Components of the Axis HIF-1α / Receptor CD44v6 / Hyaluronic Acid in the Blood of Patients with Non-Small Cell Lung Cancer. Prospects of Use in Diagnostics
Authors: Мурашко Д.И. , Таганович А.Д. , Ковганко Н.Н. 
Published: February 2022

Введение. Немелкоклеточный рак легкого (НМКРЛ) занимает второе место в структуре смертности вследствие онкологических заболеваний в Республике Беларусь. Он подразделяется на два основных гистологических подтипа: аденокарциному (АК) и плоскоклеточный рак (ПКРЛ). Поздняя диагностика существенно ухудшает прогноз течения этого заболевания, в связи с чем существует потребность в поиске информативных биомаркеров, позволяющих судить о распространенности опухолевого процесса, особенно на ранних стадиях НМКРЛ. Цель. Изучить уровень CD44v6, HIF-1α и гиалуроновой кислоты (ГК) в периферической крови пациентов с НМКРЛ с тем, чтобы оценить целесообразность его использования в диагностике НМКРЛ.Материалы и методы. Материалом служила кровь 107 пациентов с ПКРЛ, 90 пациентов с АК, 14 человек с гамартомой легкого и 40 здоровых людей. Концентрацию ГК и HIF-1α в сыворотке крови определяли методом иммуноферментного анализа. Относительное количество клеток лейкоцитарного ряда, снабженных рецептором CD44v6, и плотность его расположения в них (MFI) измеряли методом проточной цитометрии.Результаты. Уровень ГК, HIF-1α, доля моноцитов, содержащих CD44v6, и плотность расположения этого рецептора в гранулоцитах и лимфоцитах крови пациентов с АК и ПКРЛ значительно превышают таковые у здоровых людей и пациентов с гамартомой. Концентрация ГК в сыворотке крови выше у пациентов с большим размером опухоли, наличием метастазов в регионарные лимфоузлы и внутренние органы вне зависимости от гистологического типа НМКРЛ. Плотность расположения CD44v6 в лимфоцитах выше у пациентов с большим (>5 см) размером опухоли и метастазами во внутренние органы (М1) при обоих гистологических типах заболевания, а аналогичный показатель в гранулоцитах существенно возрастает при наличии регионарных метастазов НМКРЛ (N1–3). Концентрация ГК имеет коррелятивную связь со стадиями АК и ПКРЛ.Измерение концентрации ГК в сыворотке крови пациентов позволяет дифференцировать I и II стадии НМКРЛ с чувствительностью 72,2% и специфичностью 99,2% для рассчитанного порогового значения, а при выявлении III–IV стадий чувствительность составила 67,6%, специфичность – 81,2%.

Introduction. Non-small cell lung cancer (NSCLC) takes the second place in the structure of cancer morbidity in Belarus. It is classified into two main histological types: adenocarcinoma (AC) and squamous cell carcinoma (SCC). Late diagnosis significantly worsens the prognosis of this disease. That’s why there is the need to search for available and informative biomarkers that let to assess the prevalence of NSCLC, especially its early stages.Purpose. To study the level of CD44v6, HIF-1α and hyaluronic acid (HA) in the peripheral blood of patients with NSCLC in order to assess the feasibility of its use in diagnostics of NSCLC.Materials and methods. There were studied the blood samples of 107 patients with SCC, 90patients with AC, 14 patients with lung hamartoma, and 40 healthy people. HIF-1α and HA serum levels were determined with ELISA. The relative number of leukocytes supplied with CD44v6 and its density in the cells (MFI) were measured with flow cytometry.Results. HIF-1α and HA serum levels, relative number of monocytes and granulocytes, and MFI CD44v6 in granulocytes and lymphocytes of the blood of patients with AC and SCC are significantly higher than in healthy people and patients with lung hamartoma. HA serum level is higher in both AC and SCC patients with bigger tumor size (T > 5 cm), regional lymph node (N1–3) and distant metastases (M1). MFI CD44v6 in lymphocytes increases in both histological types of NSCLC in patients with T > 5 cm and distant metastases. At the same time, MFI CD44v6 in granulocytes is higher in AC and SCC patients with regional lymph node metastases. HA serum level has a medium strong correlation with AC and SCC TNM stages.The cutoff value of HA serum level allows to differentiate the stages I and II of the NSCLC with 72.2% of diagnostic sensitivity and 99.2% of specificity. The same indicator can be used to determine the advanced stages of NSCLC (67.6% of sensitivity, 81.2% of specificity).