Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Раскин Г.А.

Российский научный центр радиологии и хирургических технологий, Санкт-Петербург

Пожарисский К.М.

Российский научный центр радиологии и хирургических технологий, Санкт-Петербург

Орлова Р.В.

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет», Санкт-Петербург, Россия

Петров С.В.

ФГБОУ ВО «Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова», Санкт-Петербург, Россия, ГБУЗ «Елизаветинская больница», Санкт-Петербург, Россия.

Прогностическое значение клинико-морфологических и молекулярно-биологических характеристик аденокарциномы толстой кишки

Журнал: Архив патологии. 2015;77(5): 26‑30

Просмотров : 222

Загрузок : 10

Как цитировать

Раскин Г.А., Пожарисский К.М., Орлова Р.В., Петров С.В. Прогностическое значение клинико-морфологических и молекулярно-биологических характеристик аденокарциномы толстой кишки. Архив патологии. 2015;77(5):26‑30.
Raskin GA, Pozharissky KM, Orlova RV, Petrov SV. Prognostic values of the clinical, morphological and molecular biological characteristics of colon adenocarcinoma. Arkhiv Patologii. 2015;77(5):26‑30. (In Russ.).
https://doi.org/10.17116/patol201577526-30

Авторы:

Раскин Г.А.

Российский научный центр радиологии и хирургических технологий, Санкт-Петербург

Все авторы (4)

В настоящее время известно, что существует несколько альтернативных механизмов канцерогенеза рака толстой кишки. Во всех из них накапливается все больше данных о главной роли стволовых раковых клеток. Основная сложность при исследовании данной популяции клеток состоит в том, что она малочисленная и трудно идентифицируемая, а кроме того, вероятно, является нестабильной с возможным переходом в другие популяции клеток и обратно.

Известными прогностическими факторами выживаемости являются стадия заболевания, дифференцировка опухоли, инвазия сосудов, параканкрозное воспаление, микросателлитная нестабильность и др. [1, 2]. В настоящее время накоплен достаточно большой опыт по определению пролиферативной активности при помощи иммуногистохимического исследования белка Ki-67 [3—5], экспрессии генов неспаренных нуклеотидов ДНК (MSH2, MSH6, MLH1, PMS2) [6, 7]. Все больше работ посвящено выявлению стволовых раковых клеток при помощи различных маркеров: CD133, CD24, LGR5, ALDH1 [1, 8, 9]. Однако до сих пор не сделаны выводы о влиянии этих маркеров и их сочетаний на показатели выживаемости больных раком толстой кишки. Кроме того, в литературе нет работ по изучению специфических факторов, определяющих потенциал метастазирования при раке толстой кишки, в то время как при других локализациях уже показано значение рецепторов к хемокинам (в частности, CXCR4) [10, 11].

Многие факторы, которые можно исследовать иммуногистохимическим способом, рассматривают не только с точки зрения прогностического значения, но и предиктивного (как факторы, предсказывающие эффективность противоопухолевого лечения). К таким маркерам относят: тимидилат синтазу (TS), тимидин фоcфорилазу, дигидропиримидин дегидрогеназу (DYPD), ERCC-1, III-класс-бета-тубулина, топоизомеразу-II-альфа, Ki-67 [12—15]. Какие из этих маркеров или их сочетания могут определять эффективность предстоящей стандартной химиотерапии (FOLFOX, FOLFIRI, де Грамонт), остается неясным.

Таким образом, определение предиктивного и прогностического значения имеющихся факторов, их сочетаний, а также поиск новых маркеров являются актуальной проблемой.

Материал и методы

Были обследованы 582 больных раком толстой кишки I—II (205 пациентов) и IV (377) стадий, средний возраст составил 57,6 года. Проведено иммуногистохимическое исследование аденокарциномы толстой кишки. Изучали рецепторы к хемокинам CCR10 (ab30718, «Аbcam»), CXCR4 (ab58176, «Аbcam»), маркер стволовых клеток (ALDH1, EP1932Y, «Epitomics»), пролиферативную активность (Ki-67, MIB-1, «DAKO»). Иммуногистохимическое исследование выполняли по стандартной методике с использованием системы визуализации DAKO Real EnVision в случае монохромного исследования и DBS Montage Multiplex System с пероксидазной меткой и диаминобензидином к мышиным антителам, щелочной фосфатазой с хромогеном красным, прочным к кроличьим антителам в исследованиях с двойной меткой. У пациентов при II стадии прослежен 5-летний период и оценена безрецидивная выживаемость в зависимости от изученных прогностических факторов. У больных при IV стадии исследовали как прогностические, так и предиктивные факторы. Последние включали Ki-67 (MIB1, «DAKO»), топоизомеразу-II-альфа (Ki-S1, «Thermo Scientific»), III-класс-бета-тубулина (EP1569Y, «Epitomics»), TS (Sc-33679, «Santa Cruz»), TP (P-GF.44C, «Thermo Scientific»), DYPD (ab54797, «Аbcam»), ERCC1 (PDM 151, «DBS»). Исследовали частоту объективного ответа, время до прогрессирования у 104 больных раком ободочной кишки IV стадии, получавших 5-фтор-пиримидин-содержащую химиотерапию. Полученные показатели сопоставляли с результатами иммуногистохимического исследования предиктивных маркеров. Кроме того, экспрессию всех изученных маркеров сопоставляли у больных раком ободочной кишки II и IV стадии с целью оценки прогностического их значения для распространенности процесса. Статистическую обработку полученных результатов осуществляли при помощи метода множественной регрессии и хи-квадрата (χ2).

Результаты

Для идентификации стволовых клеток мы выбрали альдегиддегидрогеназу 1 (ALDH1), потому что выработка этого фермента является одним из основных свойств стволовой клетки. Для формирования опухоли в экспериментальных условиях требуется минимальное количество ALDH1-позитивных клеток относительно всех изученных маркеров [16, 17].

При оценке экспрессии ALDH1 в аденокарциноме толстой кишки выявлена широкая вариабельность частоты позитивных раковых клеток (от 1 до 80%) с парадоксальным субтотальным окрашиванием некоторых раковых комплексов, интенсивность окраски также варьировала. Кроме того, количество позитивных на ALDH1 клеток было неравномерным в пределах одной опухоли. Так, в некоторых раковых железах процент позитивных клеток мог достигать 50 и более, в то время как в рядом лежащих комплексах выявляли единичные позитивные клетки.

Для изучения пролиферации стволовых клеток использована методика двойного иммуногистохимического окрашивания. Вначале оценена экспрессия в нормальной слизистой оболочке толстой кишки. Выявлено значительное отличие в пролиферативной активности ALDH1-позитивных и негативных клеток (p<0,001). Нормальные стволовые тканекоммитированные клетки практически не пролиферировали. При исследовании с использованием аналогичной методики раковых комплексов все 20 случаев показали значительное различие в пролиферации стволовых раковых клеток (0,1—10%) и общей клеточной популяции (30—90%; р<0,001). В среднем пролиферация стволовых раковых клеток не превышала 10% всей популяции пролиферирующих клеток (рис. 1).

Рис. 1. Иммуногистохимическое исследование аденокарциномы толстой кишки с использованием двойной метки: ALDH1 (красное окрашивание) и Ki-67 (коричневое окрашивание). а — небольшое содержание ALDH1-позитивных клеток, часть из которых пролиферирует (отмечено стрелками); б — большое количество позитивных на ALDH1 клеток, пролиферация которых значительно ниже таковой в ALDH1-негативных клетках. ×400.

В нашем исследовании изучили экспрессию двух основных рецепторов к хемокинам: CCR10 и CXCR4. Экспрессия CXCR4 выявлена в 77% случаев рака толстой кишки с широкой вариабельностью частоты позитивных клеток (от 10 до 90%, рис. 2).

Рис. 2. Оценка экспрессии CXCR4 на границе нормальной слизистой оболочки толстой кишки и аденокарциномы, ×400. В обоих случаях позитивная реакция на CXCR4 выявляется в нормальных клетках слизистой оболочки. а — экспрессия CXCR4 имеется в клетках аденокарциномы; б — экспрессия CXCR4 отсутствует в клетках аденокарциномы.

Экспрессия CCR10 не выявлена ни в одном случае аденокарциномы толстой кишки. В слизистой оболочке толстой кишки коричневое окрашивание CXCR4 (хромогендиаминобензидин) выявлялось в виде 1—5 гранул, расположенных над нуклеолеммой, обращенной в сторону просвета кишки. Причем наиболее выраженная экспрессия отмечалась в средних отделах и ослабевала к поверхностной и глубокой частям крипт.

Таким образом, исходя из полученных данных, клеточный состав опухоли условно можно разделить на 4 популяции: 1) стволовые непролиферирующие (ALDH1+, Ki-67–); 2) стволовые пролиферирующие (ALDH1+, Ki-67+); 3) амплифицирующиеся (ALDH1–; Ki-67+); 4) дифференцирующиеся (ALDH1–; Ki-67–). Соотношение данных популяций в среднем составляет 9:1:60:30. Преобладающей популяцией являются амплифицирующиеся клетки (медиана 60%), а наименьшей — пролиферирующие стволовые раковые (медиана 1%). Кроме того, мы определили, что часть клеток имеет экспрессию рецептора хемокина CXCR4, который в литературе при изучении других локализаций показывал связь с развитием метастазов [18, 19].

Для изучения связи пролиферативной активности опухоли со стадией мы проанализировали уровень пролиферации, измеренный по индексу Ki-67, при диссеминированной (IV стадия) и локализованной (I—II стадия) формах. Для этого мы выделили 4 интервала: Ki-67 менее 30%, 30—50%, 50—70%, более 70%.

Для статистической оценки связи пролиферативной активности опухоли с ее распространенностью мы взяли крайние интервалы пролиферативной активности. Как видно из табл. 1, имеется значительное различие частоты случаев с относительно низким (30% и менее) и высоким (более 70%) уровнями пролиферации опухоли группы с локализованным раком. В случае диссеминированного рака это различие мало выражено. Таким образом, выявлена статистически значимая обратная корреляция между индексом Ki-67 и распространенностью опухоли толстой кишки (р=0,0019).

Таблица 1. Сравнение крайних интервалов пролиферативной активности опухоли толстой кишки при IV и I—II стадиях (n=104)

При оценке связи пролиферативной активности опухоли с безрецидивной выживаемостью пациентов при II стадии опухоли после радикального хирургического лечения с последующим выявленным прогрессированием заболевания медиана безрецидивной выживаемости с низким индексом Ki-67 (менее 30%) составила 7 мес по сравнению с 11 мес при высоким индексе Ki-67 (более 70%).

В группе пациентов с диссеминированным раком (IV стадия) в 28 (90%) из 31 случая была позитивная реакция на CXCR4. Ее уровень варьировал от 10 до 90%. При II стадии опухоли также преобладала позитивная реакция на CXCR4, но число случаев без экспрессии рецептора к хемокину было значительно больше по сравнению с 1-й группой (41 и 10% соответственно). Таким образом, негативная реакция на CXCR4 статистически значимо коррелирует с локализованным раком толстой кишки (р=0,0196).

При изучении экспрессии CXCR4 при II стадии опухоли после радикального хирургического лечения в зависимости от развития прогрессирования заболевания в течение 5 лет оказалось, что в 68% случаев с позитивной реакцией на CXCR4 заболевание прогрессирует, а у 75% пациентов с негативным статусом CXCR4 наблюдается 5-летний безрецидивный период (p=0,02, табл. 2). При оценке влияния экспрессии CXCR4 в группе при II стадии, где произошло прогрессирование заболевания, оказалось, что медиана выживаемости у больных с высоким CXCR4 (более 70%) составляет 8 мес против 11 мес при низком CXCR4 (менее 30%).

Таблица 2. Значение CXCR4 при II стадии опухоли толстой кишки в зависимости от развития прогрессирования заболевания в течение 5 лет

В наших исследованиях мы не выявили корреляции между экспрессией ALDH1 и распространенностью рака толстой кишки, а также с безрецидивной выживаемостью больных при II стадии. Вероятно, простое увеличение стволовых раковых клеток еще не приводит к усилению метастатической активности опухоли, а для этого должен произойти ряд дополнительных событий, таких как увеличение экспрессии рецепторов хемокинов и др. [20].

Все это заставило нас оценить совокупное влияние экспрессии хемокиновых рецепторов и пролиферативной активности опухоли на безрецидивную выживаемость больных при II стадии после радикального хирургического лечения, у которых наблюдалось прогрессирование заболевания. В целом повышение экспрессии CXCR4 сопровождалось снижением пролиферативной активности. Несмотря на то что обратная корреляция между CXCR4 и Ki-67 была статистически недостоверной (p=0,06), в нашем исследовании не было наблюдений c синхронно высокими или низкими CXCR4 и Ki-67 (табл. 3).

Таблица 3. Влияние CXCR4 и Ki-67 на безрецидивную выживаемость больных раком толстой кишки II стадии после радикального хирургического лечения с прогрессированием заболевания в течение 5 лет (n=31)

Как видно из табл. 3, синхронное снижение экспрессии CXCR4 и увеличение Ki-67 приводит к большей безрецидивной выживаемости больных раком толстой кишки II стадии после радикального хирургического лечения. Медиана безрецидивной выживаемости с высоким CXCR4 (более 70%) и низким Ki-67 (менее 30%) составила 16,5 мес, а с низким CXCR4 (менее 30%) и высоким Ki-67 (более 70%) — 7 мес. При оценке влияния совокупности факторов с использованием метода множественной регрессии снижение экспрессии CXCR4 вместе с увеличением Ki-67 статистически значимо улучшало безрецидивную выживаемость (p<0,05). Таких закономерностей не было выявлено при изучении маркера стволовых клеток ALDH1.

Во второй части исследования мы оценили частоту объективного ответа и время до прогрессирования при стандартной химиотерапии (FOLFOX, FOLFRI, де Грамонт) у больных диссеминированным раком толстой кишки с учетом значения экспрессии маркеров (TS, TP, DYPD, ERCC-1, III-класс-бета-тубулина, топоизомеразы-II-альфа, Ki-67). Для этого проведено обследование 104 больных раком ободочной кишки IV стадии.

При исследовании влияния экспрессии анализируемых маркеров на время до прогрессирования заболевания выявлена связь показателей при анализе TS (р=0,0036) и TP (p=0,0058) (табл. 4). При оценке влияния экспрессии маркеров на частоту объективного ответа (полный и частичный регресс) результаты были схожие. Частота объективного ответа при наличии экспрессии TP и отсутствии TS составила 39%, при обратном сочетании (экспрессия TS и отсутствие TP) — 13% (р=0,04).

Таблица 4. Регрессионная модель Кокса. Влияние экспрессии маркеров на время до прогрессирования

Таким образом, иммуногистохимическое исследование TS, TP может быть использовано в оценке эффективности химиотерапии пациентов с раком толстой кишки, получающих препараты, содержащие 5-фторпиримидин.

Заключение

Рак толстой кишки II стадии остается камнем преткновения у врачей-онкологов. В нашем исследовании мы выделили две различные по прогнозу группы пациентов. Так, больным при II стадии рака толстой кишки с высоким индексом Ki-67 и низкой экспрессией CXCR4, вероятно, не следует назначать адъювантную химиотерапию, так как в 75% случаев после радикального хирургического лечения безрецидивный период у них превысил 5 лет. В то же время у пациентов с низким индексом Ki-67 и высокой экспрессией CXCR4 наблюдается низкая безрецидивная выживаемость и им, вероятно, требуется адъювантное лечение.

В случае необходимости проведения адъювантной химиотерапии (диссеминированная форма рака) для выбора решения об использовании 5-фторпиримидинов может быть выполнено иммуногистохимическое исследование тимидилат синтазы (TS) и тимидин фосфорилазы (TP). При условии низкой экспрессии TS и высокой TP можно предполагать лучший эффект от лечения данной группой химиопрепаратов.

Иммуногистохимическое исследование других маркеров (ALDH1, CCR10, ERCC-1, DYPD, топоизомеразы-II-альфа, III-класс-бета-тубулина) для выбора тактики лечения больных раком толстой кишки значения не имеет.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: Г. А.Р., Р.В.О., С.В.П.

Сбор и обработка материала: Г. А.Р., Р.В.О.

Статистическая обработка данных: Г. А.Р.

Написание текста: Г. А.Р.

Редактирование: К.М.П., Р.В.О., С.В.П.

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