Прогностическое значение белков генов-слияния при раке предстательной железы

Полный текст

Рак предстательной железы (РПЖ) – злокачественное новообразование, клинические проявления, патоморфологические варианты, а также возможные паттерны опухолевой прогрессии которого достаточно разнообразны. У пациентов с карциномой предстательной железы весьма вариабельны и показатели общей и безметастатической выживаемости. Данные обстоятельства показывают необходимость индивидуальной оценки потенциала опухоли, определяющего либо агрессивный характер роста, либо индолентное течение злокачественного процесса, что, в свою очередь, имеет решающее значение для принятия клинического решения относительно тактики лечения.

Изучение применяемых в практике и поиск новых перспективных патоморфологических и молекулярно-генетичес-ких прогностических маркеров опухолевой прогрессии при раке простаты представляется актуальным направлением в онкологии [1]. Известно, что карцинома предстательной железы в структуре онкологической смертности у мужчин остается на лидирующих позициях уже долгое время, занимая второе место по частоте причин смерти в США и Европе, и пятое место среди причин смерти от злокачественных новообразований во всем мире [2, 3]. Так, в 2016 г. только в США было зарегистрировано 26 120 случаев смерти от РПЖ [4]. Однако, такая распространенность верификации диагноза РПЖ вызывает определенную настороженность, поскольку увеличение частоты заболеваемости данной патологией сопровождается и ростом числа ложноположительных случаев [5].

Морфологическое исследование ткани предстательной железы в настоящее время представляет собой основной метод диагностики карциномы данной локализации, при этом ключевое значение имеет гистологическая оценка ткани опухоли по шкале Глисона (Modified Gleason Grading System). Такое исследование позволяет определить сумму баллов, которая соответствует степени дифференцировки карциномы. Высокая сумма баллов по шкале Глисона указывает на более низкую степень дифференцировки новообразования, что, в свою очередь, определяет более злокачественный характер опухолевого процесса. Высокие значения оценки карциномы по шкале Глисона (>7 баллов), их связь с повышенным уровнем простат-специфи-ческого антигена, обнаружение признаков инвазии в капсулу и семенные пузырьки рассматриваются в качестве неблагоприятных маркеров в отношении прогноза заболевания и высокого риска опухолевой прогрессии при РПЖ [6, 7].

Накопленный клинический опыт показывает, что не всегда гистологическое исследование образцов опухолевой ткани в полном объеме отражает степень дифференцировки новообразования. По этой причине в настоящее время при изучении особенностей РПЖ большое значение отводят исследованию специфических молекулярных показателей, отражающих биологическую природу опухоли. Белки химерных генов являются одной из групп таких молекулярно-биологических маркеров.

Анализ литературы показал, что при РПЖ среди генов слияния наиболее часто наблюдается перестройка аллелей с образованием химерного гена TMPRSS2-ERG. TMPRSS2 представляет собой андроген-регулируемую сериновую протеазу (тип II), которая располагается в клетке трансмембранно и характеризуется позитивной экспрессией в железистых структурах простаты. При карциноме данной локализации было выявлено слияние между генами семейства факторов транскрипции, в частности, ETV1 и ERG, и TMPRSS2. Известно, что в такой ситуации указанные транскрипционные факторы принимают участие в регуляции уровней экспрессии определенных генов, отвечающих за процессы дифференцировки и роста клеток [8]. При утрате у TMPRSS2 промотора аллели и в случаях его присоединении к одной из аллели ERG было зарегистрировано развитие признаков прогрессии карциномы. Следствием таких изменений является гиперэкспрессия представителей семейства ETS (семейство транскрипционных факторов) в злокачественно трансформированных клетках [9]. Показано наличие описанных изменений в 42% случаев при РПЖ и у 20% пациентов с простатической интраэпителиальной неоплазией (англ. – prostatic intraepithelial neoplasia, PIN), но при этом такие изменения крайне редко можно обнаружить при гиперплазии простаты. Немногочисленные данные литературы свидетельствуют о возможной прогностической ценности TMPRSS2-ERG и их связи с более высоким риском возникновения рецидивов и с большей частотой наступления летального исхода [10, 11].

Другим геном является PBOV1 (prostate and breast cancer over expressed 1). Гиперэкспрессия PBOV1 была выявлена при злокачественных опухолях различных локализаций, в т.ч. при карциноме простаты [12]. T. Pan, et al. (2016) показали, что уровень экспрессии изучаемого гена может быть более высоким в злокачественно измененных клетках опухоли предстательной железы, а в нормальных эпителиальных клетках желез и в случаях доброкачественной гиперплазии простаты феномен повышенной экспрессии отсутствует. Известно также, что белок-кодирующий ген PBOV1 несет функцию онкогена, определяя тем самым способность ускорять процесс деления опухолевых клеток за счет механизма подавления клеточного цикла [13]. Важно отметить, что экспрессия исследуемого гена также может быть обусловлена влиянием андрогенов посредством механизмов, в которых ключевую роль играют транскрипционные ядерные белки, в частности, FOXA-1 и FOXA-2 [14]. Прогностическое значение роли опухолевого протеина PBOV1 при РПЖ и применение его в клинической практике с целью оценки течения и исхода заболевания до настоящего времени остается неясным.

В связи с этим, цель исследования – анализ показателей экспрессии белков ERG и PBOV1 в опухолевых клетках и сопоставление их с параметрами прогноза заболевания у пациентов с РПЖ.

Материалы и методы

Ретроспективно изучен операционный материал, полученный от 85 пациентов (от 58 до 78 лет, средний возраст 67,3±3,7 лет) с РПЖ II и III стадии,
T_1-3N_1-2M₀. Все пациенты прошли оперативный этап лечения (радикальная простатэктомия с лимфодиссекцией) в урологическом отделении клиник Сибирского государственного медицинского университета (2010-2013). Предоперационного лечения пациенты не получали. В послеоперационном периоде пациенты находились на диспансерном наблюдении у онколога, срок наблюдения – не менее 3-х лет.

Вырезка, проводка и окрашивание парафиновых срезов проводились с использованием стандартных гистологических методик. Микроскопическое исследование на светооптическом уровне выполнялось с помощью микроскопа «Carl Zeiss Axio Scope A1» (Германия). Морфологический этап исследования включал установление гистотипа опухоли предстательной железы в соответствии с современной классификацией ВОЗ. При световой микроскопии в препаратах ткани новообразования проводилась оценка степени дифференцировки карциномы по шкале Глисона и наличия признаков экстракапсулярной инвазии в семенные пузырьки. Степень выраженности стромальной инфильтрации оценивали полуколичественным способом в баллах (1 балл – воспалительная инфильтрация отсутствует или выражена минимально, 2 балла – умеренно выражена, 3 – резко выражена).

Морфологическому исследованию подвергались все удалённые при оперативном лечении регионарные лимфоузлы с целью выявления метастатического поражения. Иммуногистохимический анализ образцов опухолевой ткани был выполнен на базе отделения патологической анатомии ОГАУЗ «ТООД» с использованием иммуногистостейнера Bond-maX (Leica Biosystems). Применялись антитела ERG (rabbit monoclonal antibody ERG, Clone EP111), PBOV1 (rabbit polyclonal antibody, Abcam, ab216045) и Ki67 (monoclonal antibody, Thermo Fisher, Clone SP6). Результат иммунного окрашивания к антителам в опухолевых клетках учитывали методом «Histo-score». Оценивался процент опухолевых клеток с наличием позитивной экспрессии (в 10 случайных полях зрения, на 1000 клеток, увеличение х400).

Обработку данных осуществляли с помощью программы «Statistica 10.0», проводили дисперсионный анализ, исследовали критерий χ². Статистическая значимость – при р<0,05.

Результаты и их обсуждение

У 80 из 85 включенных в иссле-дование пациентов (94,1%) гистологи-ческий тип новообразования был представлен ацинарной аденокарциномой, у 5 (5,9%)  были  выявлены  редкие  формы

РПЖ (рис. 1).

Рис. 1. Ацинарная аденокарцинома предстательной железы. Градация по шкале Глисона 4 балла. Окраска гематоксилином и эозином, х200

 

За время диспансерного наблюдения у 16 пациентов (18,8%) были выявлены гематогенные метастазы, при этом у 13 больных (15,3% от всех включенных в исследование) – изолированное поражение позвоночника и костей скелета, у 3-х пациентов (3,5%) – метастатические очаги в висцеральных органах. Морфологическое исследование препаратов ткани регионарных лимфатических узлов выявило наличие метастазов у 30 пациентов (35,3%, рис. 2).

 

Рис. 2. Метастаз ацинарной аденокарциномы в регионарный лимфатический узел. Окраска гематоксилином и эозином, х200

 

Проведённый анализ показал, что частота гематогенной диссеминации у больных была сопряжена с рядом морфологических параметров, таких как степень дифференцировки новообразования по шкале Глисона (χ²=7,2; p=0,02) и наличие экстракапсулярного распространения (pT3c) в виде инвазии опухолевой ткани в семенные пузырьки (χ²=8,6; р=0,004). При исследовании морфологических параметров стромы опухоли определено, что выраженность воспалительной инфильтрации не ассоциирована с частотой развития отдаленных метастазов (р=0,7).

Процент экспрессии изучаемых молекулярных маркеров в опухолевой ткани был ассоциирован со степенью дифференцировки аденокарциномы по шкале Глисона. Более высокий процент экспрессии белков ERG и PBOV1 выявлялся при низкой степени дифференцировки ткани новообразования. Так, процент экспрессии белка ERG при низкой степени дифференцировки был выше, чем в случаях высокодифференцированных опухолей (86,2±2,3 и 51,2±1,73; р=0,006). Aналогичные данные были получены и в отношении белка PBOV1 (97,5±8,7 и 60,3±8,59 соответственно; р=0,007) (рис. 3, 4).

Исследование параметров гематогенного метастазирования у больных РПЖ в зависимости от особенностей экспрессии изучаемых белков позволило выявить сопряженность опухолевой прогрессии с процентом экспрессии маркеров в клетках злокачественного новообразования. В группе пациентов с наличием метастазов (M1) независимо от локализации метастатических очагов процент экспрессии белка PBOV1 был значимо выше, чем при отсутствии признаков прогрессии болезни (М0): М1 – 94,5±8,8% и М0 – 67,4±12,1% (p=0,005). Аналогичного рода зависимость была отмечена и в отношении опухолевого белка ERG – при наличии отдаленного метастатического поражения органов и костей скелета процент экспрессии маркера был статистически значимо выше, чем в группе пациентов с благоприятным течением заболевания (83,5±2,7 и 58,3±16,6 соответственно; р=0,0053). Индекс пролиферативной активности опухолевых клеток, оцениваемый по ядерному окрашиванию опухолевых клеток (Ki67) в нашем исследовании не был значимо сопряжен с частотой развития отдаленных метастазов (p=0,09).

 

Рис. 3. Выраженная ядерная экспрессия ERG в опухолевых клетках ацинарной аденокарциномы предстательной железы. Иммуногистохимическая реакция, х400

 

Рис. 4. Выраженная ядерная экспрессия белка PBOV1 в опухолевых клетках ацинарной аденокарциномы предстательной железы. Иммуногистохимическая реакция, х400

 

Таким образом, исследование параметров экспрессии опухолевых белков ERG и PBOV1 при РПЖ, являющихся продуктами генов-слияния, позволило выявить ряд важных особенностей.

Так, была зарегистрирована взаимосвязь показателей экспрессии изучаемых белков с таким вариантом опухолевой прогрессии как гематогенное метастазирование. Полученные в ходе исследования данные показали, что более высокий процент экспрессии маркеров ERG и PBOV1 в клетках карциномы предстательной железы связан с более низкой степенью дифференцировки опухоли.

Наиболее вероятно, что изменение процента экспрессии исследованных белков при РПЖ при снижении уровня дифференцировки опухолевой ткани и возникновении отдаленных метастазов обусловлено нарушением баланса в механизмах сигнальных путей, принимающих участие в процессах дифференцировки и пролиферации клеток, нарастанием инвазивных свойств опухолевых клеток и, как следствие, отражает их способность к более высокому метастатическому потенциалу.

Высокий процент опухолевых клеток с позитивной экспрессией белков ERG и PBOV1 при РПЖ в случаях с развитием гематогенного метастазирования свидетельствует о том, что гиперэкспрессия этих маркеров ассоциирована с неблагоприятным вариантом течения заболевания.

Заключение

Результаты проведенного исследования демонстрируют значимость белков ERG и PBOV1 в качестве дополнительных прогностических факторов у больных с раком предстательной железы, и, вероятно, могут быть использованы для оценки прогноза заболевания при выборе тактики ведения у данной категории пациентов.

Об авторах

Наталья Владимировна Безгодова

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Автор, ответственный за переписку.
Email: medlib@tomsk.ru
ORCID iD: 0000-0001-8552-6041
SPIN-код: 6986-7752
ResearcherId: T-6268-2018

аспирант кафедры патологической анатомии врач-патологоанатом патологоанатомического отделения ОГАУЗ Томский областной онкологический диспансер

Россия, 634050, г. Томск, Московский тр., 2

Сергей Владимирович Вторушин

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: wtorushin@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-1195-4008
SPIN-код: 2442-4720
ResearcherId: S-3789-2016

д.м.н., доцент, профессор кафедры патологической анатомии, заведующий патологоанатомическим отделением клиник ФГБОУ ВО Сибирский государственный медицинский университет

Россия, 634050, г. Томск, Московский тр., 2

Надежда Валерьевна Крахмаль

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: medlib@tomsk.ru
ORCID iD: 0000-0002-1909-1681
SPIN-код: 1543-6546
ResearcherId: S-3799-2016

доцент кафедры патологической анатомии, врач-патологоанатом патологоанатомического отделения клиник ФГБОУ ВО Сибирский государственный медицинский университет

Россия, 634050, г. Томск, Московский тр., 2

Игорь Леонидович Пурлик

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: medlib@tomsk.ru
ORCID iD: 0000-0003-3757-0173
SPIN-код: 1543-6546
ResearcherId: S-3799-2016

д.м.н., доцент, профессор кафедры патологической анатомии, заведующий патологоанатомическим отделением ОГАУЗ Томский областной онкологический диспансер

Россия, 634050, г. Томск, Московский тр., 2

Виктор Равильевич Латыпов

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский государственный медицинский университет Министерства здравоохранения Российской Федерации

Email: medlib@tomsk.ru
ORCID iD: 0000-0001-8334-2003
SPIN-код: 4400-5112
ResearcherId: S-7143-2016

д.м.н., профессор кафедры хирургии с курсом мобилизационной подготовки и медицины катастроф, заведующий урологическим отделением клиники общей хирургии ФГБОУ ВО Сибирский государственный медицинский университет Минздрава России

Россия, 634050, г. Томск, Московский тр., 2

Список литературы

Дополнительные файлы