Clinical and prognostic significance of matrix metalloproteinase-7 and vascular endothelium growth factor in patients with ovarian cancer

Full Text

Изучение этиологии и патогенеза рака яичника (РЯ) сохраняет большую актуальность в настоящее время. Связано это с неуклонным ростом заболеваемости данной патологией и с тем, что РЯ является одним из наиболее агрессивных опухолевых заболеваний у женщин. Международным агентством по изучению рака в 2012 г. во всем мире зарегистрировано более 150 тыс. летальных исходов от злокачественных опухолей яичника [1]. На территории Российской Федерации выявлено 13 262 новых случаев РЯ [2]. По этой причине ведется поиск новых диагностических тестов, позволяющих обнаружить больных на ранних стадиях опухолевого процесса, дифференцировать злокачественные и доброкачественные опухоли, определить тактику лечения конкретного пациента, оценить прогноз. Для решения этих вопросов используется определение молекулярно-биологических тканевых и сывороточных маркеров в опухоли, регулирующих апоптоз, неоангиогенез, пролиферативную активность, компоненты внеклеточного матрикса, за деградацию которых ответственны система матриксных металлопротеиназ (ММП) и, в частности, матриксная металлопротеиназа-7 (ММП-7), основная роль которой связана с механизмами инвазии, метастазирования, а также опухолевого ангиогенеза [3]. Роль ММП при канцерогенезе определена еще в начале 1980-х годов в исследованиях L.Liotta и соавт., в которых видна взаимосвязь между ММП и деградацией межклеточного пространства, инвазией опухолевых клеток [4]. Позже стало известно, что большинство ММП секретируется в основном индуцированными опухолевым окружением стромальными клетками, такими как стромальные фибробласты, макрофаги и эндотелиальные клетки [5]. ММП-7 (матрилизин) секретируется непосредственно опухолевыми клетками, тем самым ММП-7 может рассматриваться в качестве биологического маркера агрессивности опухоли, а также стать потенциальной мишенью терапевтического воздействия [3]. Имеются клинические и экспериментальные работы, в которых указывается прямая корреляция между уровнем ММП-7 и распространенностью РЯ [6-8]. Кроме участия ММП, изменения ткани яичника координируются сложным взаимодействием стероидных гормонов и ангиогенных факторов. Фактор роста эндотелия сосудов (VEGF - vascular endothelial growth factor), или вазоэндотелиальный фактор роста, является ключевым медиатором неоангиогенеза, продуцируется нормальными и опухолевыми клетками. Активные исследования системы ангиогенеза в последнее время показали значимость семейства VEGF в развитии, прогрессировании и метастазировании злокачественных новообразований. Получены клинические данные, подтверждающие необходимость участия VEGF в этиопатогенезе РЯ [9, 10]. Материалы и методы В исследование были включены 65 пациенток с опухолями яичника в возрасте от 17 до 78 лет, которые проходили обследование и лечение в ФГБУ РОНЦ им. Н.Н.Блохина в период с июля 2013 по май 2015 г. Доброкачественные опухоли яичников (ДОЯ) выявлены у 14 женщин, пограничные опухоли яичников (ПОЯ) - у 7. РЯ диагностирован у 44 пациенток. Группу контроля составили 84 практически здоровые женщины. Содержание ММП-7 и VEGF было определено в опухолевой ткани и сыворотке крови с помощью стандартных наборов для прямого иммуноферментного анализа в соответствии с инструкциями производителей (табл. 1). Всем больным на I этапе терапии проведено оперативное вмешательство разного объема. Только хирургическое лечение выполнено 14 пациенткам с ДОЯ, 6 (85,7%) женщинам с ПОЯ и 3 (6,8%) больным РЯ. Комбинированная терапия (операция и послеоперационная химиотерапия) проведена 1 пациентке с ПОЯ и 40 (90,9%) женщинам с РЯ. Лекарственное лечение проведено 1 больной РЯ. Размер остаточной опухоли после операции был менее 2 см у 1 пациентки с ПОЯ, у 6 (85,7%) женщин операция выполнена без остаточной опухоли. Оптимальная циторедуктивная операция произведена у 22 (50%) пациенткам с РЯ; у 15 (34,1%) - размер остаточной опухоли составил менее 1 см; у 2 (4,5%) - менее 2 см и у 5 (11,4%) - более 5 см. Результаты и обсуждение При проведении анализа уровней ММП-7 и VEGF установлено, что в сыворотке крови больных РЯ уровни ММП-7 достоверно выше, чем в группе контроля и у пациенток с ДОЯ и ПОЯ. При анализе содержания VEGF у больных новообразованиями яичника получены аналогичные результаты (рис. 1). Такие результаты хорошо согласуются с работами, в которых подтверждается потенциальная роль указанных белков в выявлении больных РЯ [7, 11-15]. Выполненный анализ сывороточных концентраций с основными показателями распространенности опухоли позволил установить, что при увеличении стадии РЯ уровни ММП-7 и VEGF недостоверно повышались (рис. 2). При изучении отдельных показателей распространенности опухолевого процесса выяснилось, что высокие уровни ММП-7 и VEGF в сыворотке крови наблюдались при двустороннем поражении яичников. Зарегистрировано несколько большее содержание только ММП-7 при канцероматозе и объемах асцита более 500 мл. Следует отметить, что наиболее высокие значения VEGF в сыворотке крови установлены у двух больных (медианы 1328 и 2599 пг/мл) с распространением РЯ на петли тонкой кишки. В литературе не было обнаружено такой закономерности для ММП-7 [7, 12], тогда как уровень VEGF положительно коррелировал со стадией заболевания, большей распространенностью опухолевого процесса в брюшной полости и метастатическим поражением лимфатических узлов [13, 15]. Следует отметить, что по результатам нашего исследования у женщин с I стадией РЯ зарегистрированы наибольшие уровни показателя ММП-7 (37,7 нг/мл); см. рис. 2. Степень дифференцировки аденокарциномы яичника является важным фактором прогноза. В нашем исследовании при низкой степени дифференцировки аденокарциномы установлена тенденция к повышению сывороточных концентраций ММП-7 и VEGF. Результаты нашей работы не противоречат данным других исследователей. Так, B.Liang и соавт. обнаружили, что концентрация VEGF зависела от степени дифференцировки РЯ (табл. 2) [15]. При анализе взаимосвязи опухолевых маркеров установлено, что в сыворотке крови больных РЯ наиболее высокое содержание VEGF наблюдается при высоких уровнях Са-125 и HE-4. Значения VEGF существенно увеличивались при Са-125>100 Ед/мл. Выявлено достоверно большее содержание VEGF при уровнях НЕ-4 от 150 Ед/мл и более (рис. 3).Статистически значимой связи ММП-7 с содержанием HE-4 не обнаружено. При определении уровней ММП-7 и VEGF, определенных в ткани опухоли яичника, нами обнаружены достоверно более высокие уровни ММП-7 и VEGF в ткани аденокарциномы по сравнению с доброкачественными опухолями (рис. 4). Такие результаты по ММП-7 не подтверждаются другими работами, в которых продемонстрировано меньшее содержание ММП-7 в ткани злокачественной опухоли яичника [16, 17]. Однако следует отметить, что в работах с использованием количественного иммуноферментного анализа для определения ММП-7 установлены более высокие уровни матрилизина в ткани РЯ [11]. При увеличении стадии заболевания больных РЯ установлены тенденция к понижению тканевых уровней VEGF и отсутствие связи уровней ММП-7. Внутриопухолевое содержание ММП-7 увеличивалось при канцероматозе и объемах асцита более 500 мл, а также метастатическом поражении лимфатических узлов. При двустороннем вовлечении яичников в опухолевый процесс наблюдали повышение ММП-7 и VEGF. Такие результаты согласуются с представлениями о возможной роли ММП-7 и VEGF в опухолевой прогрессии. При низкой степени дифференцировки опухоли была установлена тенденция к повышению уровней ММП-7 в ткани карциномы яичника. Обратная закономерность зарегистрирована для VEGF (табл. 3). У больных РЯ в ткани опухоли наиболее высокое содержание VEGF наблюдали при повышенных значениях Са-125 и HE-4. Статистически значимая связь уровней ММП-7, определенных в ткани аденокарциномы яичника, с содержанием Са-125 и HE-4 не обнаружена. Анализ корреляционных зависимостей между содержанием исследуемых биохимических маркеров в ткани опухоли пациенток с РЯ продемонстрировал корреляционные связи между VEGF и ММП-7 средней степени тесноты связанности (r=0,6; p=0,0001); рис. 5. Следует отметить, что достоверная связь между содержанием ММП-7 и VEGF, определенных в сыворотке крови и ткани опухоли больных РЯ, не установлена. Важной задачей нашего исследования стало определение прогностической значимости ММП-7 и VEGF у пациенток с РЯ. Сроки наблюдения не превышали 2 лет с момента начала терапии, медиана наблюдения составила 14 мес. Малый срок наблюдения за больными РЯ позволил установить показатель только двухлетней безрецидивной выживаемости (БРВ), определенный с помощью метода Каплана-Мейера. Агрессивное течение РЯ подтверждается полученными данными нашей работы, по результатам которой медиана срока жизни без рецидива составила 13,5 мес, однолетняя БРВ - 66,9±7,7%, а двухлетняя - 24,3±17,9% (табл. 4). Одно- и многофакторный анализ выявил, что только размер остаточной опухоли после циторедуктивной операции достоверно связан с отдаленными результатами лечения. У больных, которым была выполнена оптимальная циторедуктивная операция, медиана срока жизни без рецидива не была достигнута на всем сроке наблюдения. При размере остаточной опухоли менее 1 см медиана составила 12,8 мес, а при размере более 2 см - 3,9 мес. Различия БРВ наиболее отчетливо выражены в группах с размером остаточной опухоли менее и более 1 см (р=0,0037);рис. 6. Оценена БРВ женщин с РЯ в группах с разными исходными сывороточными уровнями ММП-7 и VEGF (табл. 5). Хочется отметить, что в нашем исследовании выраженной связи исходных уровней Са-125 с отдаленными результатами лечения пациенток с РЯ не обнаружено. Двухлетняя БРВ у лиц с исходным сывороточным значением VEGF>440 пг/мл составила 24%, менее 440 пг/мл - 55%, т.е. нами зарегистрировано снижение выживаемости через 2 года после начала лечения на 30% у больных с высоким исходным содержанием VEGF (рис. 7). Тем не менее высокие значения сывороточного VEGF у больных РЯ также могут указывать на неблагоприятный прогноз заболевания: медиана срока жизни при высоких значениях VEGF составила 13,5 мес, тогда как при низких значениях VEGF медиана не была достигнута на двухлетнем сроке наблюдения. Не определено связи уровней ММП-7 с отдаленными результатами терапии пациенток с РЯ - медианы срока жизни без рецидива при значениях сывороточного уровня ММП-7<4,7 мг/мл и выше данной отметки были сопоставимы (13,7 и 12,3 мес). Снижение БРВ через 2 года после начала лечения составило менее 17%. Следует отметить, что при сопоставлении уровней ММП-7 и VEGF, определенных в ткани аденокарциномы, и отдаленных результатов лечения больных РЯ связи не обнаружено. Выводы Иммуноферментный анализ содержания ММП-7 и VEGF в опухолевой ткани и сыворотке крови у больных доброкачественными, пограничными и злокачественными новообразованиями яичника продемонстрировал повышение тканевых и сывороточных уровней ММП-7 и VEGF у пациенток с раком, увеличивающиеся при распространенности и агрессивности опухолевого процесса. Таким образом, определение уровней исследуемых белков позволит выявить больных на ранних доклинических стадиях РЯ, проводить дифференциальную диагностику объемных образований яичника, выбрать адекватную тактику лечения конкретной пациентки, а также индивидуализировать прогноз.

About the authors

R I Knyazev

Russian Medical Academy of Postgraduate Education of the Ministry of Health of the Russian

Email: sluwba@mail.ru
125993, Russian Federation, Moscow, ul. Barrikadnaia, d. 2/1

I V Poddubnaya

Russian Medical Academy of Postgraduate Education of the Ministry of Health of the Russian

125993, Russian Federation, Moscow, ul. Barrikadnaia, d. 2/1

I I Bokin

Russian Medical Academy of Postgraduate Education of the Ministry of Health of the Russian

125993, Russian Federation, Moscow, ul. Barrikadnaia, d. 2/1

V V Barinov

N.N.Blokhin Russian Cancer Research Center

115478, Russian Federation, Moscow, Kashirskoe sh., d. 23

References

Supplementary files