента с аденокарциномой желудка и синдромом Лезера—Трела. Этот синдром представляет собой внезапное появление множественных СК у пациентов со злокачественными новообразованиями внутренних органов, однако до настоящего времени дискутируется его принадлежность к истинным паранеопластическим дерматозам [8]. Так, A. Saraiya и соавт. [9] описали единичный случай, когда появление множественных СК при отсутствии онкологической патологии было ассоциировано у пациентов с инсулинорезистентностью и основная роль в стимуляции синтеза ДНК и клеточной пролиферации была отведена высокой концентрации инсулина. Множественные фиброэпителиальные полипы, которые наблюдаются в большинстве случаев у пациентов с СК, на настоящий момент являются кожным маркером нарушенной толерантности к глюкозе [10], а к патологической эпидермальной пролиферации при черном акантозе приводит действие избыточного количества инсулина на рецептор инсулиноподобного фактора роста 1, экспрессирующегося на кератиноцитах и фибробластах [11]. Инсулин является мощным фактором, стимулирующим клеточный рост и пролиферацию. Его рецепторы относятся к семейству рецепторов фактора роста и обладают тирозинкиназной активностью, которая и запускает специфические внутриклеточные пути передачи митогенного и метаболического сигналов [12]. Исследований EGFR у пациентов при сочетании СК и сахарного диабета (СД) 2-го типа не проводилось, что и определило цели нашего исследования.

Цель исследования — изучить экспрессию EGFR у пациентов с СК при наличии инсулинорезистентности (СД 2-го типа) и у пациентов с СК без нарушений углеводного обмена.

Под наблюдением находились 80 пациентов с СК: 46 (57,5%) женщин и 34 (42,5%) мужчины в возрасте от 46 до 75 лет. Пациенты были разделены на 2 группы по 40 человек в зависимости от наличия СД 2-го типа в анамнезе. Всем пациентам проводили гистологическое исследование, хирургически иссекали по одному элементу наиболее типичного строения СК в виде плоской, умеренно пигментированной опухоли овальной формы не более 2 см в диаметре, с сухой гиперкератотической поверхностью. Забор проводился с кожи живота, спины, боковых поверхностей туловища. У 2 пациентов с СД 2-го типа и без нарушений углеводного обмена иссекали участок непораженной кожи. Материал обрабатывали по стандартной методике, с заливкой в парафиновые блоки, из которых готовили гистологические препараты с окраской гематоксилином и эозином. ИГХ-исследование проводили стрептавидинбиотинпероксидазным методом по общепринятой схеме на парафиновых срезах толщиной 5 мкм. Использовали моноклональные антитела к рецепторам EGFR (клон EGFR.25, ready-to-use, «Novocastra Ltd.»). В качестве контроля использовали рекомендованные производителями ткани: для позитивного — плаценту, негативного — поперечнополосатую мышцу.

Результаты ИГХ-исследования оценивали по количеству окрашенных клеток СК и степени интенсивности окраски: 0 — отсутствие окрашивания или слабая окраска менее 10% клеток; 1 — слабая окраска более 10%, но менее 30% клеток; 2 — умеренная окраска более 30% но менее 50% клеток; 3 — выраженная окраска более 50% клеток СК.

При ИГХ-исследовании с моноклональными антителами к EGFR у пациентов 1-й группы в 80% (32 пациента) выявлено интенсивное диффузное окрашивание мембран более 50% клеток СК (рис. 1).

Умеренное мембранное окрашивание более чем 30%, но менее 50% клеток СК присутствовало в 15% (6 пациентов) и слабое, более 10%, но менее 30% клеток — в 5% (2 пациента). В биоптатах непораженной кожи, взятых у 2 пациентов с СД 2-го типа, также отмечена выраженная экспрессия EGFR с интенсивной окраской клеток всех слоев эпидермиса, за исключением рогового (рис. 2).

Во 2-й группе у 28 (70%) человек интенсивность окрашивания мембран была диффузная и слабая более 10%, но менее 30% клеток опухоли (рис. 3), у 9 (22,5%) пациентов умеренная экспрессия EGFR отмечалась более чем 30%, но менее чем 50% клеток, и у 3 (7,5%) пациентов диффузная, выраженная — более чем 50% клеток опухоли. В биоптатах непораженной кожи, взятых у 2 пациентов без нарушений углеводного обмена, была слабая экспрессия EGFR преимущественно клеток базального слоя (рис. 4).

EGFR в норме расположены на базальных кератиноцитах, их количество снижается по мере дифференцировки клеток. При злокачественных новообразованиях, паранеопластических кожных заболеваниях (черном акантозе, синдроме Лезера—Трела) их гиперэкспрессия объясняется выработкой клетками опухоли эндогенных медиаторов — факторов роста [13]. В нашем исследовании повышение экспрессии EGFR наблюдалось у пациентов с СК и наличием СД 2-го типа в анамнезе в 80% случаев, в том числе и в образцах непораженной кожи. Известно, что СК и СД 2-го типа — генетически детерминированные заболевания, которые развиваются после 40 лет. Гиперэкспрессия EGFR, на наш взгляд, обусловлена инсулинорезистентностью, основным патогенетическим фактором в развитии СД 2-го типа, и возникающей на ее фоне гиперинсулинемией. Механизмов может быть несколько, и все они взаимосвязаны. Инсулин — мощный митоген, при инсулинорезистентности нарушение одного из его сигнальных путей IRS1/P1−3, ответственного за утилизацию глюкозы, приводит к гиперактивация второго, митогенного Ras/MAP-киназного пути, и излишней стимуляции рецепторов инсулина и инсулиноподобного фактора роста. Компенсаторно организм отвечает почти 16-кратным снижением количества рецепторов инсулина [14], что усугубляет инсулинорезистентность и приводит к увеличению синтеза ростовых факторов EGF, TGF-β и количества связывающих их рецепторов. Важную роль играет и избыточная масса тела. У наших пациентов она наблюдалась в 100% случаев при наличие СД 2-го типа. Адипоциты висцеральной жировой ткани являются активным секреторным органом. Они синтезируют инсулиноподобный фактор роста и TGF-β, что приводит к увеличению пролиферативной активности клеток и росту СК [15]. Однако, по данным проведенных исследований, индекс пролиферации с использованием маркера Ki-67 при СК повышен незначительно [16]. При таком количестве стимулирующих деление клеток сигналов это можно объяснить лишь утерей способности кератиноцитов реагировать на внешние митогенный и другие стимулирующие эффекты факторов роста по мере старения. Эти изменения, видимо, не являются результатом количественных и качественных дефектов в рецепторных системах. Наиболее вероятно, что основой изменения клеточной реакции на внешние воздействия по мере старения являются метаболические нарушения макромолекулярного синтеза. Подтверждением этой гипотезы может быть тот факт, что культуры клеток, полученные из тканей пациентов, имеющих синдромы преждевременного старения, такие как прогерия и синдром Вернера, дают значительно более низкий ответ на стимуляцию инсулином, трансформирующим фактором роста и сывороткой, чем клетки здоровых людей [17].

У 3 пациентов без инсулинорезистентности также наблюдалась гиперэкспрессия EGFR. Однако при тщательном сборе анамнеза выяснилось, что у них были оперативные вмешательства по поводу злокачественных новообразований матки 5 и 7 лет назад. На момент осмотра прогрессии онкологического процесса не выявлено. Можно ли считать прогностическим фактором в данном случае повышение экспрессии EGFR, сомнительно, однако, безусловно, это требует дальнейших дополнительных исследований.

У лиц без инсулинорезистентности при ИГХ-исследовании EGFR-реакция была слабой в 70% случаев, но диффузной, тогда как в непораженной коже экспрессия EGFR регистрировалась только в базальном слое эпидермиса. Это косвенно подтверждает взгляд на СК как на опухоль, в основе которой лежит старение клеток, обусловленное нарушениями регуляции клеточного цикла и апоптоза. Пролиферативная активность клеток при СК частично уравновешивается активацией ингибиторов клеточного цикла и остановкой клеток в G1-фазе. Этим объясняется их крайне медленный рост и доброкачественный характер течения с крайне редкой злокачественной трансформацией.

Таким образом, гиперэкспрессия EGFR при СК может быть результатом метаболических нарушений, а не признаком наличия злокачественного новообразования. Выявленная в нашем исследовании гиперэкспрессия EGFR у пациентов с СК и СД 2-го типа обусловлена генетически детерминированной инсулинорезистентностью, при которой нарушение регуляции передачи сигнала инсулина в клетку приводит к изменению синтеза и сигнальных путей других ростовых факторов, регулирующих пролиферацию и рост клеток.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: А.К.А., В.А.С.

Сбор и обработка материала: А.К.А.

Написание текста: А.К.А., В.В.С.

Статистическая обработка: А.К.А.

Редактирование: В.А.С.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.