Современные направления в изучении биохимических критериев гормоночувствительности рака молочной железы

отмечались повышенная частота обнаружения антигена, родственного gp52 ММТВ в опухолях молочных желез, возникающих у женщин с наследственной предрасположенностью к РМЖ [11, 12], а также экспрессия антител, реагирующих с белками ММТВ, у членов семей с аккумуляцией РМЖ [7 ]. Данные, приведенные в настоящей работе, на наш взгляд, свидетельствуют о том, что спонтанная экспрессия антител к ММТВ у дочерей женщин, больных РМЖ может указывать на повышенный риск развития РМЖ и у них.

© Коллектив авторов, 1994 УДК 618.19-006.6:577.16.9

Н.Е. Кушлинский, Е.С. Герштейн, В.А. Шатская, З.В. Кузьмина, М.А. Красильников, В.П. Летягин

СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ИЗУЧЕНИИ БИОХИМИЧЕСКИХ КРИТЕРИЕВ ГОРМОНОЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ РАКА МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

НИИ клинической онкологии, НИИ канцерогенеза

Исследования механизма действия стероидных гормонов убедительно показали важную роль гормоносвязывающих рецепторных белков в развитии ответа клеток-мишеней на гормональный стимул [2 ]. Присутствие рецепторов стероидов (эстрадиола-17/3 и прогестерона) является важным критерием гормональной чувствительности опухолей и рассматривается в качестве одного из основных показаний к назначению эндокринной терапии больным раком молочной железы (РМЖ). Однако, используя эти показатели, далеко не всегда удается правильно оценить чувствительность клеток к гормонотерапии. Так, около 40% РМЖ, положительных по рецепторам эстрогенов (РЭ+), нечувствительны к эндокринной терапии и 10% РЭ-отрица-тельных (РЭ-) опухолей — чувствительны. Определение одновременно с РЭ рецепторов прогестерона (РП), являющихся одним из эстрогениндуцируемых белков, значительно повышает надежность определения чувствительности РМЖ к гормонотерапии [2].

Экспериментальные и клинические наблюдения указывают на возможность снижения чувствительности клеток к гормонам без сколько-нибудь значительных изменений рецепторного аппарата. Кроме того, показано, что чувствительность клеток к стероидным гормонам зависит не только от содержания внутриклеточных рецепторов, но и от эффективности пред- и по-стрецепторных стадий действия гормона. В этой связи не теряет своей актуальности задача разработки новых подходов к определению гормоночувствительности РМЖ как одной из составляющих индивидуализации лечения и прогноза этого тяжелого заболевания.

Наибольшие успехи и неудачи в этом направлении исследований выпали на долю биохимиков и эндокри-

14. Опо М., Yasunaga Т., Miyata Т. et al. // J. Virol. — 1986. — Vol. 60 — P. 589.

15. Purde М., Eomois М. 11 Experimental and clinical oncology, Collection of Proceedings. — Tallinn, 1981.

16. Tomana М., Kajdos A., Niedermeier W. et al. II Cancer (Philad.). — 1983. — Vol. 47. — P. 2696.

17. Vorherr H. II Maturitas. — 1987. — Vol. 9. — P. 113.

18. Zotter St., Grossman H., Francois C. et al. // Int. J. Cancer. — 1983. — Vol. 32. — P. 27.

Поступила 29.11.92 / Submitted 29.11.92

N.E. Kushlinsky, E.S. Gershtein, V.A. Shatskaya,

Z.V. Kuzmina, M.A. Krasilnikov, V.P. Letyagin

MODERN APPROACHES TO STUDY OF BIOCHEMICAL CRITERIA FOR EVALUATION OF BREAST CANCER SENSITIVITY TO HORMONES

Research Institute of Clinical Oncology, Researh Institute of Carcinogenesis

Investigations of mechanism of action of steroid hormones prove the significant role of hormone binding receptor proteins in development of target cell response to hormone stimulation [2 ]. The presence of receptors of steroids (estradiol-17/3 and progesterone is an important criterion for detection of hormone responsive tumors and selection of breast cancer (BC) patients for endocrine therapy. But this characteristic does not always allow accurate assessment of tumor response to hormonotherapy. About 40% of estrogen receptor positive (ER ) BC are non-responsive to endocrine therapy while 10% of ER-negative (ER-) tumors do respond to the therapy. Simultaneous determination of ER and progesterone receptors (PR), an estrogen-induced protein, can increase significantly the accuracy of BC patients’ selection for hormonotherapy.

The experimental and clinical sudies show that cellular response to hormones may diminish without any considerable changes in the receptor state. Besides, the cell sensitivity to steroid hormones depends not only on the level of intracellular receptors but also on the efficiency of pre- and postreceptor stages of hormone action. All this necessitates search for new approaches to detection of hormone responsive BC as an important component of individual treatment and prognosis of the disease.

The main contribution to advance and failures in this field of investigations is made by biochemists and endocrinologists, who study BC nature, the role and mechanisms of action of hormones, polypeptide growth factors, biologically active compounds in development of this disease to find criteria for detection of BC responsive to endocrine therapy.

нологов, которые, познавая сущность РМЖ, роль и механизмы действия гормонов, полипептидных факторов роста, биологически активных соединений в развитии этой болезни, предложили критерии для оценки чувствительности РМЖ к эндокринной терапии.

В лаборатории клинической биохимии ОНЦ РАМН в настоящее время ведется разработка новых биохимических подходов к определению гормоночувствитель-ности и индивидуального прогноза РМЖ, основанных на наиболее современных экспериментальных данных о механизме действия стероидных гормонов и их взаимодействии с другими вне- и внутриклеточными регуляторными факторами.

Так, в экспериментальных исследованиях показано, что различные культуры клеток РМЖ человека способны продуцировать полипептидные факторы роста (ПФР), такие как а- и /^-трансформирующие факторы роста (ТФР), инсулиноподобный фактор роста I типа, тромбоцитарный фактор роста [10]. При этом синтез а-ТФР в гормонозависимых клеточных линиях РМЖ (МСР-7, ZR 75, 1, Т47Б) стимулируется эстрогенами [3, 9 ]. В то же время а-ТФР продуцируется постоянно и в значительных количествах эстрогеннезависимыми линиями клеток РМЖ (например, МЭАМВ). Для РМЖ в меньшей степени характерна продукция эпидермального фактора роста (ЭФР), однако при добавлении в культуру этот фактор стимулирует пролиферацию клеток РМЖ [9]. Последнее обстоятельство может быть связано с тем, что ЭФР, представляющий собой небольшой пептид с мол. массой около 6000 Д, близок по размеру и гомологичен по своему строению а-ТФР, имеет с ним общий мембранный рецептор и моделирует действие а-ТФР. Полагают, что ПФР являются аутокринными или паракринными (в случае их продукции клетками опухолевой стромы) регуляторами роста РМЖ. При этом многими исследователями отмечается существенное снижение чувствительности клеток к стероидным гормонам в присутствии ПФР, несмотря на сохранение рецепторов стероидов в клетках [11, 15].

Таким образом, существуют экспериментальные и теоретические предпосылки, позволяющие предположить, что наличие в РМЖ рецепторов ЭФР (РЭФР) и а-ТФР и соответствующих лигандов может свидетельствовать об автономном и более агрессивном характере опухоли и со значительной долей вероятности о ее гор-монорезистентности.

Клинические исследования ЭФР при РМЖ были начаты в 1984 г., проводятся во многих лабораториях мира и включают в настоящее время уже более 5000 наблюдений [8 ]. Однако результаты пока неоднозначны, что связано, по-видимому, с разнообразием методических подходов, спецификой выбора границы ре-цепторположительности, различием в схемах лечения больных. Единый радиолигандный метод определения РЭФР в рамках группы исследования рецепторов Европейской организации по изучению и лечению рака (ЕОЯТС) был разработан лишь относительно недавно (в 1990 г.) [14], поэтому сейчас проводится набор материала по единому стандартному методу в разных ла-

The Laboratory of Clinical Biochemistry of the CRC RAMS is currently engaged in development of new biochemical approaches to determination of hormone responsive BC and individual prognosis in BC on the basis of up-to-date experimental findings on mechanism of action of steroid hormones and their interaction with extra- and intracellular regulatory factors.

It is shown experimentally that various human BC cell cultures can produce polypeptide growth factors (PGF) such as a- and /3- transforming growth factors (TGF), type I insulin-like growth factor, platelet-derived growth factor [10]. Synthesis of a-TGF in BC hormone responsive cell lines (MCF-7, ZR-75, -1, T47D) is stimulated by estrogens [3, 9]. At the same time a-TGF is produced continuously and at a considerable rate by BC estrogen-independent cell lines (e.g. MDAMB). The production of epidermal growth factor (EGF) is less characteristic of BC, but when added to the culture this factor stimulates BC cell proliferation [9 ]. The last circumstance may be due to the fact that EGF, a peptide with molecular weight of about 6,000 Da is similar in size and homological in structure to a-TGF, shares with it a common membrane receptor and simulates a-TGF activity. PGF are supposed to be autocrine or paracrine (if produced by tumor stromal cells) regulator of BC growth. Many investigators note a considerable decrease in cellular response to steroid hormones in the presence of PGF in spite of steroid receptors being preserved in the cells [11, 15].

Thus, there are experimental and theoretical data suggesting that the presence of receptors of EGF (EGFR) and a-TGF and corresponding ligands may be evidence of autonomous and more aggressive character of the tumor and to a considerable degree of its hormone resistance.

Clinical investigations of EGF in BC were strated in 1984, have been carried out in many laboratories of the world and currently cover more than 5,000 cases [8 ]. However, the results are equivocal seemingly due to the variety of methodologies applied, divergency in opinions about criteria for receptor positive tumors, different schedules of treatment undertaken. A standard radioligand assay for EGFR determination was developed within the Receptor Study Group of the European Organization for Research and Treatment of Cancer (EORTC) only recently (in 1990 [14]). Acquisition of data by this standard technique is currently in progress in many foreign laboratories, as well as at our Laboratory of Clinical Biochemistry.

In spite of the fact that data of different authors show divergencies in details, we may state that the presence of EGFR in BC is most probably a poor prognostic factor both for disease-free and overall survival. S. Nicholson et al. [12, 13] believe that EGFR detection may be evidence of no response to hormonotherapy, particularly with tamoxifen, even in ER+ BC.

бораториях за рубежом, в который также включились сотрудники лаборатории клинической биохимии.

Несмотря на несовпадение данных разных авторов, с большой долей вероятности можно утверждать, что наличие РЭФР в РМЖ является фактором неблагоприятного прогноза как для безрецидивной, так и для общей выживаемости больных. По данным S. Nicholson и соавт. [12, 13], присутствие РЭФР может указывать на неэффективность гормонотерапии, в частности тамоксифена, даже у больных с РЭ+-РМЖ.

В наше исследование, основная часть которого проведена на базе рецепторной группы факультета биохимии Университета г. Глазго, было включено 166 больных РМЖ, лечившихся в ОНЦ РАМН в 1990—1991 гг. 125 из них не получали предоперационного лечения. Одновременно в 104 образцах удалось также определить концентрацию иммунореактивных ЭФР и а-ТФР радиоиммунологическим методом с использованием коммерческих антител. РЭФР обнаружены нами в 29%, иммунореактивный белок а-ТФР — в 76%, ЭФР — в 59% исследованных образцов. Предоперационная крупнофракционная лучевая терапия в дозах до 20 Гр практически не влияла на частоту обнаружения РЭФР и концентрации лигандов в опухолях. Однако после комбинированной химиолучевой терапии РЭФР не обнаружены ни в одном из образцов, хотя частота обнаружения самих факторов роста практически не менялась, а концентрация а-ТФР достоверно увеличивалась по сравнению с опухолями, не подвергавшимися лечебному воздействию.

Наибольший интерес представляла для нас группа больных РМЖ, не получавших неоадъювантной терапии. Выявлено, что большая часть опухолей больных этой группы характеризуется отсутствием РЭФР (71%), но лишь 9% опухолей не содержат также иммунореактивных пептидов. Одновременно имеют РЭФР и оба лиганда 18% РМЖ, 8% — РЭФР и белок а-ТФР, 3% — одновременно РЭФР и иммунореактивный ЭФР. По-видимому, в эти группы входят потенциально наиболее агрессивные и гормонорезистентные опухоли. В то же время, следует отметить, что лишь 3% всех РМЖ, что составляет 9% от общего числа РЭФР+-опухолей, имеют рецепторы ЭФР, но не продуцируют соответствующих лиганд. Таким образом, отсутствие РЭФР является, по-видимому, более частым и более существенным ограничением для функционирования аутокринного механизма регуляции in vivo.

РЭФР достоверно чаще (более чем в 60% наблюдений) выявляются в больших опухолях, соответствующих Т4, а также в опухолях любого размера при множественном поражении лимфоузлов и в особенности — в 80% случаев — при наличии отдаленных метастазов. Для самих лигандов такой зависимости практически не выявлено, за исключением четко проявляющегося 100% выявления а-ТФР в опухолях с уже имеющимися отдаленными метастазами. Четко прослежена наблюдаемая и другими авторами тенденция к увеличению частоты обнаружения РЭФР в опухоли с увеличением степени злокачественности протоково-инфильтративного РМЖ. При этом различие между опухолями I и III степени злокачественности статисти-

Our investigation, a major portion of which was carried out at the Receptor Group of the Biochemistry Department of the University of Glasgow, was performed in 166 BC patients managed at the CRC RAMS during 1990—1991. 125 patients received no preoperative treatment. We determined concentration of immunore-active EGF and a-TGF by radioimmunoassay with commercial antibodies in 104 samples. EGFR were detected in 29%, immunoreactive aTGF protein in 76%, EGF in 59% of the samples studied. Preoperative large fraction radiotherapy at 20 Gy had next to no effect on the frequency of EGFR detection and ligand concentration in the tumors. However, we failed to detect EGFR in any of the samples after combined chemo-radiotherapy, though the detection of the growth factors remained practically the same, while the a-TGF concentration showed increase as compared to untreated tumors.

Of the most interest was the group of BC patients receiving no neoadjuvant therapy. In this group most tumors were free from EGFR (71%), but the fraction of tumors without both EGFR and the immunoreactive peptides was only 9%. 18% of the BC had simultaneously EGFR and both ligands, 8% — EGFR and a-TGF protein, 3% — EGFR and the

immunoreactive EGF. These groups seem to unite the potentially most aggressive and hormone-resistant tumors. It should be noted that only 3% of all the BC, which is 9% of the EGFR+ tumors possess EGFR but fail to produce the corresponding ligand. Hence, the absence of EGFR is probably a more common and more significant limitation for functioning of the autocrine mechanism of regulation in vivo.

EGFR were detected at a significantly higher frequency (in more than 60% of the cases) in gross tumors (T4) as well as in cases of multiple lymph node involvement and especially (80%) of distant meta-stases irrespective of primary tumor size. There was practically no such correlation for the ligands, except 100% detection of a-TGF in cases of distant meta-stases. The rise in EGFR detection was found to correlate with the grade of malignancy of ductal invasive BC, the tendency being also pointed out by other authors. The difference between grade I and III tumors was statistically significant. We failed to find statistically significant relationship between frequency of ligand expression and malignancy grade in ductal invasive BC. All the lobular invasive BC studied had malignancy grade Ila and lib, and both EGFR and a-TGF were more frequently encountered in grade lib tumors.

There was a tendency to higher frequency of EGFR in ER~ BC. The distinction between ER+ and ER" BC was the most pronounced if compared by the frequency of simultaneous detection of EGFR and a-TGF. It was about twofold higher in ER' than in ER+ tumors.

Our findings as a whole are in agreement with reported data about detection of EGFR in relation to other prognostic factors in BC [8 ]. The data conerning combination of receptors and ligands of PGF are original and require further analysis and comparison with disease course.

чески достоверно. Достоверной связи частоты экспрессии лигандов со степенью злокачественности протоко-во-инфильтративного рака не обнаружено. Все исследованные нами случаи дольково-инфильтративного рака относились к На и Пб степени злокачественности, причем как РЭФР, так и а-ТФР чаще выявлялись в опухолях Иб степени злокачественности.

Отмечена тенденция к большей частоте выявления РЭФР в РЭ~-РМЖ. Более четко разница между РЭ+-и РЭ_-опухолями молочной железы проявляется при сравнении по двум показателям одновременно: частота одновременного обнаружения РЭФР и а-ТФР почти вдвое выше в РЭ_-опухолях, чем в РЭ+-РМЖ.

Полученные нами данные в целом не противоречат данным литературы, касающимся соотношения обнаружения РЭФР и других прогностических факторов при РМЖ [8 ]. Данные о сочетании рецепторов и лигандов изученных ПФР носят оригинальный характер и требуют дальнейшего анализа и сопоставления с течением заболевания у обследованных больных.

Другой разрабатываемый нами подход к определению гормоночувствительности РМЖ связан с изучением наиболее ранних этапов взаимодействия гормона с клеткой. Он стал возможен после того, как в последние годы были подробно описаны события, происходящие на начальных этапах клеточного цикла (в ранней Gi-фазе и предваряющие собственно процесс репликации ДНК). В данном случае речь идет о взаимодействии гормонов и ростовых факторов с клеточной мембраной, активации скорости оборота инозитсодержащих фосфолипидов, стимуляции протеинкиназы С и тиро-зинкиназ, фосфорилировании белков, активации некоторых ранних протоонкогенов, сопряженных с активной пролиферацией (myc, fos, sis) [7 ]. На основании ряда публикаций, можно предположить существование в клетках механизма ответа на гормональный стимул, независимого от рецепторного аппарата [7, 11 ].

Как известно, стимуляция пролиферации клеток-мишеней под влиянием ЭФР и эстрогенов сопровождается активацией цикла обращения фосфолипидов [7, 16]. В этой связи достаточно информативным представляется исследование обмена фосфолипидов как одного из ранних этапов пролиферации клеток. При этом по скорости оборота фосфолипидов (фосфатидил-холина — ФХ, фосфатидилинозитола) можно определить эффективность воздействия стероидов на пролиферативную активность при кратковременном (не более 1—2 ч) культивировании клеток с гормонами [1 ].

Из 43 обследованных нами опухолей молочной железы в 30,2% наблюдений эстрадиол-17/3 (Е2) вызывал 1,5—2-кратное увеличение включения 32Р-орто-фосфата в фосфолипиды, причем эффективность действия Е2 не зависела от базального уровня обращения фосфолипидов. В 68,8% наблюдений опухолевые клетки молочной железы оказались нечувствительными к действию Е2. Сравнение концентрации РЭ и уровня эстрогениндуцированных изменений синтеза клеточных фосфолипидов (ФХ) и фосфоинозитидов (ФИ) в первичном РМЖ показало отсутствие корреляции (г = 0,02, р > 0,05). Не выявлено также достоверных различий между РЭ+- и РЭ~-опухолями, а эффек-

Another approach to detection of BC responsive to hormone stimulation deals with study of the earliest stages of hormone — cell interaction. This study has become possible after publication of detailed descriptions of early stages of the cellular cycle (early Gi phase and events anticipating DNA replication). Of particular interest for our investigation were interaction of hormones and growth factors with cell membranes, activation of inosite-containing phospholipid turnover, stimulation of proteinkinase C and tyrosine-kinases, protein phosphorylation, activation of some early protooncogenes, associated with active proliferation (myc, fos, sis) [7]. Some reported data suggest the existence of cellular mechanism of response to hormonal stimulation independent of cellular receptor status [7, 11].

The stimulation of target cell proliferation by EGF and estrogens is known to be accompanied by activation of phospholipid turnover [7, 16]. Hence, investigation of phospholipid exchange as an early cell proliferation stage is of great interest. By the rate of phospholipid (phosphatidylcholine, PC; phosphatidylino-sitide, PI) turnover one can evaluate steroid influence on cell proliferative activity after short-term (not more than 1—2 h) cultivation with hormones [1 ].

Estradiol-17/3 (E2) induced a 1.5—2-fold increase in

P-orthophosphate inclusion in phospholipids in 30.2% of the 43 BC studied. The effectiveness of E2 action showed no dependence on basal phospholipid turnover. The rate of BC response to E2 was 68.8%. There was no correlation of E2 concentration and estrogen-induced changes in the synthesis of cellular phospholipids (PC and PI) in primary BC (r = 0.02, p > 0.05). The difference between ER+ and ER" tumors was not statistically significant. Besides, we found out that E2 effect on phospholipid turnover did not depend on tumor histology and malignancy grade, disease stage and patients’ menstrual status.

After incubation of BC cells with EGF stimulation of 32P-orthophosphate inclusion in basal cellular phospholipids was similar to stimulation resulting from E2 addition in 12 (40%) of 25 samples studied. We failed to correlate strictly the cellular sensitivity to E2 and EGF.

Investigation of tamoxifen effect on phospholipid metabolism was performed on 53 breast tumors. In 25 (47%) BC tamoxifen induced decrease in 32P-orthophosphate inclusion in PC and a considerable elevation of 32P-orthophosphate incorporation in PI, the ratio PI/PC being twofold greater than in controls. There was no correlation of PI/PC and ER concentration in BC. (r = -0.07, p > 0.05). In addition we found that tamoxifen caused similar changes in phospoholipid turnover in BC cells with both EGF-stimulated and EGF-insensitive phospholipid synthesis. We compared the effect of tamoxifen and EGF on phospholipid turnover in 27 breast tumors to find no significant discrimination in response to tamoxifen in tumors with different response to EGF (r = 0.07, p > 0.05). Tamoxifen addition to BC cells stimulated with EGF at 10'8 M concentration failed to

тивность действия Е2 на скорость обращения фосфолипидов не зависела от гистологического строения и степени злокачественности опухоли, стадии заболевания и состояния менструальной функции больных.

При инкубации клеток РМЖ с ЭФР в 12 (40%) из 25 образцов нами обнаружена стимуляция включения 32Р-ортофосфата в основные клеточные фосфолипиды, аналогичная таковой при добавлении Е2. Однако четкой корреляции между чувствительностью клеток к Е2 и чувствительностью к ЭФР выявлено не было.

Изучение действия тамоксифена на обмен фосфолипидов в клетках 53 опухолей молочной железы показало, что в 25 (47%) из них тамоксифен вызывал снижение включения 32Р-ортофосфата в ФХ и значительно увеличивал включение 32Р-ортофосфата в ФИ, индекс ФИ/ФХ при этом увеличивался в 2 раза по сравнению с контролем. При этом нами не выявлено корреляционной зависимости между индексом ФИ/ФХ и концентрацией РЭ в РМЖ (г = -0,07, р > 0,05). Кроме того, нами обнаружено, что в клетках РМЖ, синтез фосфолипидов в которых стимулируется или не стимулируется ЭФР, тамоксифен вызывает сходные изменения в обмене фосфолипидов. Сравнительный анализ эффективности действия тамоксифена и ЭФР на обмен фосфолипидов в 27 опухолях молочной железы выявил отсутствие достоверных различий в действии тамоксифена на опухоли, отличающиеся по чувствительности к ЭФР (г = 0,07, р > 0,05). Добавление тамоксифена к клеткам РМЖ, стимулированным ЭФР в концентрации 10~8 М, не снимает действия этого соединения на обмен внутриклеточных фосфолипидов.

Можно предположить, что изменения в обмене фосфолипидов, отмеченные нами после обработки клеток тамоксифеном, связаны с его сопособностью непосредственно воздействовать на пути переноса митогенного сигнала в клетках, например, с известным свойством этого антиэстрогена подавлять активность протеинки-назы С [14 ]. Последнее предположение подтверждается данными настоящего исследования в том, что добавление к клеткам РМЖ 12-О-тетрадеканоил-форбол-13-ацетата (активатора протеинкиназы С, вызывающего изменения в обращении фосфолипидов, обратные тем, что наблюдаются при действии тамоксифена) вместе с тамоксифеном практически полностью блокирует действие последнего на обмен фосфолипидов, а известный ингибитор протеинкиназы С хлорпромазин вызывает изменения в обмене фосфолипидов, аналогичные наблюдаемым при действии тамоксифена.

Мы полагаем, что способность стероидных гормонов и антиэстрогенов изменять скорость обращения внутриклеточных фосфолипидов может быть использована для определения эффективности действия этих препаратов на опухоль. Применение такого показателя в клинической практике позволит уточнить степень гормональной чувствительности РМЖ и оценить перспективность использования гормональных препаратов в терапии конкретного больного.

Таким образом, представленный в данной работе материал демонстрирует некоторые из возможных биохимических подходов к оптимизации назначения эндокринной терапии больным РМЖ, учитывающих:

remove the effect of this compound on intracellular phospholipid turnover.

The changes in the phospholipid turnover in tamoxifen-treated cells might supposedly be associated with tamoxifen’s ability to act directly on routes of mitogenic signal transfer in cells, for example, to suppress activity of proteinkinase C [14]. The last supposition is confirmed by results of our study: addition to BC cells of 12-O-tetradecanoyl-13-acetate (proteinkinase C activator inducing changes in phospholipid turnover opposite to those caused by tamoxifen) together with tamoxifen blocked almost completely the tamoxifen’s effect on the phospholipid turnover, while the well-known proteinkinase C inhibitor chloropromasine induced changes in the phospholipid turnover similar to those resulting from treatment with tamoxifen.

Our findings suggest that the ability of steroid hormones and antiestrogens to change the rate of intracellular phospholipid turnover may be used to evaluate the effect of these agents on the tumor. The application of this characteristic in the clinical practice will allow more accurate assessment of BC sensitivity to hormones and prospects of hormonal therapy in individual patients.

Thus, the data presented help to outline some of biochemical approaches to optimal selection of BC patients for endocrine therapy that take account of 1) individual features of tumor cells — their ability of autocrine stimulation of proliferation through production and reception of specific growth factors and rapid non-receptor perception of steroid hormone mitogenic signals; 2) unusual ways of influence on tumor cells of some antiestrogenic drugs, in particular tamoxifen. Our data may be a basis for new schedules of endocrine and chemotherapy involving interference in mechanisms of autocrine and paracrine stimulation of tumor growth and influence on phospholopid turnover associated with early proliferative stages [5]. Such investigations have been started in many laboratories [6 ] with the use of analogs of somatostatine (universal natural antagonist of PGF), suramine (naphthylurea polysulfonate), antibodies to EGF receptors, conjugates of toxins with a-TGF and inhibitors of tyrosinekinase and proteinkinase C.

ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES

1. Красильников M.M., Шатская В.A. II Биохимия. — 1991. —

Т. 56. — С. 1272—1280.

2. Рецепторы стероидных гормонов в опухолях человека/Под

ред. Л.С. Бассалык. — М., 1987.

3. Bates S.E., Davidson N.E., Valerius Е.М. et al. // Molec.

Endocr. — 1988. — Vol. 2. — P. 543—555.

4. Benraad T.J., Foekens J.A. II Ann. clin. Biochem. — 1990. —

Vol. 27. — P. 272—276.

5. Brunner N., Zugmaier G., Bano M. et al. // Cancer Cells. —

1989. — Vol. 1. — P. 81—86.

6. Ennis B.W., Lippman M.E., Dickson R.B. II Cancer Invest. —

1991. — Vol. 9. — P. 553—562.

7. Freter C.F., Lippman M.E., Chevillee A. et al. // Molec.

Endocr. — 1988. — Vol. 2. — P. 159—166.

1) индивидуальные особенности опухолевой клетки — ее способность к аутокринной стимуляции пролиферации посредством продукции и рецепции специфических ростовых факторов и быстрому внерецепторному восприятию митогенного сигнала стероидных гормонов; 2) нетрадиционные пути воздействия на опухолевую клетку некоторых антиэстрогенных препаратов, в частности тамоксифена. Полученные данные могут также лечь в основу разработки новых схем эндокринного и лекарственного лечения, основанных на вмешательствах в механизм аутокринной и паракринной стимуляции опухолевого роста и воздействии на процессы обмена фосфолипидов, связанные с первыми этапами пролиферации [5]. Такие исследования на культурах клеток уже начаты в нескольких лабораториях мира [6 ] и включают в качестве возможных препаратов аналоги соматостатина (универсального природного антагониста ПФР), сурамин (полисульфонат нафтилмочевины), антитела к рецепторам ЭФР, конъюгаты токсинов с а-ТФР, а также ингибиторы тиро-зинкиназы и протеинкиназы С.

© Коллектив авторов, 1994 УДК 616-006-07:612.018

Е.С. Герштейн, Е.А. Козырева, З.В. Кузьмина,

Л.П. Пашинцева, Л.С. Бассалык

ОЦЕНКА ВЗАИМОСВЯЗИ АКТИВНОСТИ КАТЕПСИНА О И РЕЦЕПТОРОВ СТЕРОИДНЫХ ГОРМОНОВ И ЭПИДЕРМАЛЬНОГО ФАКТОРА РОСТА В ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЯХ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

НИИ клинической онкологии

Наличие рецепторов эстрогенов (РЭ) и прогестерона (РП) в опухолях молочной железы является общепризнанным критерием их гормоночувствительности, а также показателем прогноза заболевания у больных с ранними стадиями. В то же время значительная часть больных с РЭ- и РП-положительными опухолями (РЭ+ и РП+) нечувствительны к эндокринной терапии, поэтому остается актуальным поиск дополнительных критериев гормоночувствительности и прогноза, среди которых в последние годы большое внимание привлекают белковые факторы роста и их рецепторы, а также эстрогениндуцируемые белки, в частности катепсин О.

Способность эстрогенов индуцировать синтез и секрецию катепсина Э детально изучена на примере культивируемой РЭ+-линии клеток рака молочной железы МСЕ-7. Показано, что помимо протеолитической катепсин Б обладает также и митогенной активностью [8 ], и одним из механизмов его митогенного действия может быть превращение предшественников ауто- и паракринных факторов роста в активные формы, или активация рецепторов факторов роста [7 ]. Кроме того, синтез катепсина Е> и соответствующей мРНК стиму-

8. Klijn J.G., Berns P.M., Schmitz P.I., Foekens J.A. II Endocr.

Rev. — 1992. — Vol. 13. — P. 3—17.

9. Lippman M.E., Dickson R.B., Gelmann E.P. et al. // J. Cell.

Biochem. — 1987. — Vol. 35. — P. 1 — 16.

10. Lippman M.E., Dickson R.B., Gelmann E.P. et al. // J. Steroid Biochem. — 1988. — Vol. 30. — P. 53—61.

11. Murphy L.C., Dotzlaw H. II J. Cancer Res. — 1989. — Vol. 49. — P. 599—604.

12. Nicholson S., Halcrow P., Sainsbury J.R. et al. // Brit. J. Cancer. — 1988. — Vol. 58. — P. 810—814.

13. Nicholson S., Sainsbury J.R., Halcrow P. et al. // Lancet. —

1989. — Vol. 1(8631). — P. 182—185.

14. O'Brian C.A., Liskamp R., Salomon D.N., Weinstein LB. II Cancer Res. — 1985. — Vol. 45. — P. 2462—2465.

15. Sarup J.C., Rao V.S., Fox C.F. // Ibid. — 1988. — Vol. 48. — P. 5071—5078.

16. Whitman M., Cantley L. II Biochim. Biophys. Acta. — 1988. — Vol. 948. — P. 327—344.

Поступила 13.07.93 / Submitted 13.07.93

E.S. Gershtein, E.A. Kozyreva, Z.V. Kuzmina,

L.P. Pashintseva, L.S. Bassalyk

EVALUATION OF RELATIONSHIP BETWEEN CATHEPSIN D ACTIVITY AND RECEPTORS OF STEROID HORMONES AND EPIDERMAL GROWTH FACTOR IN BREAST CANCER

Research Institute of Clinical Oncology

The presence of estrogen (ER) and progesterone (PR) receptors in breast cancer is a recognized criterion of tumor hormonal sensitivity as well as a prognostic factor in early stage disease. But there are many patients with ER- and PR-positive (ER+ and PR+) tumors showing no response to endocrine therapy. Hence other criteria of hormonal sensitivity and prognosis should be sought for. Over the recent years there is a great interest in this respect to protein growth factors and their receptors, as well as to estrogen-induced proteins, in particular cathepsin D.

The ability of estrogens to induce synthesis and secretion of cathepsin D has been studied in detail on culture of ER+ MCF-7 breast cancer cells. While being a proteolytic agent cathepsin D also exhibits mitogenic activity [8 ], whose mechanism of action may be transformation of precursors of auto- and paracrine growth factors into active forms or activation of growth factor receptors [7 ]. It is shown [2 ] that synthesis of cathepsin D and corresponding mRNA is stimulated by epidermal growth factor (EGF) about as readily as by estrogens.

The clinical data on the cathepsin D role in breast cancer prognosis and improvement of tumor hormonal