CC BY
43
ГИНЕКОЛОГИЯ
Перспективы ранней диагностики рака эндометрия и яичников
О.Ю.Игнатченко1, Л.А.Озолиня1, А.В.Финковская1, Л.И.Патрушев2, Т.Ф.Коваленко2, К.И.Жорданиа3
'Российский государственный медицинский университет, кафедра акушерства и гинекологии
лечебного факультета, Москва
(зав. кафедрой - проф. О.В.Макаров);
Лаборатория биотехнологии Института биоорганической химии им. М.М.Шемякина и ЮА.Овчинникова РАН, Москва (зав. лабораторией - акад. РАН, проф. А.И.Мирошников);
3Отделение онкогинекологии Российского онкологического научного центра им. Н.Н.Блохина РАМН, Москва (директор - акад. РАН проф. М.И.Давыдов)
Обследованы 100 пациенток: у 30 был рак эндометрия, у 30 - гиперпластические процессы в эндометрии, у 20 - рак яичников, у 20 - доброкачественные опухоли яичников, а также 20 здоровых женщин (контрольная группа) для выявления мутаций в промоторной области антионкогена PTEN. Обнаружено, что у больных раком эндометрия мутации выявляются в 57% случаев, при гиперплазии эндометрия - в 40%, при раке яичников - в 40%, при доброкачественных опухолях яичников - в 20% случаев; в контрольной группе ни у одной пациентки мутации не были выявлены. Данный участок генома в большей степени можно рассматривать в качестве перспективного генетического маркера рака эндометрия, чем рака яичников. Результаты данного исследования можно использовать для формирования групп риска возникновения злокачественной патологии эндометрия.
Ключевые слова: рак эндометрия, гиперпластические процессы эндометрия, рак яичников,
доброкачественные опухоли яичников, мутация в промоторной области антионкогена PTEN
Prospects of early diagnosis of endometrial and ovarian carcinoma
O.Yu.Ignatchenko1, L.A.Ozolinya1, A.V.Finkovskaya1, L.I.Patrushev2, T.F.Kovalenko2, K.I.Zhordania3
'Russian State Medical University, Department of Obstetrics and Gynecology of Medical Faculty, Moscow (Head of the Department - Prof. O.V.Makarov);
2Institute of Bioorganic Chemistry named after M.M.Shemyakin and Yu.A.Ovchinnikov, Laboratory of Biotechnilogies,
Russian Academy of Sciences, Moscow
(Head of the Laboratory - Acad. of RAS A.I.Miroshnichenko);
3Russian Oncology Research Center named after N.N.Blokhin , Department of Oncogynecology, Russian Academy of Medical Sciences, Moscow (Director - Acad. of RAS M.I.Davydov)
100 patients with endometrial carcinoma (n = 30), endometrial hyperplasia (n = 30), ovarian carcinoma (n = 20), benign ovarian tumors (n = 20) and 20 healthy females (the control group) were studied to detect mutations in the promotor region of the antioncogen PTEN. Mutations were found in 57% of the cases of endometrial carcinoma, in 40% of the cases of endometrial hyperplasia, in 40% in ovarian carcinoma, and in 20% in benign ovarian tumors. They were absent in the control group. This area of genome may be to the greater extent considered as a promising genetic marker of carcinoma of the endometrium than that of the ovaries. The results of this study may be used for the formation of endometrial carcinoma risk groups. Keywords: endometrial carcinoma, endometrial hyperplasia, ovarian carcinoma, benign ovarian tumors, mutations in promotor region of the antigen PTEN
Рак эндометрия (РЭ) занимает одно из ведущих мест в структуре заболеваемости женского населения развитых стран мира. Последнее время в России, так же как и в экономически развитых странах Европы и Северной Амери-
Для корреспонденции:
Игнатченко Ольга Юрьевна, кандидат медицинских наук,
доцент кафедры акушерства и гинекологии лечебного факультета
Российского государственного медицинского университета
Адрес: 113152, Москва, Загородное шоссе, 18а. Городская клиническая
больница №55, 8-й корпус, 2-е гинекологическое отделение
Телефон: (495) 952-9661
E-mail: [email protected]
Статья поступила 02.02.2009 г., принята к печати 08.04.2009 г.
ки, имеется тенденция к снижению заболеваемости раком шейки матки и росту числа злокачественных опухолей молочной железы, тела матки и яичников. Так, в 2000 г. в России РЭ занял первое место, составляя 18,8 новых случаев на 100 000 населения [1]. Анализ проблемы показывает, что в перспективе нельзя ожидать существенных сдвигов в снижении смертности от рака эндометрия и яичников только за счет совершенствования методов лечения [2]. В связи с этим вопросы этиологии, патогенеза, уточняющего диагноза, дифференциальной диагностики предрака и рака эндометрия и яичников вызывают постоянный интерес с самых разных позиций изучения проблемы. Для диагностики патологи-
ческих процессов в эндометрии, выбора метода лечения и определения дальнейшего прогноза в настоящее время используется в основном гистологический метод исследования. Однако расхождения мнений патологоанатомов при оценке атипической гиперплазии и рака эндометрия составляют 11-25% случаев [3]. Рак яичников (РЯ) в 95% случаев развивается на фоне доброкачественных опухолей, но предсказать злокачественное перерождение для конкретной пациентки в настоящее время не представляется возможным [2]. В связи с этим поиски более достоверных диагностических критериев продолжаются.
Одной из задач современной онкологии является поиск генетических маркеров онкологических заболеваний, позволяющих не только распознавать опухолевый процесс, но и выявлять пациентов, предрасположенных к возникновению злокачественных новообразований [4-6]. Исследования, проведенные в последние годы, показывают, что в основе злокачественного перерождения клеток и развития опухолей лежат мутационные повреждения генов, контролирующих рост, пролиферацию, дифференцировку и апоптоз соматических клеток [5-7]. Значительный прогресс в понимании механизмов канцерогенеза связан с открытием сначала онкогенов, а затем опухолевых супрессоров. Онкогены - это клеточные или вирусные (вносимые вирусом в клетку) гены, активация которых может привести к развитию новообразований. Опухолевые супрессоры (антионкогены, рецессивные опухолевые гены) - клеточные гены, инактивация которых резко увеличивает вероятность возникновения новообразований, а восстановление функции, наоборот, может подавить рост опухолевых клеток.
Два последних десятилетия характеризовались открытием новых онкогенов и опухолевых супрессоров. К настоящему времени известны около сотни потенциальных онкогенов (клеточных и вирусных) и около двадцати опухолевых супрессоров. Были описаны генетические события, приводящие к активации протоонкогенов или инактивации опухолевых супрессоров [8, 9].
Промоторная область антионкогена РТЕЫ выполняет регуляторную функцию. Этот ген был открыт в 1997 г. Он расположен на участке хромосомы 10ц23 [8, 9]. Белок, кодируемый этим геном, подавляет развитие опухолей и препятствует возникновению рака. В клетках с инактиви-рованным геном РТЕЫ наблюдается стимуляция клеточной пролиферации. Многочисленные данные такого рода указывают на важную роль гена РТЕЫ в регуляции трансформации клеток, инициации и прогрессии роста опухолей, а также их метастазирования. Большинство мутаций, обнаруженных в гене РТЕЫ, затрагивают кодирующую часть гена и приводят к образованию белка со сниженной активностью [10, 11]. Однако другим механизмом, вызывающим полное подавление функции гена, может быть инактивация его регуляторных элементов, обеспечивающих транскрипцию, точная локализация которых в настоящее время неизвестна.
Целью работы явилось изучение промоторной области антионкогена РТЕЫ при доброкачественных и злокачественных заболеваниях эндометрия и яичников для обнаружения возможного нового генетического маркера рака и формирования групп риска по данным заболеваниям.
Пациенты и методы
Были обследованы 100 пациенток: у 30 диагностирован рак эндометрия, у 30 - гиперпластические процессы эндометрия (ГПЭ), у 20 - рак яичников, у 20 - доброкачественные опухоли яичников (ОЯ); 20 здоровых женщин составили контрольную группу (ткань эндометрия забиралась во время выскабливания стенок полости матки при медицинском аборте).
Работа состояла из двух этапов. Первый из них проводился на базах кафедры акушерства и гинекологии лечебного факультета РГМУ, Российского онкологического научного центра им. Н.Н.Блохина и заключался в обследовании больных, тщательном сборе анамнеза с учетом отягощенной наследственности и факторов риска развития новообразований эндометрия и яичников. Производился забор материала: биопсия эндометрия и яичников во время операции и венозной крови у этих же больных.
Второй этап работы проходил в лаборатории биотехнологии, группе анализа и коррекции генома Института биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А. Овчинникова и состоял в выделении ДНК по стандартной методике, проведении полимеразной цепной реакции (ПЦР) и электрофореза в агарозном геле.
Результаты исследования и их обсуждение
При изучении распределения показателя наличия мутаций в исследуемой области М (+) у 30 больных РЭ они были выявлены в 17 (57%) наблюдениях. В то же время при ГПЭ мутации определялись у 12 (40%) из 30 больных. В контрольной группе из 20 здоровых женщин мутации не были выявлены ни в одном из случаев. Как показали данные анамнеза, большинство пациенток как с РЭ, так и с ГПЭ были в периоде постменопаузы: 26 (87%) и 16 (53%) больных соответственно. В группе больных с ГПЭ наибольшее число случаев заболевания пришлось на более молодой возраст пациенток в отличие от больных РЭ: 54,2 ± 3,0 и 62,8 ± 2,2 года соответственно.
Известно, что с возрастом частота спонтанных мутаций возрастает, поэтому можно предположить, что показатель М (+) должен увеличиваться по мере увеличения возраста пациенток, свидетельствуя о риске возникновения РЭ. Однако, по данным нашего исследования, наоборот, с увеличением возраста отмечалось снижение частоты М (+) в различных возрастных категориях с 78 до 45%. Средний возраст больных с М (+)-фенотипом составил 60,5 ± 4,1 года, тогда как у пациенток с М (-)-фенотипом он был выше (62,1 ± 3,9 года). Аналогичная тенденция прослеживается и при ГПЭ: возраст пациенток с наличием и отсутствием мутаций был различным и составил в среднем 50,6 ± 10,2 и 57,1 ± 4,4 года соответственно. Мутации преимущественно обнаруживались у женщин в возрасте 40-55 лет (83%).
Таким образом, еще на этапе распределения пациенток по возрастному признаку можно предположить, что наличие мутаций в исследуемой области генома в большей степени характерно для пациенток более молодого возраста. По-видимому, в более старших возрастных группах в процесс канцерогенеза вовлекаются другие факторы, в том числе онкогены и опухолевые супрессоры. Большее число наблюдений рака и гиперпластических процессов в эндометрии в нашем исследовании, не-
О.Ю.Игнатченко и др. / Вестник РГМУ, 2009, №4, с. 94-97
зависимо от показателя М (+/-), относилось к первому (гормон-зависимому) патогенетическому варианту: 20 (67%) и 17 (57%) соответственно. Морфологическим подтверждением принадлежности к гормонзависимому патогенетическому варианту являлась гиперплазия стромы яичников в сочетании с феминизирующими опухолями яичников (текома, фиброма, гранулезо-клеточная опухоль), причем достоверно чаще у пациенток с РЭ (20%), чем с ГПЭ (3,3%) (р < 0,05). Гиперпластические процессы в эндометрии в анамнезе, как и миома матки, свидетельствующие о гормональном дисбалансе в организме, выявлялись у больных раком эндометрия в 6 (20%) и 14 (47%), при рецидиве ГПЭ - соответственно в 12 (40%) и 12 (40%) случаях.
Эндокринные нарушения при раке и гиперпластических процессах в эндометрии проявлялись соответственно в 15 (50%) и 10 (33%) наблюдениях с ожирением и в 5 (17%) и 3 (10%) - сахарным диабетом. Первый (гормонзависимый) вариант преобладал у больных с М (+)-фенотипом как при РЭ, так и при ГПЭ: 11 (55%) и 9 (53%) случаев соответственно. Последнее может свидетельствовать об общности их не только патогенетических, но и молекулярно-генетических механизмов. Также на основании этого можно предположить, что наличие мутаций в промоторной области антионкогена РТЕЫ в клетках РЭ может предопределять менее тяжелое клиническое течение заболевания, характерное для первого патогенетического варианта РЭ.
Анамнестические данные свидетельствуют об отягощенной наследственности по раку органов репродуктивной системы у 20% пациенток с РЭ и у 13% с ГПЭ. Причем у одной пациентки с ГПЭ и отягощенной наследственностью (РЭ по материнской линии) у матери пациентки мутации обнаруживались не только в ткани эндометрия, но и в клетках крови, что может подтверждать отягощенную онкологическую наследственность. Полученные нами данные согласуются с общепринятой теорией о роли наследственного фактора в генезе развития гиперплазии и злокачественных заболеваний эндометрия.
При изучении особенностей менструальной функции было выявлено, что раннее или позднее наступление менархе (до 12 и после 16 лет) и в дальнейшем нерегулярность менструальной функции наблюдались достоверно чаще у пациенток с РЭ (40%), чем при ГПЭ (20%) (р < 0,05).
Средний возраст наступления менопаузы существенно не различался в двух группах и составил 50,6 ± 0,8 года. Ретроспективный анализ детородной функции показал, что среднее число беременностей на одну женщину при РЭ равнялось 2,1 ± 0,5. Вместе с тем у больных с ГПЭ этот показатель составил 4,3 ± 0,6 (р < 0,05). Менее половины беременностей у 33 (47%) из 65 пациенток с РЭ закончились родами, число которых на одну женщину в среднем составило 1,1 ± 0,2. Среди пациенток с ГПЭ преобладали женщины, имевшие в анамнезе большее число родов - в среднем 1,8 ± 0,4 и достоверно большее число абортов - 3,1 ± 0,6 и 1,6 ± 0,4 соответственно (р < 0,05).
При анализе клинической картины заболевания в изучаемых группах больных раком и пациенток с гиперпластическими процессами эндометрия нами не были отмечены специфические симптомы, которые позволили бы проводить дифференциальную диагностику этих заболеваний. Нарушения менструального цикла и маточные кровотечения являлись основными клиническими проявлениями заболева-
ний. Отсутствие клинических симптомов не было зарегистрировано ни у одной пациентки.
На этапах формирования групп риска возникновения фоновых заболеваний приоритетное положение отводится дисгор-мональным, наследственным и, возможно, генетическим механизмам, природу которых еще предстоит изучить. Выявив М (+) как при раке, так и при гиперпластических процессах в эндометрии, наше исследование показало, что данный участок генома можно рассматривать в качестве перспективного маркера злокачественной трансформации ткани эндометрия. Это еще раз доказывает, что злокачественные новообразования, как правило, развиваются поэтапно, на фоне ряда предшествующих изменений. Однако этот показатель дестабилизации генома встречался в 57% случаев при РЭ и в 40% - при ГПЭ. В остальных случаях канцерогенез, по-видимому, обусловлен вовлечением других генетических механизмов.
Как показало наше исследование, явление М (+) не было обнаружено ни в одном случае при простой гиперплазии в отличие от такового при полипах эндометрия: 9 случаев М (+) (2 полипа с атипией, 7 - без атипии). На основании этого можно сделать вывод об относительной автономности полипов и их возможной роли в канцерогенезе. Как свидетельствуют результаты проведенного нами исследования, все 3 диагностированных случая высокодифференцированной аденокарцино-мы эндометрия на фоне комплексной гиперплазии с атипией демонстрировали М (+)-фенотип. Подобных изменений при М (-)-фенотипе РЭ выявлено не было. На наш взгляд, наблюдаемые эффекты могут быть вызваны либо трудностью морфологической дифференциальной диагностики предрака и высокодифференцированного РЭ, либо отражать этапы эволюционной трансформации эндометриальных неоплазий. В наиболее частой разновидности РЭ - аденокарциноме - мутации в исследуемом локусе наблюдались в 15 (88%) случаях этого типа рака. Достоверные результаты были получены при сопоставлении клинико-морфологических параметров, характеризующих агрессивность опухолевого роста, с наличием мутаций в исследуемой области. Анализ полученных данных свидетельствует о том, что частота выявления М (+)-фенотипа уменьшается по мере снижения дифференцировки опухоли. Уровень выявления М (+) достигал своего наименьшего значения в случаях низкодифференцированных новообразований (10%) в отличие от высокодифференцированных (47%) и умеренно дифференцированных карцином (43%). По нашим данным, показатель М (+) коррелировал не только со степенью дифференцировки опухоли, но и с глубиной ее инвазии в мио-метрий. Так, в подгруппе больных с М (+) новообразованиями достоверно преобладали карциномы с поверхностной инвазией в миометрий или вообще ограниченные пределами слизистой оболочки матки - 12 из 17 (73%). И, наоборот, в М (-) опухолях, независимо от степени их гистологической дифферен-цировки, чаще выявлялась глубокая инвазия в миометрий - в
8 случаях (62%). В нашем исследовании выявлена корреляция между размерами опухоли и показателем М (+) в ее клетках. При М (+)-фенотипе число опухолей с поражением всего тела матки и число новообразований, ограниченных дном и верхними 2/3 тела матки, были приблизительно равными - 7 (41%) и
9 (53%), соответственно. В случаях М (-) новообразований частота поражения всего тела матки была приблизительно такой же, как при М (+) опухолях: 6 и 7 наблюдений, а распростране-
ние опухоли на шейку матки отмечалось значительно чаще при М (-)-фенотипе: в 5 случаях (1 случай при М (+) опухолях).
Подводя общие итоги проведенного исследования, можно заключить, что выявляемые генетические изменения в про-моторной области антионкогена PTEN в клетках эндометрия ответственны за такие клинико-морфологические свойства опухоли, как степень дифференцировки, локализация, инва-зивность, а значит, и за потенцию к метастазированию. При изучении распределения показателя наличия мутаций в исследуемой области у 20 больных раком яичников мутации были выявлены в 8 (40%) наблюдениях. В то же время при доброкачественных опухолях яичников мутации определялись у 4 (20%) больных.
У 6 больных РЯ III стадии, помимо ткани яичника, была исследована и ткань большого сальника. В то время как у всех 6 больных были выявлены мутации в ткани яичника, ни в одном образце ткани сальника мутации не выявлялись. При подтверждении данного явления на большем количестве образцов можно будет связать происхождение метастазов с другими генетическими механизмами, нежели у первичной опухоли.
По данным анамнеза была определена отягощенная наследственность у 6 больных РЯ и ОЯ, причем у всех из них были выявлены мутации в ткани яичника и у одной пациентки еще и в клетках крови. По данным о перенесенных заболеваниях и сведениях гинекологического анамнеза группы больных РЯ и ОЯ были сопоставимы. В группе пациенток с РЯ отмечается тенденция увеличения до 35% числа к возрастному промежутку от 56 до 65 лет (в среднем 57,1 ± 4,5 года), в то время как в группе с ОЯ средний возраст больных существенно ниже - 40,4 ± 5,7 года. Положительный М (+)-фенотип характерен, по нашим данным, для пациенток более старшего возраста как при РЯ, так и при ДЯ: 59,3 ± 4,1 и 53,0 ± 2,2 года соответственно. М (-)-фенотип наблюдался у больных, средний возраст которых составил 55,1 ± 3,9 года при РЯ и 42,5 ± 3,4 года при ОЯ. Несмотря на большое количество больных РЯ с III стадией заболевания - 17 из 20 (85%) случаев, показатель М (+) выявлялся не только у 6 больных с III стадией, но и у единственной больной со II стадией и у одной - с IV стадией.
При анализе гистологической структуры опухоли нами были получены следующие данные: в 95% случаев РЯ определяли как аденокарциному и в 5% - как метастаз рака желудка; среди ОЯ эпителиальные опухоли встречались в 75% случаев, 5% составила зрелая тератома и 20% - опухолевидные образования (киста желтого тела, фолликулярные и параова-риальные кисты). При распределении показателя М (+) при РЯ все 8 случаев М (+) положительного фенотипа были представлены аденокарциномой, причем чаще ее папиллярной муцинозной формой (37,5%). Интересно, что для ОЯ мутации определялись только в случаях эпителиальных опухолей (4). Полученные нами результаты соответствуют данным литературы о более частом озлокачествлении папиллярных и муцинозных эпителиальных опухолей [1].
Обнаружение мутаций в промоторной области антионкогена PTEN более характерно, по нашим данным, для РЭ (57%), нежели для РЯ (40%). Тем не менее, принимая во внимание простоту методики забора материала во время операций по поводу доброкачественных (фоновых) процессов и быстрое получение результатов исследования, выявление мутаций в данной области генома можно использовать для
оценки вероятности злокачественного перерождения клеток, что позволит формировать группы риска развития как РЭ, так и РЯ. Необходимо иметь в виду, что, хотя сам факт наличия обнаруженных нами генетических изменений в про-моторной области антионкогена PTEN не вызывает сомнений, молекулярный механизм, лежащий в основе этих изменений, пока остается непонятным и требует дальнейшего изучения. Поэтому использованный нами термин «мутации» необходимо понимать в более широком смысле, чем это принято в литературе. Хотя наиболее вероятным механизмом обнаруженных нами изменений гена PTEN при раке и ГПЭ могут быть изменения первичной структуры ДНК (последовательности ее нуклеотидов), т.е. истинные мутации.
Таким образом, в схему обследования больных с доброкачественными опухолями яичников или гиперпластическими процессами в эндометрии целесообразно включать определение показателя наличия мутаций в промоторной области антионкогена PTEN. При обнаружении у этих больных положительного М (+)-фенотипа можно формировать группы риска развития злокачественных новообразований эндометрия и яичников, что потребует проведения профилактических осмотров, динамики цитологических и гистологических исследований, а в некоторых случаях - решения вопроса о своевременном оперативном лечении.
Литература
1. Погосян H.P., Жорданиа К.И. //Совр. онкол. - 2002. - Т.4. - №2. - С.41-48.
2. Бохман Я.В. Руководство по онкогинекологии. - СПб., 2002.
3. Maxwell G.L., Risinger J.I. et al. // Clin. Cancer Res. - 2000. - №6. - Р.299.
4. Baidinu P., Cossu A. et al. // Cancer. - 2002.- V.94. - №12. - Р.3157-3168.
5. Cheryl C.G., Mark G.F., Lan K. // Cancer Res. - 1999. - №59. - P.426-466.
6. Risinger J.I., Hayes A.K. et al. // Cancer Res. - 1997. - V.57. - №21. - P.4736-38.
7. Dowries С.Р., Bennet D. et al. // Biochem. Soc. Transact. - 2001. - №29. -P. 235-244.
8. Yoshinaga K., Sasano H. et al. // Japan J. Cancer Res. - 1998. - V.89. - №10. -P.985-90.
9. Maxwell G.L., Rismger J.I. et al. // Int. J. Gynec. Cancer. - 1998. - №8. - P.489-93.
10. Mutter G.L, Lin M.C. et al. // J. Nat. Cancer Inst. - 2000. - V.92. - №11. - P.924-930.
11. Nielson A.L., Nyholm H.C. // Am. J. Clin. Pathol. - 1994.- №102. - P.76-79.
Информация об авторах:
Озолиня Людмила Анатольевна, доктор медицинских наук, профессор кафедры акушерства и гинекологии лечебного факультета РГМУ Адрес: 113152, Москва, Загородное шоссе, 18а, 8-й корп. Городская клиническая больница №55, 2-е гинекологическое отделение Телефон: (495) 952-9661 E-mail: [email protected]
Финковская Анна Владимировна, аспирант кафедры акушерства и гинекологии лечебного факультета РГМУ Адрес: 113152, Москва, Загородное ш., 18а Телефон: (495) 952-9661
Патрушев Лев Иванович, доктор биологических наук, профессор, заведующий лабораторией биотехнологии Института биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН Адрес: 117871, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 Телефон: (495) 429-8610
Коваленко Татьяна Федоровна, младший научный сотрудник лаборатории биотехнологии Института биоорганической химии им. М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН
Адрес: 117871, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 Телефон: (495) 429-8610
Жорданиа Кирилл Иосифович, доктор медицинских наук, профессор отделения онкогинекологии Российского онкологического научного центра им. Н.Н.Блохина РАМН Адрес: 115478, Москва, Каширское ш., 24 Телефон: (495) 324-9825
