Биомаркеры молочной железы в выявлении малигнизации при доброкачественных заболеваниях у женщин

Согласно новейшим исследованиям, доброкачественные заболевания молочной железы (ДЗМЖ), особенно с наличием пролиферативных изменений, удваивают риск развития рака в течение последующих лет [1, 2].

Этим объясняется актуальность проблемы поиска и выбора маркеров, позволяющих выявлять женщин с доброкачественными заболеваниями, у которых существует повышенный риск последующего озлокачествления. В качестве таких маркеров может быть использовано сочетание показателей экспрессии CD86, являющегося важным регулятором иммунного ответа микроокружения опухоли, в частности макрофагов и лимфоцитов [3] с цитокинами, которые также играют важную роль в опухолевой прогрессии и, не исключено, могут способствовать развитию предраковых состояний и их малигнизации [4].

Цель исследования — изучить экспрессию CD86 в биоптате молочной железы и концентрацию цитокинов в супернатанте биоптата для оценки вероятности злокачественной трансформации у пациенток с заболеваниями молочной железы.

Исследовали образцы ткани молочной железы 71 женщины, из них у 51 был рак молочной железы (РМЖ) с гистологическим типом инвазивная карцинома неспецифического типа, средний возраст 54 года (23—72), а также 20 женщин с ДЗМЖ, средний возраст 45 лет (20—67). Пациенткам проведена мастэктомия на базе онкологического отделения ГБУЗ НСО «Городская инфекционная клиническая больница №1» Новосибирска. Окончательный диагноз устанавливали на основании патоморфологического исследования.

Критерии включения: отсутствие острых и хронических инфекционных заболеваний, подписание информированного добровольного согласия. Дополнительно для пациенток с РМЖ критериями включения в исследование были: размер опухоли T1-2, степень вовлеченности лимфатических узлов N0-2, G2 — умеренная дифференцировка опухоли, отсутствие неоадъювантной терапии до взятия материала на наше исследование.

Критерии невключения: острые и хронические инфекционные заболевания, онкологические заболевания другой локализации, размер опухоли T3-4, степень вовлеченности лимфатических узлов N3, наличие очагов отдаленного метастазирования, предшествующая неоадъювантная терапия.

До включения в исследование все участники, соответствующие критериям включения, осведомлены о целях и процедуре настоящего исследования и подписали информированное добровольное согласие на участие в нем, а также на обработку своих персональных данных. Исследование одобрено комитетом по этике НИИМББ ФИЦ ФТМ (протокол №17, 2023 г.) и соответствует Этическому кодексу Всемирной медицинской ассоциации (Хельсинкская декларация).

Образцы опухолей объемом 8 мм³, полученные методом трепанобиопсии, инкубировали в 1 мл питательной среды DMEM-F при температуре 37 °C в течение 72 ч. Затем клетки осаждали центрифугированием при 900g и температуре 25 °C в течение 15 мин. Концентрации IL-6, IL-8, IL-18, IL-1β, TNF-α, VEGF и MCP-1 определяли в полученных супернатантах биоптатов молочной железы методом иммуноферментного анализа с использованием наборов реагентов АО «Вектор-Бест» (Россия). Экспрессию CD86 в биоптатах определяли с использованием поликлональных антител анти-B7-2 (LAB7-2) («Cloud-Clonecorp.», КНР) и системы визуализации VECTASTAIN ABC Kit («Vector Laboratories», США) в соответствии с рекомендациями производителей на базе микроскопа Микромед 2 («Ningbo Sheng Heng Optics & Electronics Co., Ltd.», КНР), цифровой камеры TOUPCAM — USMOS 09000KPB и программного обеспечения ImageJ 1.50a («National Instruments Corporation», США) и выражали в процентах. Для каждой пациентки оценивали 10 цифровых изображений срезов биоптата молочной железы, окрашенных для иммуногистохимического выявления экспрессии CD86.

Для статистической обработки результатов использовали программный пакет SPSS 22.0 («SPSS Inc.», США) для Windows («Microsoft Corporation», США). Поскольку распределение отличалось от нормального, анализ проводили с использованием непараметрического критерия U Манна—Уитни. Результаты исследования представлены как Me (Q₁—Q₃), где Me — медиана, Q₁ — нижний квартиль, Q₃ — верхний квартиль. Для оценки корреляции рассчитывали коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Критическая величина уровня значимости (p) принята равной 0,05. Диагностическую ценность изучаемых параметров определяли путем построения ROC-кривой с последующей оценкой площади под ней.

По результатам исследования, экспрессия CD86 в образцах ткани молочной железы была выше у пациенток с РМЖ по сравнению с пациентками с ДЗМЖ (рис. 1, рис. 2 на цв. вклейке). Этот результат, вероятно, объясняется тем, что CD86 экспрессируется антигенпредставляющими и раковыми клетками [5].

Рис. 1. Содержание клеток, экспрессирующих CD86, в биоптатах молочной железы у пациентов с РМЖ и ДЗМЖ.

Данные представлены как Me (Q₁—Q₃). Здесь и на рис. 2: РМЖ — рак молочной железы; ДЗМЖ — доброкачественные заболевания молочной железы.

Рис. 2. Экспрессия CD86 в биоптатах молочной железы у пациентов с РМЖ и ДЗМЖ.

а — выраженная экспрессия CD86 (РМЖ — тройной негативный молекулярный подтип); б — низкая экспрессия CD86 — фиброаденома. Иммуногистохимическое выявление CD86 проводили с последующей докраской ядер гематоксилином Эрлиха. Экспрессирующие клетки имеют коричневую окраску. ×400.

Концентрации IL-18, IL-1β и VEGF были выше у пациенток с РМЖ, чем с ДЗМЖ (табл. 1), что согласуется с данными других исследований [6, 7]. IL-18 и IL-1β — это провоспалительные цитокины, участвующие в развитии и прогрессировании РМЖ, способствуя росту и инвазии клеток опухоли. VEGF является наиболее важным регулятором ангиогенеза, необходимым для роста опухоли и метастазирования, кроме того, концентрация VEGF может быть повышена и при некоторых ДЗМЖ. Не исключено, что высокая продукция этих цитокинов формирует благоприятную среду для развития атипичной гиперплазии и других предраковых состояний, стимулируя ангиогенез, рост и выживаемость аномальных клеток [6—9].

Таблица 1. Концентрация цитокинов в супернатанте биоптатов больных раком молочной железы и пациенток с доброкачественными заболеваниями молочной железы

Примечание. Данные представлены в виде Me (Q₁—Q₃). p — уровень статистической значимости при использовании критерия Манна—Уитни. РМЖ — рак молочной железы; ДЗМЖ — доброкачественные заболевания молочной железы. В таблице приведены концентрации цитокинов, при сравнении которых получены статистически значимые различия.

Анализ взаимосвязи между экспрессией CD86 в биоптатах и содержанием цитокинов в супернатантах биоптатов показал, что экспрессия CD86 имеет прямые корреляционные связи с концентрациями IL-18, IL-1β и VEGF, последние имеют также прямые корреляционные связи между собой (табл. 2). Известно, что медиаторы воспаления, включая IL-18 и IL-1β, повышают экспрессию CD86 в опухолевых клетках [10], а IL-18 способствует выработке других провоспалительных цитокинов, таких как TNF-α, IL-1β и IL-8 [7], IL-1β усиливает ангиогенез путем активации VEGF [11].

Таблица 2. Корреляционный анализ между экспрессией CD86 и концентрациями цитокинов

Примечание. R — коэффициент ранговой корреляции Спирмена. p — уровень статистической значимости.

По результатам ROC-анализа, лучшим качеством модели обладало сочетание экспрессии CD86 и концентрации IL-18. Именно такое сочетание может быть основой для оценки вероятности злокачественной трансформации молочной железы (рис. 3).

Рис. 3. ROC-анализ сочетания экспрессии CD86 с концентрацией IL-18.

Площадь под ROC-кривой (AUC) составляет 0,894 (89%) — отличное качество модели.

Сумма значений экспрессии CD86 и концентрации IL-18 выше 38,9 усл. ед. указывала на наличие злокачественной патологии с чувствительностью 82,4% и специфичностью 85%, что свидетельствует о высокой прогностической ценности сочетания указанных выше параметров. Применяя индивидуализированный подход, мы выявили пациенток, у которых значения этого сочетания отличалась от аналогичных показателей пациенток с ДЗМЖ.

Например, у пациентки в возрасте 41 года с фиброаденоматозом с участками склерозирующего аденоза были высокие показатели экспрессии CD86 (24,4%) и концентрация IL-18 (30,4 пг/мл), что в сумме составило 54,8 усл. ед. У пациентки в возрасте 50 лет с пролиферативной формой фиброзно-кистозной болезни и перидуктальным воспалением были высокие показатели экспрессии CD86 (14,4%) и концентрация IL-18 (135,8 пг/мл), что в сумме составило 150,1 усл. ед. Выделялась пациентка в возрасте 45 лет с фиброаденомой, участками гиперплазии и пролифератами, с аномально высокой экспрессией CD86 (22,3%) и концентрацией IL-18 (41 пг/мл), сумма этих показателей — 63,3 усл. ед., такие значения близки к уровню изученных показателей у пациенток с РМЖ.

Таким образом, результаты исследования, основанные на определении сопряженности между экспрессией CD86 и концентрациями IL-18, IL-1β и VEGF, могут быть индикаторами риска малигнизации у женщин с ДЗМЖ, что означает необходимость дальнейшего мониторинга и обследования таких пациенток.

Участие авторов: концепция и дизайн исследования — А.А. Студеникина, А.И. Аутеншлюс; сбор и обработка материала — А.А. Студеникина, С.А. Архипов, А.В. Проскура, Н.А. Вараксин; статистический анализ данных — А.А. Студеникина; написание текста — А.А. Студеникина; редактирование — А.И. Аутеншлюс.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.