Взаимодействие растворимого Fas-антигена и ингибитора активаторов плазминогена PAI-1 при заболеваниях щитовидной железы

Сандыбаев М. Н.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РАСТВОРИМОГО FAS-АНТИГЕНА И ИНГИБИТОРА АКТИВАТОРОВ ПЛАЗМИНОГЕНА PAI-1 ПРИ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Восточно-Казахстанский онкологический диспансер №2

При возникновении и развитии злокачественных опухолей очень важную роль играет апоптоз - исключительный механизм поддержания гомеостаза многоклеточного организма [1, 3, 4, 5]. Ключевую роль в механизме апоптоза в клетке играет Fas-рецептор, и не менее важное в проблеме злокачественных опухолей, в том числе и рака щитовидной железы (РЩЖ), особенно с точки зрения возникновения и развития метастазов, занимает система активации плазмино-гена, включающая в себя ряд протео-литических ферментов, которые участвуют в многокомпонентном каскаде протеолитических реакций, связанных с разрушением базальной мембраны и внеклеточного матрикса, окружаю-щих опухоль, что способствует образованию регионарных и отдаленных метастазов [7]. При этом активность ферментов может подавляться двумя специфическими ингибиторами РА1-1 и РА1-2 [6, 8]. По данным некоторых авторов, роль РА1-1 может быть сведена не только к подавлению метастази-рования и инвазии, но и к распростра-нению опухолевого процесса (защита опухолевых клеток от протеолиза) [2, 9].

В связи с этим сравнительный анализ уровня растворимого Fas-антигена и специфического ингибитора РА1-1 в сыворотке крови больных злокачественными опухолями щитовидной железы, а также узловыми гиперпластическими процессами позволит обнаружить взаимосвязь продукции растворимого Fas-антигена и процессов ингибирования протеолиза с особенностями клинического течения этих заболеваний и их прогнозом.

Цель исследования - изучить взаимосвязь продукции растворимого Fas-антигена и специфи -ческих ингибиторов протеолитических ферментов РА1-1 у больных гиперпластическими процессами и РЩЖ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Обследованы 218 больных гиперпластическими процессами, доброкачественными опухо-

лями и РЩЖ в возрасте от 15 до 83 лет. Из них 190 (87,2%) женщин и 28 (12,8%) мужчин. Группу контроля составили 60 практически здоровых людей в возрасте от 18 до 76 лет. Из них 55 женщин и 5 мужчин. Концентрацию sFas определяли в образцах сыворотки крови с помощью иммуноферментного метода (SandwichELISA). Иммуноферментное определение (ELISA) содержания PAI-1 в цитозольной фракции ткани осуществляли с использованием наборов реактивов, разработанных в лаборатории проф. Т. Benraad'a (Ниймеген, Нидерланды; V. Grebenschikov et al., 1997).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ Показатель PAI-1 обнаружен в ткани железы у 212 (97,2%) из 218 обследованных пациентов с заболеваниями щитовидной железы. Его содержание составило от 0,06 до 7,61 нг/мг белка, в среднем - 0,94±0,09 нг/мг белка, медиана равнялась 0,48 нг/мг белка. У большинства пациентов содержание PAI-1 в ткани щитовидной железы не превышало 0,5 нг/ мл (рис. 1).

Содержание PAI-1 было наиболее высоким в опухоли больных РЩЖ и, следовательно, этот показатель может обладать диагностическими и прогностическими свойствами при этом заболевании (табл. 1, рис. 2).

K-S (|=,24591, p<,01 ; Lilliefors p<,01 — Expected Normal

-0,5 0,5 1,5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,5 7,5 РА1-1 ,нг/мл

Рис. 1. Распределение РА1-1 в ткани щитовидной железы при различных ее заболеваниях

Необходимо отметить, что опре-деление этого маркера целесообразно исполь-зовать в дооперационной дифференциальной диагностике рака и узлового коллоидного зоба щитовидной железы (р=0,005). Частота выявле-ния значений РА1-1 от 0,6 нг/мг белка и более при раке

Группа N PAI-1, Медиана PAI-1, Пределы колебания

Рак щитовидной железы 75 1,01±0,13 0,73 0,05-5,0

Аденома щитовидной железы 50 1,35±0,26 0,57 0,05-7,6

Узловой коллоидный зоб 65 0,61±0,10 0,30 0,06-4,6

Диффузный токсический зоб 22 0,73±0,17 0,47 0,14-2,9

Таблица 1.

Содержание РА1-1 в ткани щитовидной железы при различных ее заболеваниях

Медицина и экология, 2008, 1

1,8

1,6

1,4

1 1,2 I

з 1,о

Q.

0,8 0,6 0,4 0,2

I

т

1

2

3

4

Mean ±SE

морфологический диагноз : I ±1,96*SE

1-рак, 2-аденома, 3-узловой колоидный зоб, 4-диффузный зоб

2,0

Рис. 2. Статистические характеристики содержания PAI-1 в сыворотке крови больных с различными заболеваниями щитовидной железы

щитовидной железы составила 45/60%, а при узловом коллоидном зобе - только 13/18,8% (р=0,001). В то же время тест практически не разделяет больных раком и аденомой щитовидной железы (р=0,9).

По содержанию PAI-1 гиперпластические процессы щитовидной железы отличались от рака и аденомы щитовидной железы. Так, при значениях PAI-1 менее 0,6 нг/мг белка следует в большей степени предполагать наличие узлового коллоидного или диффузного токсического зоба (рис. 2).

По кривым ROC было рассчитано пороговое значение PAI-1, равное 0,6 нг/мг белка. При повышенных значениях PAI-1 вероятность обнаружения РЩЖ составила 60%, аденомы - 50%, при пониженных значениях PAI-1 повышалась вероятность распознавания узлового коллоидного зоба - 81,2%, диффузного токсического зоба щитовидной железы - 66,7%. Суммарная диагностическая эффективность PAI-1 была невысокой и составила 64,5%, однако следует отметить повышение эффективности этого теста у больных в возрасте до 45 лет до значения 74,8%.

У больных РЩЖ медианы PAI-1 значительно понижались в возрасте от 45 до 53 лет (медиана 0,54 нг/мг белка) и были достоверно выше у пациентов до 45 лет (1,1 нг/мг белка) и старше 53 лет (0,73 нг/мг белка) (р=0,01). Медиана показателя PAI-1 при Т составила 0,75 нг/мг белка, при Т2 - 0,7 нг/мг белка, при Т3 -0,48 нг/мг белка и была наибольшей при Т4 -0,98 нг/мг белка (р=0,6). Не различались уровни PAI-1 в опухоли щитовидной железы с учетом степени дифференцировки РЩЖ. У больных РЩЖ в возрасте после 45 лет значения PAI-1 слабо коррелировали с максимальным размером первичной опухоли (r= 0,4; p=0,03).

При аденоме щитовидной железы медиана показателя PAI-1 была значительно выше у больных в возрасте до 45 лет (3,0 нг/мг белка) и

снижалась в более старшем возрасте до значения 0,48 нг/мг белка (р=0,004). При увеличении длительности анамнеза заболевания значения РА1-1 в этой группе снижались (г=-0,36; р=0,01).

У больных узловым коллоидным зобом щитовидной железы при увеличении длительности анамнеза заболевания значения РА1-1 также достоверно снижались (г=-0,34; р=0,01). У больных диффузным токсическим зобом в возрасте до 45 лет медиана показателя РА1-1 была меньше (0,26 нг/мг белка) и повышалась в последующем (0,63 нг/мг белка), однако эти различия статистически недостоверны.

Следует отметить наличие корреляционной связи между иРА и РА1-1 в ткани щитовидной железы у больных всех групп, однако при узловом коллоидном зобе щитовидной железы эта зависимость была наиболее тесной (г=0,76; р=0,001), тогда как при раке щитовидной железы наблюдали ее ослабевание (г=0,56; р=0,001).

Кроме того, у больных РЩЖ обнаружена достоверная корреляционная зависимость между РА1-1 и tPA (г=0,42; р=0,001), но она отсутствовала в других группах больных.

У больных РЩЖ в возрасте старше 45 лет содержание РА1-1 в опухоли было прямо пропорционально возрасту пациентов (г=0,4; р=0,003).

Обнаружено, что содержание РА1-1 было обратно пропорционально концентрации sFas в сыворотке крови больных РЩЖ (г=-0,49; р=0,001) и особенно гиперпластическими процессами щитовидной железы (г=-0,63; р=0,001). Однако в возрастной группе 45-53 лет эта зависимость у таких пациентов нарушалась. Не обнаружено подобной зависимости у больных аденомой щитовидной железы.

Представленные данные доказывают наличие связи между основными показателями системы активации плазминогена в опухоли, содержанием sFas в сыворотке крови и возрастом пациентов с заболеваниями щитовидной железы.

Соотношение sFas/PAI-1 не улучшало диагностической способности РА1-1, поэтому для выявления структуры этой связи проанализировали распределение маркеров в областях, ограниченных указанными пороговыми значениями (рис. 3).

При РЩЖ частота повышенных значений обоих показателей была максимальной и составила 28%, а пониженных, напротив, минимальной (18,6%). При аденоме щитовидной железы одновременно повышенные значения маркеров выявлены только у 4% больных, у 40% пациентов этой группы отмечены повышенные значения РА1-1 при sFas=0. Для гиперпластических процессов щитовидной железы было характерно повышение уровня sFas в сыворотке крови при низких значениях РА1-1 в ткани органа (узловой коллоидный зоб - 31,9%; диффузный токсический зоб - 41,7%).

Анализ изменения спектра частот выявления маркеров в возрастных группах до 45 лет, от

sFas=0 PAI-1-

sFas- PAI-1-

sFas+ PAI-

sFas=0 PAI-1+

sFas- PAI-1+

sFas+ PAI-1 +

а

sFas=0 PAI-1-

sFas- PAI-1-

sFas+ PAI-1-

sFas=0 PAI-1 +

sFas- PAI-1 +

sFas+ PAI-1+

sFas=0 PAI-1-

sFas- PAI-1-

sFas+ PAI-1-

sFas=0 PAI-1 +

sFas- PAI-1 +

sFas+ PAI-1+

б

sFas=0 PAI-1-

sFas- PAI-1-

sFas+ PAI-1-

sFas=0 PAI-1+

sFas- PAI-1 +

sFas+ PAI-1 +

-г

Рис. 3. Распределение значений sFas в сыворотке крови и РА1-1 в ткани органа у больных: а) раком, б) аденомой, в) узловым коллоидным зобом, г) диффузным токсическим зобом щитовидной железы

45 до 53 лет и старше 53 лет показал, что у больных РЩЖ частота обнаружения одновременно повышенных значений 8Ра8 в сыворотке крови и РА1-1 в опухоли составила 27,3%, 0% и 38,5% соответственно. Частота обнаружения одновременно повышенных значений маркеров у больных РЩЖ при распространенности опухолевого процесса Т1 составила 0%, при Т2 - 26,9%, при Т3 - 33,3%. Частота обнаружения одновременно повышенных значений маркеров не была связана с наличием метастазов в регионарных лимфатических узлах и со степенью дифферен-цировки опухоли.

У женщин, страдающих узловым коллоидным зобом в возрасте старше 53 лет, обнаружена корреляционная зависимость между уровнем 8Ра8 в сыворотке крови и показателем РА1-1 в ткани органа (г=0,49; р=0,06). В то же время у женщин, больных РЩЖ в возрасте до 53 лет, выявлена обратная корреляционная зависимость между показателями 8Ра8 и РА1-1 (г=-0,63; р=0,02).

В группе больных диффузным токсическим зобом уровень 8Ра8 изменялся пропорционально показателю tPA в ткани органа (г=0,54; р=0,021). У больных узловым коллоидным зобом в возрасте моложе 45 лет эта зависимость носила обратный характер (г=-0,61; р=0,016).

Таким образом, при рассмотрении одновременно обоих маркеров следует отметить, что при аденоме щитовидной железы вероятность обнаружения такого сочетания маркеров низка независимо от возраста пациента (4%). В то время как при РЩЖ она выше в среднем в 7 раз, у больных в возрасте старше 53 лет - в 9,5 раз.

Полученные данные показывают, что эти показатели по отдельности не обладают достаточной информативностью при проведении до-операционной диагностики заболеваний щитовидной железы, в то же время ее эффективность значительно повышается при комплексном их анализе.

Разработан алгоритм распознавания РЩЖ на основании данных, полученных в результате биохимического исследования сыворотки крови пациента с новообразованием щитовидной железы. Наиболее точными данными, свидетельствующими об отсутствии РЩЖ, следует считать сочетание РА1-1<0,6 нг/мг белка и соотношения 8Ра8ДРА<1,2 (4,1% - в группе пациентов с РЩЖ и 45,9% - при других заболеваниях). Высоко информативен в случае наличия РЩЖ уровень РА1-1>0,6 нг/мг белка в опухоли и соотношение 8Ра8ДРА>1,2 (34,7% - в группе больных РШЖ и 3,5% - при других заболеваниях). С меньшей точностью на отсутствие злокачественной опу-

о

Медицина и экология, 2008, 1

холи указывает сочетание уровня РА1-1<0,6 нг/мг белка и соотношение sFas/tPA>1,2 при иРА<0,3 нг/мг белка (20,4% - в группе пациентов с РЩЖ и 32,9% - при других заболеваниях щитовидной железы). О наличии рака щитовидной железы свидетельствует соче-тание РА1-1<0,6 нг/мг белка и соотношение sFas/tPA>1,2 при иРА>0,3 нг/мг белка (16,3% - в группе больных РЩЖ и 2,4% - при других заболеваниях). Сочетание РА1-1>0,6 нг/мг белка с соотношением sFas/tPA<1,2 мало информатив-но независимо от значений иРА (24,5% - в группе больных РЩЖ и 15,3% - при других заболеваниях), однако в возрасте от 53 лет и более повышается вероятность выявления злокачественной опухоли щитовидной железы в 3 раза).

ВЫВОДЫ

1. По данным основных показателей системы активации плазминогена в опухоли и концентрации sFas, определенного в сыворотке крови, правильная дооперационная диагностика возможна у 87,8% больных РЩЖ

2. Для успешного лечения необходимы разработка новых методов обследования, применение новых тест-систем для дальнейшей оценки биологического поведения узловых новообразований в щитовидной железе, а, следовательно, риска малигнизации, изучение и анализ активности процессов инвазии и метастазирования.

ЛИТЕРАТУРА 1. Барышников А. Ю. Fas/Apo-1-антиген-молекула, опосредующая апоптоз /А. Ю. Барышников, Ю. В. Шишкин //Гематология и трансфу-зиология. - 1995 - Т. 40, №6. - С. 35 - 38.

2. Герштейн Е. С. Значение системы активации плазминогена в опухолях человека /Е. С. Герштейн, Н. Е. Кушлинский //Матер. III съезда онкологов и радиологов стран СНГ. -Минск.: Тонпик, 2004. - Ч. I. - С. 273.

3. Имянитов Е. Н. Молекулярная онкология: клинические аспекты /Е. Н. Имянитов, К. П. Хан-сон. - СПб.: СПбМАПО, 2007. - 211 с.

4. Новик А. А. Введение в молекулярную биологию канцерогенеза /А. А. Новик, Т. А. Ка-милова, В. Н. Цыган. - М.: ГЭОТАР-МЕД, 2004. -222 с.

5. Пальцев М. А. Патологическая анатомия и молекулярная диагностика /М. А. Пальцев, Е. С. Северин, А. А. Иванов //Арх. патологии. - 2006.

- Т. 68, №4. - С. 3 - 7.

6. cDNA cloning of human plasminogen activator-inhibitor from endothelial cells /D. Ginsburg, R. Zeheb, A. Y. Yang et al. //J. Clin. Invest. - 1986. -V. 78. - P. 1673 - 1680.

7. Plasminogen activator inhibitors: hormonally regulated serpins /P. A. Andreasen, B. Georg, L. R. Lund et al. //Mol. Cell Endocrinol. - 1990. - V. 68.

- P. 1 - 19.

8. Purification and characterization of a plasminogen activator ingibitor from the histiocytic lymphoma cell line U-937 /E. K. O. Kruithof, J. D. Vassalli, W. D. Schleuning et al. //J. Biol. Chem. - 1996. -V. 261. - P. 11207 - 11213.

9. Type-1 plasminogen activatorinhibitor in human breast carcinomas /D. Reilly, L. Christensen, M. Duch, et al. //Int. J. Cancer. - 1999. - V. 50. - P. 208 - 214.

Поступила 15.12.07

M. N.Sandybaev

INTERACTION OF S-FAS ANTIGEN AND INHIBITOR OF PLASMINOGEN PAI-1 IN THE CASES OF THYROID GLAND PATHOLOGY SEMEY ONCOLOGY CENTER

The correlation of s-Fas antigen and index of inhibitor proteolysis process PAI-1 among 218 patients with hyperplasic process, benign and malignant tumors of thyroid was investigated. It was revealed that in according of activation plasminogen system condition and concentration of s-Fas the reliable before operation diagnosis is possible among 87% of patient with thyroid cancer.

М. Н. Сандыбаев

КАЛКАНША БЕЗ АУРУЛАРЫНДАРЫ ПЛАЗМИНОГЕН АКТИВАТОРЛАРЫНЫЦ ИНГИБИТОРЛАРЫ Ж6НЕ ЕР1Г1Ш FAS АНТИГЕН1НЩ 6ЗАРА 6РЕКЕТ1

Калканша бездщ зардапты жэне зардапсыз iciKTep^eri гиперпластикалык процестерi бар 218 наукастары ерИш Fas антиген мен PAI-1 протеолиза процестершдеп ингибирлену керсеткштершщ езара эрекетше зерттеу жYpгiзiлдi. Непзп керсетюш дepeктepi бойынша кан сарысуындары аныкталран iciK концентрациясындары sFas плазминоген активация жуйесшщ калканша без обыры бар наукастардыч 87% операцияра дешнп дурыс диагностика жасау мYмкiндiгi аныкталды.