Роль экспрессии vimentin в определении прогноза и тактики хирургического лечения пациентов с метастатическим почечно-клеточным раком

УДК 616

А. И. Горелов, З. Н. Нариманян, Д. С. Горелов

Вестник СПбГУ. Сер. 11. 2012. Вып. 2

РОЛЬ ЭКСПРЕССИИ VIMENTIN В ОПРЕДЕЛЕНИИ ПРОГНОЗА И ТАКТИКИ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ПАЦИЕНТОВ С МЕТАСТАТИЧЕСКИМ ПОЧЕЧНО-КЛЕТОЧНЫМ РАКОМ

ФБГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет», медицинский факультет

Течение болезни пациентов с почечно-клеточным раком (ПКР) может быть непредсказуемым. Методом выбора лечения локализованного процесса является радикальная нефрэктомия, однако примерно у 20% больных после хирургического лечения неизбежно будет выявлена прогрессия заболевания [1, 2]. Уровень 5-летней выживаемости при первой и второй стадии ПКР составляет примерно 90-95% [3, 4]. Несмотря на это одна треть пациентов с диагнозом ПКР на момент обращения имеют отдаленные метастазы [5].

Метастатический почечно-клеточный рак (мПКР) в целом резистентен к цитоток-сической химиотерапии, при этом уровни объективного ответа не превышают 10% [6, 7]. Иммунотерапия на основе интерферона приводит к повышению ответа на терапию до 20%, что было подтверждено в ряде рандомизированных исследований [8-10]. Иммунотерапия с применением высоких доз интерлейкина-2 приводит к длительному полному ответу примерно у 6% пациентов, хотя лечение связано со значительной токсичностью [11]. Но, несмотря на это, прогноз пациентов с мПКР все еще остается плохим. Однолетняя выживаемость пациентов, не получающих лечения, составляет 16% [12].

Улучшение возможностей прогнозирования выживаемости пациентов с мПКР позволит лучше стратифицировать больных и определить оптимальный объем консервативного и хирургического лечения для конкретного пациента. В 1999 г. Motzer и соавт. выявили пять факторов прогноза (статус Karnofsky, уровень лактатдегидроге-назы, гемоглобина, скорректированного кальция и наличие/отсутствие нефрэктомии в анамнезе), влияющих на выживаемость пациентов с мПКР [13]. В зависимости от наличия или отсутствия одного из факторов пациенты распределялись на 3 группы — с благоприятным, неблагоприятным и промежуточным прогнозами. Медиана выживаемости пациентов для этих трех групп составила 30, 5 и 14 месяцев соответственно [14]. Изучение экспрессии различных генов, участвующих в клеточных процессах, привело к выявлению молекулярных маркеров, определение которых может быть прогностически значимым [15, 16]. Одним из них является утепйп.

Vimentin представляет собой цитоплазматический промежуточный филамент, который характерен для мезенхимальных клеток и обычно не экспрессируется в эпителиальных клетках. Несмотря на это отмечено, что атипичная экспрессия утепйп в раковых клетках может быть связана с повышенным метастатическим потенциалом и агрессивным местным распространением. Гиперэкспрессия утеп^п и взаимосвязь с метастатическим опухолевым процессом была зафиксирована при меланомах, раке молочной железы, раке шейки матки, раке простаты и почечно-клеточном раке [1721]. Наше внимание данный молекулярный маркер привлек ввиду немногочисленно-

© А. И. Горелов, З. Н. Нариманян, Д. С. Горелов, 2012

сти работ, посвященных значению экспрессии утепИп у пациентов с мПКР, которым проводилось хирургическое лечение.

Целью нашего исследования было определить значение влияния экспрессии молекулярного маркера утепИп на выживаемость и результаты хирургического лечения пациентов с мПКР.

Материалы и методы. В работе проанализированы истории болезней 71 пациента (50 — мужчин, 21 — женщина, в возрасте от 37 до 77 лет, средний возраст составлял 55,4+/-8,7 лет), которым проводилось лечение по поводу мПКР в период с 2002 г. по 2009 г. в медицинских учреждениях города — ГМПБ № 2, ЛООД. На момент терапии все пациенты имели отдаленные метастазы. Всем больным проводилось оперативное лечение в объеме циторедуктивной нефрэктомии. По данным гистологического исследования у всех больных установлен светлоклеточный почечно-клеточный рак [22].

При распределении больных по системе TNM отмечено преобладание стадии Т3 — у 46 пациентов (64,8%). Стадия Т4 была выявлена у 9 (12,8%), Т2 — у 8 ( 11,2%) и Т1 — у 8 (11,2%) больных [23].

В зависимости от поражения регионарных лимфатических узлов больные распределились следующим образом: N1 — 15 (21,1%) пациентов, N2 и N0 — по 27 случаев (38%) и № — 2 (2,9%) больных. Степень злокачественности опухоли оценивали по классификации Фурман. Степень злокачественности G3 наблюдалась у 37 (52,1%) больных, G4 — у 19 (26,8%) и G2 — у 15 (21,1%) пациентов.

Из всех наблюдавшихся нами больных 29 пациентам после нефрэктомии в разные сроки была выполнена метастазэктомия различной локализации (метастазэктомия / резекция легких — 9, удаление надпочечника с метастазом — 7, удаление местного рецидива — 5, резекция контралатеральной почки — 1, резекция ребер — 1, плеврэк-томия — 2, лимфаденэктомия (паравертебральные / внутригрудные л. у.) — 2, резекция поджелудочной железы — 1, удаление метастаза головного мозга — 1).

Локализация метастазов представлена в таблице 1. Как следует из таблицы, наиболее часто отдаленные метастазы располагались в легких, костях и печени.

Таблица 1. Локализация метастазов

Локализация метастазов N

Легкие 46

Кости 14

Печень 13

Надпочечник 11

Отдаленные л. у. 7

Местный рецидив 6

Плевра 5

Контралатеральная почка 2

Головной мозг 2

Поджелудочная железа 1

Диафрагма 1

Мягкие ткани 1

Синхронный характер метастазирования (наличие отдаленных метастазов на момент обращения / появление в течение 3 месяцев после радикального лечения) опреде-

лен у 57 (80,3%) больных, метахронный (более 3 месяцев) — у 14 (19,7%). В 29 (40,9%) случаях выявлялись множественные метастазы (>5), единичные (2-5) — у 26 (36,6%), солитарные — у 16 (22,5%).

Иммуногистохимические исследования проводились на парафиновых блоках опухолей почки. На микротоме HM 340 E Rotary Microtome (Thermo Scientific, Германия) готовились парафиновые срезы толщиной 5 мкм, которые наносились на стекло, обработанное поли^-лизином (Menzel Gmbh, Германия), и помещались в термостат при температуре 37°С на 12 ч. Срезы подвергались депарафинированию и обезвоживанию посредством последовательной инкубации в ксилоле и проводки по спиртам. Демаскировку антигенов проводили с использованием 0,01М цитратного буфера (Dako Cytomation, USA). Эндогенную пероксидазу нейтрализовали посредством помещения стекол со срезами в 5% раствор H2O2 в ТБС буфере (разведение 1:6 при 30% H2O2) в течение 15 мин. Выявление экспрессии vimentin проводили с использованием мышиных моноклональных антител к vimentin (VIM 3B4, Dako, Дания) в разведении 1:200. Экспрессия vimentin оценивалась как положительная при наличии цитоплазматического окрашивания и как отрицательная при отсутствии окрашивания [21-24].

Статистическая обработка материала проводилась с использованием пакета программ Statistica 6.0 и SPSS v.17. Для оценки чувствительности и специфичности маркера vimentin в прогнозе пациентов с мПКР был проведен ROC-анализ. В результате этого исследования была построена ROC-кривая, которая представляет собой график, на котором по оси Y определяются значения чувствительности, а по оси X — специфичности.

Результаты и обсуждение. При оценке клинико-лабораторных показателей у групп пациентов с положительной и отрицательной экспрессией vimentin установлено, что группы однородны (р = 0,064). Положительная экспрессия vimentin зафиксирована в 45 случаях (63,4%), отрицательная — в 26 (36,6%) (табл. 2).

Таблица 2. Экспрессия vimentin в зависимости от объема хирургического лечения

Вид лечения Vimentin = 0 Vimentin > 0

Нефрэктомия 13 29

Нефрэктомия+метастазэктомия 13 16

Всего 26 45

При изучении риска присутствия отдаленных метастазов, установлено, что при наличии положительной экспрессии утеп^п риск увеличивается в 4,6 раза (ОШ = 4,655 ДИ 1,636-13,244; х2=7,350; р = 0,007).

Положительная экспрессия утеп^п достоверно ассоциировалась с наличием множественных отдаленных метастазов (х2 = 7,931; р = 0,004), при этом риск их наличия увеличивался в 4,8 раза (ОШ = 4,8; ДИ 1,539-14,973; X2 = 6,583; р = 0,01).

При единичных и солитарных метастазах утепйп-положительная реакция не была характерна (х2 = 0,059; р = 0,806).

Не отмечалась взаимосвязь уровня экспрессии утеп^п и времени появления метастазов (синхронно / метахронно) (р = 0,588).

В группе пациентов с отсутствием экспрессии vimentin, которым проводилась только нефрэктомия, медиана выживаемости составила 22,5 месяца, а у больных с положительной экспрессией этого маркера — 3,5 месяца. При оценке кумулятивной выживаемости данных групп пациентов в зависимости от экспрессии vimentin выявлены достоверные различия (log-rank test р = 0,0001). У больных, которым помимо нефрэк-томии производили метастазэктомию, при отсутствии экспрессии vimentin медиана выживаемости была 36 месяцев; в vimentin-положительных случаях — 11 месяцев. Различия в кумулятивной выживаемости этих групп больных достоверны (log-rank test р = 0,0001).

При сравнении выживаемости пациентов с мПКР в зависимости от объема оперативного лечения (нефрэктомия / нефрэктомия+метастазэктомия) в случаях отрицательной экспрессии vimentin установлено достоверное увеличение выживаемости пациентов, перенесших нефрэктомию и метастазэктомию (р = 0,002) (рис. 1). Наличие же положительной экспрессии vimentin приводит к тому, что отличия в выживаемости данных групп становятся не достоверными (р = 0,091) (рис. 2).

Рис. 1. Кумулятивная выживаемость в зависимости от выполнения МТСэктомии при Vimentin = 0%

По результатам ROC-анализа для утепИп построена кривая зависимости чувствительности и специфичности (рис. 3). Получены статистически достоверные данные, указывающие на высокую специфичность и чувствительность данного маркера в плане прогноза пациентов с мПКР.

Положительная экспрессия утепИп приводит с снижению выживаемости пациентов с мПКР (%2 = 27,000; р = 0,0001). Отрицательное влияние положительной экспрессии у1шепИп на выживаемость подтверждено данными параметрического корреляционного анализа для пациентов, перенесших нефрэктомию (г = -0,5475; р = 0,0001), и больных, перенесших нефрэктомию с метастазэктомией (г = -0,4614; р = 0,0001).

Время, мес

— нефрэктомия+метастазэктомия нефрэктомия

Рис. 2. Кумулятивная выживаемость в зависимости от выполнения МТСэктомии при Vimen-tin% > 0

Рис. 3. Чувствительность и специфичность маркера утепИп у пациентов с мПКР

В настоящее время продолжается изучение молекулярных прогностических факторов при почечно-клеточном раке, что имеет большое практическое значение в консультировании пациентов, стратификации больных по группам риска, индивидуальном подборе таргетной терапии. Одним из таких молекулярных маркеров является vimentin — цитоплазматический промежуточный филамент, который обычно не выявляется в эпителиальных клетках. Vimentin обычно экспрессируется при светлокле-точном ПКР (26-51%) и папиллярном ПКР (61%) [21, 25-27].

В работе E. Sabo и соавт. изучалась значимость экспрессии vimentin при локализованном ПКР. По данным многофакторного анализа установлено, что положительная экспрессия vimentin является независимым фактором прогноза выживаемости больных (р < 0,039) [24]. H. Moch и соавт. показывают, что низкая общая выживаемость больных ПКР значительно коррелирует с vimentin-позитивной реакцией (р = 0,007) [21]. В работах Kim и соавт. изучалась прогностическая значимость различных молекулярных маркеров, в том числе и vimentin, у пациентов с мПКР, которым проводилась нефрэктомия перед иммунотерапией. По данным многофакторного анализа установлено, что vimentin является независимым предиктором опухолево-специфической выживаемости, а его включение в прогностическую модель (на основе критериев T, N, M, grade, статуса Karnofsky) приводит к повышению индекса конкордантности до С = 0,79 [28, 29]. В нашем исследовании установлена значимость экспрессии vimentin в прогнозе выживаемости пациентов с мПКР, которым проводилось хирургическое лечение. Отсутствие экспрессии vimentin приводит к достоверному увеличению выживаемости пациентов с мПКР, которым выполнялась нефрэктомия и нефрэктомия с метастазэктомией (р = 0,0001).

Определение уровня экспрессии vimentin у пациентов с мПКР позволит скорректировать прогноз. Положительная экспрессия приводит к снижению выживаемости как пациентов, перенесших нефрэктомию, так и больных после нефрэктомии с мета-стазэктомией. Проведение метастазэктомии после нефрэктомии оправдано в случаях отсутствия экспрессии vimentin, что позволит повысить выживаемость пациентов.

Литература

1. Vogelzang N. J., Stadler W. M. Kidney cancer // Lancet. 1998. Vol. 352. P. 1691-1696.

2. Kattan M. W., Reuter V., Motzer R. J. et al. A postoperative prognostic nomogram for renal cell carcinoma. J Urol 2001. Vol. 166. P. 63-67.

3. Guinan P. D., Vogelzang N. J., Fremgen A. M. et al. Renal cell carcinoma:tumor size, stage and survival. Members of the Cancer Incidence and End Results Committee // J Urol. 1995. Vol. 153. P. 901-903.

4. Figlin R. A. Renal cell carcinoma: management of advanced disease // J Urol. 1999. Vol. 161. P. 381-386, discussion 386-7.

5. Bukowski R. M. Natural history and therapy of metastatic renal cell carcinoma: the role of inter-leukin-2 // Cancer. 1997. Vol. 80. P. 1198-1220.

6. Yagoda A., Bander N. H. Failure of cytotoxic chemotherapy, 1983-1988, and the emerging role of monoclonal antibodies for renal cancer // Urol Int. 1989. Vol. 44. P. 338-345.

7. Harris D. T. Hormonal therapy and chemotherapy of renal-cell carcinoma // Semin Oncol. 1983. Vol. 10. P. 422-430.

8. Horoszewicz J. S., Murphy G. P. An assessment of the current use of human interferons in therapyof urological cancers // J Urol 1989. Vol. 142. P. 1173-1180.

9. Medical Research Council Renal Cancer Collaborators. Interferon-alpha and survival in metastatic renal carcinoma: early results of a randomised controlled trial // Lancet. 1999. Vol. 353. P. 14-17.

10. Pyrhonen S., Salminen E., Ruutu M. et al. Prospective randomised trial of interferon alfa-2a plus vinblastine versus vinblastine alone in patients with advanced renal cell cancer // J Clin Oncol. 1999. Vol. 17. P. 2859-2867.

11. Rosenberg S. A., Yang J. C., White D. E., Steinberg S. M. Durability of complete responses in patients with metastatic cancer treated with high-dose interleukin-2: identification of the antigens mediating response // Ann Surg. 1998. Vol. 228. P. 307-319.

12. Patel N. P., Lavengood R. W. Renal cell carcinoma: natural history and results of treatment // J Urol. 1978. Vol. 119. P. 722-726.

13. Motzer R. J., Mazumdar M., Bacik J. et al. Survival and prognostic stratification of 670 patients with advanced renal cell carcinoma // J Clin Oncol. 1999. Vol. 17. P. 2530-2540.

14. Motzer R. J., Bacik J., Murphy B. A. et al. Interferon-alfa as a comparative treatment for clinical trials of new therapies against advanced renal cell carcinoma // J Clin Oncol. 2002. Vol. 20. P. 289-296.

15. Van de Vijver M. J., He Y. D., van't Veer L. J. et al. A gene-expression signature as a predictor of survival in breast cancer // N Engl J Med. 2002. Vol. 347. P. 1999 -2009.

16. Takahashi M., Sugimura J., YangX. et al. Gene expression profiling of renal cell carcinoma and its implications in diagnosis, prognosis, and therapeutics // Adv Cancer Res 2003. Vol. 89. P. 157-181.

17. Ben Zeev A., Raz A. Relationship between the organization and synthesis of vimentin and the metastatic capability of B16 melanoma cells // Cancer Res. 1985. Vol. 45. P. 2632-2641.

18. Domagala W., Striker G., Szadowska A. et al. p53 protein and vimentin in invasive ductal NOS breast carcinoma-relationship with survival and sites of metastases // Eur. J. Cancer. 1994. Vol. 30A. P. 1527-1534.

19. Gilles C., Polette M., Piette J. et al. Vimentin expression in cervical carcinomas: association with invasive and migratory potential // J. Pathol. 1996. Vol. 180. P. 175-180.

20. Lang S. H., Hyde C., Reid I. N. et al. Enhanced expression of vimentin in motile prostate cell lines and in poorly differentiated and metastatic prostate carcinoma // Prostate. 2002. Vol. 52. P. 253-263.

21. Moch H., Schraml P., Bubendorf L. et al. High-throughput tissue microarray analysis to evaluate genes uncovered by cDNA microarray screening in renal cell carcinoma // Am. J. Pathol. 1999. Vol. 154. P. 981-986.

22. Kovacs G., Akhtar M., Beckwith B. J. et al. The Heidelberg classification of renal cell tumors // J Pathol. 1997. Vol. 183. P. 131-133.

23. Sobin L., Wittekind C. TNM Classification of Malignant Tumors, 6th edition. John Wiley & Sons, 2002.

24. Sabo E., Miselevich I., Bejar J. et al. The role of vimentin expression in predicting the long-term outcome of patients with localized renal cell carcinoma // British J Urol. 1997. Vol. 80. P. 864-868.

25. Liu L., Qian J., Singh H. et al. Immunohistochemical analysis of chromophobe renal cell carcinoma, renal oncocytoma, and clear cell carcinoma: an optimal and practical panel for differential diagnosis // Arch Pathol Lab Med. 2007. Vol. 131. P. 1290-1297.

26. Khoury J. D., Abrahams N. A., Levin H. S. et al. The utility of epithelial membrane antigenandvimen-tin in the diagnosis of chromophobe renal cell carcinoma // Ann Diagn Pathol. 2002. Vol. 6. P. 154-158.

27. Young A. N., Amin M. B., Moreno C. S. et al. Expression profiling of renal epithelial neoplasms: a method for tumor classification and discovery of diagnostic molecular markers // Am J Pathol. 2001. Vol. 158. P. 1639-1651.

28. Kim H. L., Seligson D., Liu X. et al. Using protein expression to predict survival in clear cell renal carcinoma // Clin Cancer Res. 2004. Vol. 10. P. 5464-5471.

29. Kim H. L., Seligson D., Liu X. et al. Molecular staging using protein expression profiling in metastatic clear cell renal carcinoma // J Urol. 2005. Vol. 173. P. 1496-1501.

Статья поступила в редакцию 20 марта 2012 г.