Гематологія-система активації плазміногену як показник метастатической активність пухлин і потенційна мішень протипухлинної терапії

Одним з основних механізмів інвазії злоякісних пухлин являетсяраз-рушення навколишнього базальної мембрани і позаклітинного матріксаассоціірованнимі з пухлиною протеазами. Протеази також участвуютв процесах метастазування і неоангіогенезу. Центральну рольв них грає серинові протеаза - активатор плазми-ногена урокіназноготіпа (uPA). uPA секретується у вигляді ферментативно неактивного одноцепочечногопредшественніка про-uPA, який після зв`язування з специфиче-скімірецепторамі на поверхні клітини перетворюється під дією плазмінаі деяких інших потеолітіческіх ферментів в активну двухцепочечнуюмолекулу. Активний uPA, в свою чергу, каталізує превращеніеплазміногена в плазмін. Плазмин руйнує компоненти опухолевойстроми, а також активує металлопротеа-зи, зокрема, коллагеназуIV, що розщеплює колаген і інші компоненти базальної мембрани, що і сприяє метастазування та інвазії пухлин. Весь процессобразованія плазміну є амплификацию, регуліруемуюпо механізмом зворотного зв`язку. Активність uPA при цьому регуліруетсянесколькімі способами. З одного боку, зв`язування його з рецепторомна поверхні клітини істотно стимулює весь процес актівацііплазміногена і освіти плазміну, з іншого боку, по механізмуобратной зв`язку відбувається інактивація рецептора в результаті егорасщепле-ня плазміном і самим uPA. Активність uPA пригнічується такжедвумя білковими інгібіторами, що належать до сімейства серпінов, - PAI-1 і PAI-2, що грають прямо протилежні ролі в процессахметастазірованія і інвазії. Крім uPA в активації плазміногенаучаствует також активатор тканинного типу (tPA). Рецептори для uPAі tPA різні, проте обидва інгібітора uPA ефективно діють ина tPA.

Рівень і співвідношення експресії різних компонентів сістемиактіваціі плазміногену в пухлинної тканини може служити показателемметастатіческой і інва-зівной активності пухлини, будучи вследствіеетого біологічно значимим фактором прогнозу при різних новообразованіях.Кроме того, придушення активації плазміну-гена на різних рівнях (інгібування активаторів, гальмування їх зв`язування з рецепторами) може стати одним з підходів до розробки нових видів терапії.

Метою дослідження, проведеного в даний час в лабораторііклініческой біохімії РОНЦ ім. М.М. Блохіна РАМН, є оценкаролі uPA, PAI-1 і tPA при пухлинах різних локалізацій і іхпотенціального значення в якості мішеней для нових схем протівоопухолевойантіметастатіческой терапії. Всі дослідження прово-дяться в комплексес відповідними клінічними підрозділами та відділом патологіческойанатоміі пухлин людини НДІ клінічної онкології.

Для визначення концентрації досліджуваних компонентів у цітозоляхісследуемих пухлинних і непухлинних тканин використовуються наборидля імуноферментного дослідження "сендвічеве" типу основі чотирьох антитіл, розроблені і наданих тавляет лабораторіейендокрінологіі Університету м Ніймеген, Нідерланди.

Перші результати були отримані нами у хворих на рак і доброкачественниміновообразованіямі яєчників. У дослідження були включені 69 хворих, у яких була визначена цитозольні концентрація uPA. У 40 больнихбил рак яєчників різної стадії і гістологічної будови, у 19 хворих - доброякісні пухлини яєчників, у 3 - погранічниеопухолі, у 4 - метастази різних злокачествен-них пухлин вяічнікі, і у 3 хворих були досліджені яєчники без прізнаковопухолевих захворювань. У 47 хворих досліджені обидва яєчники, і у 43 хворих досліджена тканину великого сальника.

Активатор плазміногену урокіназного типу виявлений у всіх образцахяічніков. Середній вміст uPA в цитоплазмі поступово увелічіваетсяпрі переході від нор-мального яєчника до доброякісних, прикордонними, нарешті, злоякісних пухлин. Зміст uPA в пухлинно-ізмененномвтором яєчнику хворих на рак було трохи нижче, ніж в первічнойопухолі, проте воно достовірно перевищувало зміст uPA в незатронутихопухолевим процесом яєчниках хворих на рак. Аналогічно, концентраціяuPA в ураженому метастазами сальнику була вдвічі вище, ніж в неізмененномсальніке. При цьому зміст uPA в метастазах раку яєчників вбольшой сальник було практично таким же, як в первинній опухолі.Такім чином, для злоякісних процесів, що протікають в яічнікахі оточуючих їх тканинах, характерне підвищення тканинної концентрацііuPA.

Зміст uPA при I стадії раку яєчників (0,26 нг / мг білка) виявилося в 2,5-3 рази нижче, ніж при II і III стадіях, більш чемв 5 разів нижче, ніж при IV стадії і практичні скі соответствовалопоказателям для прикордонних пухлин. Таким чином, можна отметітьсуществованіе певної взаємозв`язку між распространенностьюрака яєчників і змістом uPA в пухлини.

За гістологічною структурою переважна більшість ісследованнихзлока-кількісний пухлин яєчників представляли собою серозниецістаденокарціноми. Зміст uPA в пухлинах цього гістологіческоготіпа було в 1,5-3 рази вище, ніж в пухлинах іншого гістологіческогостроенія, проте відмінності статистично недостатньо-вірні. Чи не удалосьвиявіть також залежності концентрації uPA в цитоплазмі раку яічніковот ступеня диференціювання пухлини. Концентрація uPA в пухлинах, поклади-них по рецепторам естрогенів (РЕ +) і в РЕ-отріцательнихопухолях (РЕ-) була практично однаковою. У той же час, виявленадостоверная негативна кореляція між статусом і содержаніемрецепторов прогестерону (РП) і концентрацією uPA в пухлини.

Зміст uPA в пухлинах хворих, у яких згодом билвиявлен реці-дів раку яєчників, майже втричі перевищує його зміст пухлинах хворих, які не мали повернення хвороби (р = 0,02). Прісравненіі пухлин померлих хворих і хворих, що залишалися в жівихза час спостереження, є аналогічна тенденція, проте разлічіястатістіческі недостовірні. Крім того, при зіставленні концентрацією цііuPA в цитоплазмі раку яєчників з ефективністю первинної хіміотерапііобнару-жено, що цей показник в пухлинах хворих, лечівшіхсяс ефектом, майже вдвічі нижче, ніж у пухлинах хворих, у коториххіміотерапія була неефективна. Аналіз методом Каплана-Мейерапоказал, що при концентрації uPA в первинної пухлини більше показателямедіани (gt; 0,45 нг / мг білка) спостерігається достовірне ухудшеніекак загальної, так і безрецидивної виживаності хворих на рак яєчників.

Більш репрезентативний матеріал отриманий нами при раку молочноїзалози, в кото-ром паралельно було вивчено зміст трьох компонентовсістеми активації плазміногену (uPA, PAI-1 і tPA). У ісследованіебилі включені 102 хворих I-IV стадії. У 35 з них були сопоставленисредніе концентрації досліджуваних показників в пухлинах і гістологіческінеізмененних тканинах.

Ми виявили uPA у всіх досліджених зразках, PAI-1 в опухолях64 (63%) хворих, і tPA в пухлинах 76 (75%) хворих. Середня концентраціяuPA в пухлинах виявилася в 3,9 рази вище, ніж в незміненій тканімолочной залози, а концентрація PAI-1 в пухлині перевищувала егоконцентрацію в незмінною тканини в 5,2 рази. У той же час, концентрацііtPA в пухлинах і гістологічно незмінених тканинах достоверноне відрізнялися. Тільки у 4 з 35 хворих концентрація uPA в нормальнойткані незначи-кові перевищувала відповідний показник у опухолі.Для PAI-1 таке співвідношення спостерігалося тільки у однієї з 20 обследованнихбольних, а для tPA виявлені различ-ні співвідношення концентраційв пухлинної і незміненій тканини молочної залози.

Найвища концентрація uPA виявлена в пухлинах больнихIIб стадії, цей показник достовірно вище, ніж у хворих III-IVстадій і перевищує показники хворих I і II а стадії. Можна виделітьдве тенденції: при відносно ранніх стадіях захворювання (I-II б) концентрація uPA в пухлинах молочної залози підвищується з увеліченіемраспространенності процесу, при подальшому поширенні ракамолочной залози концентрація uPA в пухлинної тканини сніжается.Аналогічние тенденції спостерігаються і для PAI-1. Для tPA виявленипротівоположние тенденції: найбільша концентрація цього ферментаобнаружена в пухлинах хворих I стадії, а найменша - в опухоляхбольних IIIa стадії. При поширеному процесі (IIIб і IVстадіі) концентрація tPA практично така ж, як і при ранніхстадіях захворювання. У міру збільшення розміру пухлини концентраціяuPA, як не дивно, поступово знижується, достовірним являетсяразлічіе між пухлинами, відповідними Т1 і Т4. КонцентраціяPAI-1 достовірно збільшується від Т1 до Т3, але знову сніжаетсяпрі Т4. Концентрація tPA, навпаки, достовірно знижується при увеліченііразмеров пухлини від Т1 до Т3, але зростає при Т4. Що касаетсясостоянія лімфатичних вузлів, то наиболь-шие концентрації uPAі PAI-1 і найменша концентрація tPA в первинної пухлини отмеченипрі одиничних метастазах в пахвові лімфатичні вузли на сторонепораженія (N1).

Таким чином, виявлена протилежна спрямованість ізмененійвнутріопу-холевой концентрації uPA і PAI-1, з одного боку, іtPA, з іншого, в залежності від стадії раку молочної залози. Наібольшейінвазівностью і метастатичним потенциа-лом, якщо судити по уровнюі співвідношенню вивчених компонентів системи активації плазміногену, мають пухлини на ранніх етапах метастазування.

За даними деяких авторів, uPA і tPA є естроген-регуліруемимібел-ками. Концентрація uPA в РЕ + - пухлинах майже в півтора разапревишала його концентрації-цію в РЕ-- пухлинах, а концентрація tPAв РЕ + -пухлини була більш ніж удвічі вище, ніж в РЕ-. Разлічіедля tPA статистично достовірно. Крім того, виявлено слабка, але достовірна позитивна кореляція між концентрацією tPAі вмістом РЕ в пухлинах.

Істотне збільшення концентрацій uPA і PAI-1 і зниження концентрацііtPA в пухлинної тканини в порівнянні з нормальною виявлено та прінемелкоклеточном раку легені (НМРЛ). Було обстежено 58 больнихI-IV стадії. Зміст uPA було збільшено в 1,3-43 рази в опухолях93% хворих, зміст PAI-1 збільшено в 1,1-12,5 раз в 84% опухолей.Содержаніе tPA було знижено в 1,1-121 раз також в 84% опухолей.Виявлена високо достовірна пряма кореляція між концентраціяміPAI-1 в пухлинах і гістологічно незмінених тканинах легкогоі між концентраціями PAI-1 і uPA в пухлинної тканини.

Не виявлено достовірної взаємозв`язку концентрацій uPA, PAI-1 та tPA з основ-ними клінічними факторами прогнозу НМРЛ (стадією, формою росту, локалізацією, гістологічної формою і степеньюдіфференціровкі пухлини). Однак продемонструє-вано високо достоверноеувеліченіе співвідношенняконцентрацій uPA і tPA (коефі-цієнт uPA / tPA) в напрямку від нормальної тканини (0,19) легкого до нізкодіфференціро-ванномунемелкоклеточному раку (9,11). Таким чином, цей коеффіціентможет розглядатися як найбільш імовірний фактор прогнозу пріНМРЛ.

Достовірне збільшення концентрацій uPA і PAI-1 і зниження концентрацііtPA в пухлинної тканини в порівнянні з нормальною продемонстрірованонамі також і при раку товстої кишки. При цьому зміни були темболее виражені, ніж більш віддалений від пухлини взятий для ісследованіяучасток незміненій кишки.

Таким чином, нами продемонстровано, що вищевказані ізмененіяв екс-депресії окремих компонентів системи активації плазміногену, особливо збільшення концентрації uPA, є практіческіуніверсальнимі для багатьох типів злоякісних пухлин. У зв`язкуз цим можна припускати, що активатор плазміну-гена урокіназноготіпа є перспективною і досить виборчої мішеньюдля антиметастатичної протипухлинної терапії при багатьох захворюваннях.