Вторушин С.В.

ФГБНУ «Томский НИИ онкологии»; ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, Томск, Россия

Тараканова В.О.

ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, Томск, Россия

Завьялова М.В.

ФГБУ «НИИ онкологии» СО РАМН, Томск

Молекулярно-биологические факторы прогноза рака почки

Журнал: Архив патологии. 2016;78(1): 56-61

Просмотров : 172

Загрузок : 5

Как цитировать

Вторушин С. В., Тараканова В. О., Завьялова М. В. Молекулярно-биологические факторы прогноза рака почки. Архив патологии. 2016;78(1):56-61.
Vtorushin S V, Tarakanova V O, Zav'jalova M V. Molecular biological predictors for kidney cancer. Arkhiv Patologii. 2016;78(1):56-61.
https://doi.org/10.17116/patol201678156-61

Авторы:

Вторушин С.В.

ФГБНУ «Томский НИИ онкологии»; ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, Томск, Россия

Все авторы (3)

На долю рака почки среди взрослого населения приходится 2—3% всех злокачественных новообразований, из них 80—85% первичных злокачественных опухолей почки составляет почечно-клеточный рак (ПКР). Увеличение заболеваемости раком почки во всем мире в среднем составляет около 3% в год, по темпам прироста данное заболевание уступает лишь раку предстательной железы. На территории РФ с 1998 по 2008 г. заболеваемость возросла с 8,7 до 12,37 случая на 100 000 населения. В структуре онкологической заболеваемости в 2008 г. в России рак почки составил 4,3% [1], среди умерших от злокачественных новообразований на долю рака почки приходится 2,7%. Ежегодно в России от данной патологии умирают 7,9 тыс. человек, в мире — 80,1 тыс. Прогноз течения заболевания во многом зависит от молекулярно-биологических характеристик опухоли. В связи с этим изучение прогностических факторов ПКР и выявление мишеней для таргетной терапии являются одними из наиболее актуальных целей современной онкоурологии. Традиционно прогноз течения ПКР основывался на морфологических особенностях опухоли. Однако опубликованные в последние годы данные свидетельствуют о необходимости внедрения более надежных и точных прогностических факторов [2]. В настоящем обзоре будут рассмотрены современные данные литературы об изучении возможных молекулярных показателей прогноза ПКР.

Клеточная гибель. В качестве предиктора течения развития опухолевого процесса традиционно представляет интерес изучение маркеров апоптоза. Bcl-2 как ингибитор запрограммированной клеточной гибели не является исключением. Дизрегуляция Bcl-2 играет роль в злокачественной трансформации ткани, высокий уровень экспрессии обнаруживается во многих карциномах различных локализаций. J. Kallio и соавт. [3] выявили статистически значимую связь уровня экспрессии Bcl-2 с прогнозом течения ПКР. T. Itoi и соавт. [4] в своем исследовании показали, что Bcl-2 чаще экспрессируется в опухолях, размер узла которых соответствует Т1—2 по TNM-классификации, чем при Т3—4, а также при высоко- и умереннодифференцированных опухолях (G1—2), чем при низкодифференцированных (G3).

Позже V. Samaras и соавт. [5] в своих исследованиях показали, что повышенная экспрессия Bcl-2 связана напрямую с низкой степенью градации опухоли по Фурману (р=0,041). Более того, высокая экспрессия Bcl-2 коррелирует с ранней стадией онкологического процесса (р=0,026). Была также изучена взаимосвязь экспрессии Bcl-2 с ответом опухоли на проводимое лечение. Так, H. Miyake и соавт. [6], изучив данные 40 пациентов с метастатическим светлоклеточным раком почки, обнаружили, что уровень Bcl-2 имеет значение для ответа на комбинированную иммунотерапию интерфероном альфа с низкой дозой интерлейкина-2 после радикальной нефрэктомии.

Аутофагия как вариант гибели клеток стала предметом современных исследований [7]. В процессе аутофагии органеллы клетки разрушаются под действием лизосомальных ферментов, тем самым клетка избавляется от «лишних» органелл, от вредных веществ, а организм — от ненужных клеток [10]. Если аутофагия прекратится, то процесс старения клеток резко ускорится, что может спровоцировать образование опухоли. Ряд исследований показал, что аутофагия вовлечена во многие физиологические и патофизиологические процессы, такие как старение, нейродегенеративные заболевания, злокачественные новообразования [9—12].

В качестве маркеров интенсивности процессов аутофагии рассматривают белки Beclin1 и LC3 [13], первый из которых является ключевым. Гиперэкспрессия данного белка ассоциирована с усилением изменчивости процессов аутофагии. T. Furuya и соавт. [14] в своих исследованиях называют Beclin1 ключевым элементом в регуляции альтернативного способа клеточной гибели. В экспериментальных условиях у млекопитающих с дефектом Beclin1 часто образовывались злокачественные опухоли. Инактивация Beclin1 способствует быстрой прогрессии рака. Угнетение деятельности Beclin1, а следовательно, и самой аутофагии, приводит к высокому риску туморогенеза [15]. С целью определения роли аутофагии при раке почки Q. Deng и соавт. [16] оценивали ее уровень в образцах светлоклеточного ПКР, анализировали взаимосвязь с агрессивностью и сравнивали со здоровой почечной тканью. Были взяты образцы от 52 пациентов, перенесших резекцию почки, с помощью иммуногистохимии (ИГХ) проведена оценка экспрессии белков Beclin1 и LC3. Авторы показали, что экспрессия маркеров аутофагии в образцах ПКР была снижена по сравнению со здоровой тканью, снижение экспрессии белков Beclin1 и LC3 гораздо чаще наблюдалось при метастатической форме рака.

Важным является тот факт, что аутофагия помогает клеткам пережить условия терапевтического стресса, снижая токсическое действие лекарственных препаратов. N. Pallet и соавт. [17] исследовали ткань почек после воздействия циклоспорина, известного своей нефротоксичностью. С помощью ИГХ была определена повышенная экспрессия маркеров аутофагии в поврежденных клетках, на основании чего сделан вывод, что аутофагия запускается как защитный механизм, способный элиминировать токсические препараты из клетки. Клетки опухоли могут использовать данный механизм в качестве защиты от химиотерапевтического воздействия, из-за чего опухоль становится резистентной к проводимой терапии. Таким образом, современные исследования показывают, что снижение интенсивности процессов аутофагии в здоровых тканях способствует туморогенезу. В то же время усиление аутофагии в злокачественных опухолях можно рассматривать как один из механизмов снижения ответа на проводимую химиотерапию.

Маркеры клеточной пролиферации и адгезии. Помимо клеточной гибели, большой интерес вызывают механизмы запуска клеточной пролиферации, инвазии и метастазирования. За последние годы опубликовано достаточно много работ, посвященных изучению роли белка аннексина А2 в развитии злокачественных новообразований. Аннексин А2 — кальцийзависимый фосфолипидсвязывающий белок, находящийся в клетках различных тканей. Его активность повышена во многих видах опухолей, отмечена роль аннексина А2 в регуляции ряда клеточных функций, в том числе ангиогенеза, пролиферации, апоптоза, миграции клеток, их инвазии и адгезии [18—20]. Аннексин А2 связывается с плазминогеном и тканевым активатором плазмина, что приводит к превращению плазминогена в плазмин. Плазмин в свою очередь играет ключевую роль в активации металлопротеиназ и деградации компонентов внеклеточного матрикса. Указанные процессы необходимы для запуска процессов метастазирования [21]. Роль аннексина А2 в опухолевой прогрессии изучалась на примере новообразований различной локализации. H. Bao и соавт. [18] показали, что экспрессия аннексина А2 в миеломных клетках значительно выше, чем в здоровых плазматических клетках. J. Inokuchi и соавт. [22] обнаружили связь между высокой экспрессией аннексина А2 и более агрессивным поведением рака предстательной железы. Подавление экспрессии аннексина А2 значительно снижает миграцию и инвазию четырех линий карцином яичника, антитела к данному белку также замедляют миграцию опухолевых клеток как in vitro, так и в естественных условиях [23]. U. Zimmermann и соавт. [24] обнаружили, что уровень аннексина А2 коррелирует со степенью градации рака почки по Фурману. Y. Ohno и соавт. [25] с помощью ИГХ оценили экспрессию аннексина А2 в 154 образцах локализованного ПКР и 24 образцах метастатического ПКР. Гиперэкспрессия аннексина А2 наблюдалась в 47,4% локализованного ПКР и в 87,5% метастатического ПКР. Пятилетняя выживаемость без прогрессирования у пациентов с гиперэкспрессией аннексина А2 была достоверно ниже по сравнению с группой больных, у которых отмечались низкие показатели данного маркера (63,0% против 91,1% соответственно; р<0,0001). Мультифакторный анализ показал, что уровень экспрессии аннексина А2 является независимым предиктором появления метастазов. S. Yang и соавт. [26] отмечают, что в здоровой ткани почек, окружающей опухоль, аннексин экспрессировался в основном в цитоплазме проксимальных канальцев, в то время как в раковых клетках белок преимущественно находился на мембране. В целом исследования демонстрируют, что аннексин А2 можно рассматривать в качестве прогностического фактора опухолевой прогрессии. Данный белок является потенциальной мишенью для таргетной терапии, высокие уровни экспрессии аннексинов связаны с возникновением резистентности к проводимой химиотерапии [27, 28].

Другим потенциальным маркером, играющим роль в клеточной пролиферации, является SAM68 (Src-associated in mitosis, 68 кД). Это белок, который функционирует как субстрат для тирозинкиназ семейства Src в процессе митоза и ассоциирован с сигнальными белками, несущими домен SH2/SH3. В большинстве клеток SAM68 находится в ядре и участвует в процессинге мРНК [29]. Сведения о причастности SAM68 к развитию опухолей противоречивы: изначально считалось, что данный белок подавляет рост новообразования, однако затем была выявлена его проонкогенная функция [30]. Избыточная экспрессия SAM68 индуцирует остановку клеточного цикла в G1, понижая функциональную активность циклинов D1 и Е [31]. Известно, что у циклина D1 есть две изоформы: D1a и D1b. M. Paronetto и соавт. [32] показали в своем исследовании, что гиперэкспрессия SAM68 в опухолевых клетках рака предстательной железы приводила к снижению экспрессии циклина D1a, при этом было отмечено сопутствующее увеличение уровня циклина D1b. Циклин D1b в свою очередь обладает более высоким онкогенным потенциалом, нежели изоформа D1a [33]. Z. Zhang и соавт. [34] изучали экспрессию SAM68 на клеточных линиях ПКР с помощью полимеразной цепной реакции и оценили экспрессию данного протеина иммуногистохимическим методом в 241 гистологическом препарате ПКР. Исследователи обнаружили достоверную связь между уровнем экспрессии SAM68 и стадией опухолевого процесса, а также степенью градации по Фурману. Экспрессия данного белка достоверно выше при больших размерах опухолевого узла, наличии пораженных метастазами лимфатических узлов и отдаленных метастазов. Также показано, что пациенты с гиперэкспрессией SAM68 имели значительно более низкие показатели общей выживаемости, чем больные с низким уровнем данного белка. Многофакторный анализ показал, что избыточная экспрессия SAM68 и его цитоплазматическая локализация являются независимыми предикторами худшей выживаемости у больных ПКР. Результаты исследований дают основание полагать, что SAM68 может быть новым и полезным прогностическим маркером течения ПКР.

Актуальным является изучение молекул клеточной адгезии в качестве ключевых параметров прогрессии злокачественных новообразований. EpCAM (epithelial cell adhesion/activating molecule) — молекула эпителиальной клеточной адгезии, представляет собой мембраносвязанный гликопротеин, обладающий онкогенными свойствами. Данный белок экспрессируется на поверхности как нормальных эпителиальных клеток человеческого организма, так и на клетках злокачественных новообразований [35, 36]. Высокая экспрессия EpCAM обнаруживается при предраковых процессах, а также в злокачественных опухолях различных локализаций: предстательной железы, мочевого пузыря, яичников, легких, кишечника, молочной железы [37—39]. Экспрессия EpCAM коррелирует с более агрессивным поведением злокачественного новообразования [37]. Однако данные по этому поводу противоречивы, так как другие авторы связывают снижение экспрессии EpCAM с неблагоприятным прогнозом [40, 41]. В исследованиях A. Zimpfer и соавт. [42] показано, что высокая экспрессия EpCAM чаще встречается при светлоклеточном раке почки по сравнению с другими гистологическими типами. Безметастатическая выживаемость достоверно выше при гиперэкспрессии EpCAM (p=0,011). Существенной связи между экспрессией EpCAM и общей выживаемостью обнаружено не было. Таким образом, EpCAM нуждается в дальнейших исследованиях для выявления его роли в развитии опухолевого процесса и его оценке в качестве фактора прогноза развития отдаленных метастазов.

Ангиогенез. Почечно-клеточная карцинома обычно хорошо кровоснабжается, в ней определяется высокая плотность микрососудистого русла. Впервые понятие плотности микрососудистого русла применил N. Weidner на примере рака молочной железы, позже этот показатель был изучен в опухолях других локализаций. По данным литературы, значение микрососудистой плотности (МСП) для прогнозирования течения рака почки противоречиво. E. Sabo и соавт. [43] обнаружили, что высокодифференцированные опухоли хорошо васкуляризированы, высокая МСП коррелирует с благоприятным прогнозом. Другие исследования обозначили возрастание МСП как фактор неблагоприятного прогноза. Н.А. Горбань и соавт. [44] исследовали операционный материал 54 больных светлоклеточным ПКР. Микрососудистое русло оценено по методике Weidner. На момент исследования локализованный рак был у 23 пациентов, метастазы обнаружены у 31. Авторы показали, что при локализованном раке МСП выше, чем при метастатическом (126 против 92 соответственно; р=0,05). Предполагается, что способность опухоли выживать в условиях низкой васкуляризации указывает на ее бо́льшую агрессивность.

Ангиогенез в микроокружении опухоли определяется балансом различных стимулирующих и ингибирующих факторов. Vasohibin-1 (VASH1) — это продуцируемый эндотелием регулятор ангиогенеза, действующий по механизму обратной отрицательной связи [45]. Имеются данные о том, что высокие уровни VASH1 сопряжены с неблагоприятным прогнозом течения рака молочной железы [46], гиперэкспрессия данного маркера в клетках колоректального рака указывает на более агрессивное поведение опухоли и склонность ее к метастазированию [47]. Наличие VASH1 в больших количествах рассматривают как неблагоприятный прогностический фактор при немелкоклеточном раке легких. Таким образом, данный маркер является многообещающей мишенью для таргетной терапии [48]. N. Kanomata и соавт. [49] иммуногистохимически оценили уровень экспрессии VASH1 в 122 образцах ПКР. Авторы показали, что высокие уровни VASH1 чаще наблюдаются при светлоклеточном варианте рака почки, коррелируют с экспрессией VEGFR-2. Уровень экспрессии VASH1 не был связан с полом, возрастом, наличием отдаленных метастазов, сосудистой инвазии, с градацией по Фурману. Важно отметить, что экспрессия VASH1 была связана с безрецидивной выживаемостью, уровень данного маркера можно отнести к независимым прогностическим факторам наравне со стадией опухолевого процесса. Дальнейшие исследования роли VASH1 в прогнозе почечно-клеточной карциномы с использованием выборки большого объема являются перспективными.

Мишени для иммунотерапии. В последнее время пересматривается отношение к иммунной терапии рака почек. Подававшая надежды терапия с помощью комбинации препаратов авастина и интерферона не оправдала всех ожиданий, но тем не менее вопросы иммунной терапии злокачественных опухолей почки продолжают активно изучаться. На сегодняшний день признано, что уклончивость от воздействия иммунной системы является отличительной чертой ПКР. Были определены некоторые опухолевые антигены, подавляющие иммунный ответ.

Одним из факторов, играющих немаловажную роль в формировании устойчивости рака почки к воздействию со стороны иммунной системы, является PD-1 (programmed death-1) — ассоциированный путь запрограммированной клеточной гибели. PD-1 — мембранный белок, который экспрессируется на поверхности активированных T- и B-лимфоцитов. Опухолевая клетка способна экспрессировать на своей поверхности лиганды к рецептору PD-1 (PD-L1, B7-H1, B7-DC). При связывании лигандов опухоли с PD-1-рецепторами лимфоцитов происходит ингибирование передачи сигнала через фосфотидилинозитол-3-киназу в клетках иммунной системы, что влечет за собой нарушение выработки цитокинов, блокирует противоопухолевое действие клеток иммунитета. Таким образом, данные лиганды, экспрессирующиеся на поверхности опухолевых клеток, стали перспективной целью для разработки таргетной иммунотерапии.

W. Kuznar (2014) изучил 453 образца метастатического ПКР. Экспрессия PD-L1 была оценена количественно с помощью ИГХ. Также морфометрически определена степень инфильтрации опухоли CD8+-клетками. Пациенты получали таргетную терапию против VEGFR. Было отмечено, что высокая экспрессия PD-L1 коррелировала с худшим прогнозом. У 61 пациента с показателем экспрессии PD-L1 >50 (по шкале H-score) наблюдалась значительно более низкая медиана общей выживаемости, нежели у 392 пациентов с показателем экспрессии 50 и менее (р=0,046). Самые низкие показатели общей выживаемости наблюдались у пациентов с высокой экспрессией PD-L1 и высокой степенью инфильтрации опухоли CD8+-клетками [50].

Многочисленные исследования указывают на то, что предварительное определение уровня экспрессии PD-L1 в опухолевых клетках помогает определить, каким образом опухоль будет отвечать на проводимое лечение. Целью терапии опухолей с высоким уровнем PD-L1 будет восстановление эффективного иммунного ответа со стороны организма с помощью препаратов, блокирующих PD-1-рецепторы на лимфоцитах.

Заключение

Обзор литературы о молекулярных факторах прогноза ПКР показал, что, несмотря на многочисленные исследования, проводимые в данном направлении, сведения, полученные разными авторами, весьма противоречивы. Для определения прогноза течения ПКР у каждого конкретного больного необходим комплексный подход с применением нескольких молекулярных маркеров, что требует больших материальных вложений и ограничивает в настоящее время возможности их применения в повседневной практике врача-патологоанатома. До настоящего времени не определен спектр маркеров прогноза ПКР, обладающих высокой степенью достоверности и специфичности, однако, продолжение исследований в данном направлении является весьма перспективным.

Конфликт интересов отсутствует.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail