CC BY
31
ПРОГНОСТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ ВНУТРИКЛЕТОЧНЫХ МУЦИНОВ ПРИ ПРОТОКОВОМ РАКЕ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Сетдикова Г.Р.1, Тавобилов М.М.2, Израилов Р.Е.3, Бедин В.В.2, УДК: 616.37-006.6-036
Паклина О.В.1, Шабунин А.В.2, Хатьков И.Е.4
1 ФГБУГНЦ ФМБЦим. А.И. Бурназяна ФМБА России, г. Москва
2 Городская клиническая больница № 1 им. Н.И. Пирогова, г. Москва
3 МГМСУ, кафедра факультетской хирургии
4 Центральный научно-исследовательский институт гастроэнтерологии, г. Москва
Резюме
Показана прогностическая ценность муцинов 1, 2 и 5АС типов при протоковой аденокарциноме поджелудочной железы. Выполнен анализ операционного материала 74 больных протоковым раком поджелудочной железы. Большинство протоковых аденокарцином представлены как - МиС1+/МиС5АС + и составили 42% (31/74), наименьшей оказалась группа с кишечным фенотипом муцинов и составила всего 7% (5/74). Группа с желудочным фенотипом составила - 15% (11/74).
Ключевые слова: протоковая аденокарцинома поджелудочной железы, поджелудочная железа, муцины.
PROGNOSTIC VALUE OF MUC GENy FAMILY IN PANCREATIC CANCER
Setdikova G.R., Tavobilov M.M., Izrailov R.E., Bedin V.V., Paklina O.V., Shabunin A.V., Khatkov I.E.
In the present study, we examined the expression of MUC1, 2 and 5AC types by immunohistochemical analyses in PDA from 74 patients. Overall survival curves were drawn by the Kaplan-Meier method. For all analyses, p < 0.05 was considered to be statistically significant. Most of the PDA was presented as MUC1+/MUC5AC+ phenotype - 42% cases (31/74). The group with intestinal phenotype mucin, which characterized by positive expression of MUC2 and CDX2, was only 7% (5/74). The group which characterized by positive expression only MUC5AC (gastric phenotype), was 15% (11/74).
Keywords: pancreatic ductal adenocarcinoma, pancreas, gene mucin.
Муцины (МиС) секретируются в качестве компонентов внеклеточного матрикса эпителиальными клетками. На сегодняшний день известно 19 различных апопротеинов муцина [8], в которых выделяют семейства: трансмембранные (МиС1, 3, 4, 12, 16, 17), гель-форми-рующие (МиС2, 5АС, 5В, 6) и растворимые муцины (МиС7). Трансмембранные муцины проявляются как белки, преобразователи сигнала, регулирующие рост, адгезию и миграцию клеток. Гель-формирующие муцины образуют внеклеточный слизистый гель, создавая тем самым вязкоупругую поверхность, защищая и смазывая эпителий слизистой оболочки. Из всех апопротеинов муцина больше всего изучен трансмембранный муцин МиС1-общий эпителиальный мембранный муцин или «маммарный тип». В нормальной ткани поджелудочной железы (ПЖ) накопление белка МиС1 ограничено апикальной частью клеток эпителия внутридольковых и вставочных протоков, центроацинарными клетками. МиС2 - «кишечный тип», в отличие от МиС1 относится к секреторным муцинам и вырабатывается только бокаловидными клетками, и действует как защитный барьер поверхности слизистой оболочки от содержимого ЖКТ [4]. МиС5АС - «желудочный тип» экспрессируется клетками фовеолярного эпителия слизистой желудка, МиС 5В - «пилорический тип» вырабатывается эпителием пило-рических желез. Наиболее значимый и более изученный среди гель-формирующих муцинов является МиС5АС, который в норме встречается в эпителии внутридолько-вых панкреатических протоков, бронхиальных желез и
желчного пузыря [13]. Продукция МиС5АС регулируется медиаторами воспаления и различными цитокинами [7]. Повышение экспрессии МиС 5 АС отмечают в опухолях с экспансивным ростом, низким уровнем инвазии и ме-тастазирования, что объясняется способностью МиС 5АС формировать вязкоупругий гель, повышающий адгезивные свойства клеток [1].
Протоковая аденокарцинома наиболее распространенная опухоль ПЖ и составляет более 85% всех первичных новообразований ПЖ [2]. В 50-60% случаев опухоль поражает головку ПЖ [10]. Местный рецидив заболевания и отдаленные метастазы при раке поджелудочной железы обусловлены распространенным характером заболевания в момент его диагностики у абсолютного большинства больных. При этом пятилетняя выживаемость пациентов, которым удается выполнить радикальное хирургическое лечение, около 5% лишь в крупных специализированных центрах [12].
В последние годы акцент в исследованиях рака ПЖ сместился в сторону увеличения использования различных молекулярных маркеров для его диагностики [6, 9, 11]. Актуальной является проблема изучения иммуфено-типа протокового рака и ее гистологических вариантов на основании в различиях экспрессии опухолевыми клетками муцинов.
Клетки протокового эпителия ПЖ, в отличие от ацинарных клеток, секретируют муцины 5 типов. Показано, что для клеток определенных типов тканей характерна экспрессия соответствующих муцинов. Экс-
прессия муцинов 1-5 типов (MUC1-MUC5) может быть использована для изучения процесса дифференцировки разных типов клеток в норме и при неопластической трансф ормации.
Цель нашего исследования - выявить прогностическую значимость муцинов при протоковой аденокар-циноме (ПАК) ПЖ.
Материал для исследования получали из хирургических отделений ГУ Клинической больницы им. С.П. Боткина (32 случая), Клинической больницы 119 ФМБА (30 случаев), ФГБУ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России (12 случаев). Выполнен анализ операционного материала 74 больных ПАК ПЖ, находившихся на лечении в указанных выше медицинских учреждениях в период с 2005 по 2009 гг. Среди больных ПАК ПЖ преобладали мужчины (1,5:1). Возраст больных колебался от 40 до 80 лет. Средний возраст мужчин - 62,3 лет, средний возраст женщин - 54 года. Материал фиксировали в 10% забуференном растворе формалина, затем заливали в парафин по обычной методике. Серийные парафиновые срезы толщиной 3 мкм депарафинировали по стандартной схеме, затем окрашивали гематоксилином и эозином. Иммуногистохимическое исследование проводили на серийных парафиновых срезах толщиной 2 мкм по стандартой методике с применением следующей панели поликлональных антител: муцин 1, 2, 5АС типов (Dako, Lab Vision Flex).
Степень дифференцировки определяли согласно рекомендация ВОЗ (grade) [5]:
- Gх - оценка степени дифференцировки не возможна;
- G1 - высокодифференцированная опухоль;
- G2 - умереннодифференцированная опухоль;
- G3 - низкодифференцированная опухоль;
- G4 - недифференцированная опухоль.
Интенсивность пероксидазной метки для каждого цитоплазматического исследования оценивали полуколичественным методом с учетом интенсивности окрашивания и количества антиген-позитивных клеток. Имму-ногистохимическая реакция оценивалась как негативная («-» - нет реакции), слабопозитивная («+» - < 10% окрашенных клеток), умеренная («++» - > 10% клеток средней интенсивности окраски) и выраженная («+++» - > 50% клеток высокой интенсивности окраски).
Силу и значимость связи между анализируемыми признаками оценивали с помощью корреляционного-регрессионного анализа. Для количественных признаков вычисляли корреляционный коэффициент Пирсона. За уровень статистической значимости принимали р < 0,05. Для анализа выживаемости (по методу Каплана-Мейера) использовали регрессионную модель пропорциональных интенсивностей Кокса. Достоверность различий между кривыми выживаемости подтверждали с помощью лог-рангового теста, критериями Гехана и F-критерия Кокса, с использованием пакета программ Statistica для Microsoft Windows версия 6.0 [3].
В результате проведенного исследования установлено, что большинство ПАК ПЖ экспрессировали муцин 1 и 5АС типов, но выраженность накопления белка разнилась. Так, в зависимости от степени злокачественности самая высокая экспрессия муцина 1 типа присутствовала в опухолях с grade 2, а муцина 5 АС типа в опухолях с grade 1 и 2. Следует отметить, что в неизмененных протоках при ПАК ПЖ экспрессия муцина 1 типа выявлена только в апикальной части (рис. 1), как и в неизмененной панкреатической ткани, напротив, в опухолевых клетках экспрессия распространялась на всю цитоплазму, с выходом в строму, а выраженность реакции была в несколько раз сильнее (рис. 2). Экспрессия муцина 2 типа обнаружена только в 7% (5/74) случаях при этом в 80% (4/5) реакция расценена как 2+, в 2% (1/5) - наблюдалось слабое окрашивание. В 93% (69/74) - выявлена отрицательная экспрессия муцина 2 типа. Во всех случаях с позитивной
Рис. 1. Накопление белка муцина 1 типа в неизмененном протоке при ПАК ПЖ. ИГХ с муцином 1 типа х 400
Рис. 2. Выраженная цитоплазматическая реакция с муцином 1 типа при ПАК ПЖ. ИГХ с муцином 1 типа х 200
экспрессией отмечалась положительная экспрессия с CDX2, что еще раз подтверждает кишечное фенотипи-рование этих опухолей.
Обнаружено, что продолжительность жизни больных после проведенного оперативного лечения варьировала в зависимости иммунореактивности экспрессии муцина 1 типа, и нами отмечена прямая корреляционная зависимость (г = 0,25 р = 0,03). Так, при выраженной и умеренновыраженной экспрессии медиана жизни составила 11 мес., а при наличии экспрессии только в апикальной части опухолевых клеток или при отсутствии экспрессии медиана составила 17 мес. Кумулятивная доля выживших (КДВ) спустя 6 мес. после оперативного лечения составила около 80% при выраженности экспрессии муцина 1 типа 3+ и 2+, а при слабой интенсивности и при отсутствии реакции - 100%. КДВ спустя 12 месяцев после проведенного оперативного лечения составила 40% при интенсивности 2+ и 3+ реакции, против 100% при слабой иммунореактивности.
Также обнаружено, что при уменьшении выработки опухолевыми клетками муцина 5АС типа вплоть до полного исчезновения, нарастала вероятность как интра- (г = 0,24; р = 0,038), так и экстрапанкреатической периневральной инвазии (г = 0,24; р = 0,041). Отмечено, что более продолжительный период жизни после проведенного лечения наблюдался у больных при выраженной экспрессии муцина этого типа (г = -0,27; р = 0,018). Так медиана жизни составила 10 мес. при отсутствии экспрессии, против 14 мес. при ее наличии. КДВ спустя 6 мес. после проведенного оперативного лечения при 0(-) экспрессии составила 63%, при экспрессии 3+ составила 90%. Хотя через 12 мес. КДВ практически сравнялась и составила по 40% и 55% при отсутствии и при выраженной экспрессии гена муцина 5АС типа, соответственно.
Большинство ПАК были представлены как -МиС1+/МиС5АС + и составили 42% (31/74), наименьшей оказалась группа с кишечным фенотипом муцинов и составила всего 7% (5/74). Группа с желудочным фенотипом составила - 15% (11/74) (табл. 1) (рис. 3).
На основании наших исследований необходимо выделять фенотипы ПАК ПЖ в зависимости от экспрессии муцинов [1], так как они характеризуются не только различной гистологической картиной, но и биологическим потенциалом.
Подгруппы ПАК находились в прямой зависимости от степени дифференцировки опухолевых клеток (г = 0,25; р = 0,034).
Наиболее благоприятный прогноз отмечен при ПАК с кишечным фенотипом. КДВ спустя 1 год после проведенного оперативного лечения составила 100%, а медиана жизни составила 17 мес. Затем следовали опухоли с «пограничным» потенциалом - это ПАК с желудочным (ПАК 3) и протоковым (ПАК 1А) фенотипами. КДВ спустя 1 год после проведенного оперативного лечения составила 90% и 80%, соответственно, а медиана жизни составила примерно 14 мес. в обеих подгруппах. Наиболее
Табл. 1. Фенотип ПАК в зависимости от экспрессии типов муцинов
Фенотип Муцин 1 Муцин 2 Муцин 5АС
панкреато-биллиарный ПАК 1А + - +
ПАК 1Б + - -
кишечный ПАК 2 - + -
желудочный ПАК 3 - - +
Примечание: «+» - есть реакция, «-» - нет реакции.
ПАК1А ПАК1Б ПАК 2 ПАКЗ
Рис. 3. Распределение ПАК по фенотипам (абс. числа)
1,0
0,9 _
0,8 _
X
3 m 0,7 _
s se .с 0,6 _
D; 0,5 _
CL
к ce 0,4 _
m
1— 0,3 _
F
s 0,2 _
0,1 -
00
10
15 20 месяцы
ПАК1А
ПАК1Б
25
ПАК 2
30
35
ПАКЗ
Рис. 4. Общая выживаемость в подгруппах ПАК ПЖ
агрессивным потенциалом обладали ПАК с «чистым» протоковым фенотипом (ПАК 1Б). КДВ спустя 1 год после проведенного оперативного лечения составила всего 25%, что в 4 раза меньше, чем в протоковых аденокарциномах с кишечным фенотипом и примерно в 3 раза меньше, чем при ПАК 3 и ПАК 1А. Медиана жизни при ПАК 1Б составила всего 7,5 мес. (рис. 4).
Таким образом, при ПАК ПЖ, по сравнению с неизмененной панкреатической тканью, обнаружена дисрегу-ляция экспрессии различных типов муцинов, а именно: редукция экспрессии муцина 1 типа, т.е. исчезновение апикальной реакции и появление цитоплазматической с различной степенью интенсивности; появление экспрессии муцина 2 типа в неопластических клетках опухоли. Кроме того, профиль муцинов как прогностический фактор, важен не только для внутрипротоковой папиллярной муцинозной опухоли ПЖ, но и для ПАК. Обязательное определение иммунопрофиля при морфологическом исследовании протокового рака ПЖ на основании экспрессии различных типов муцина позволяет дифференцированно подойти к лечению данных больных.
Литература
1. Паклина О.В., Сетдикова Г.Р. Иммунногистохимическое исследование муцинов при хроническом панкреатите и протоковой аденокарциноме поджелудочной железы. Архив патологии. - 2008. - № 4 - С. 13-17.
2. Патютко Ю.И. // Хирургия рака органов билиопанкреатодуоденальной зоны // Ю.И. Патютко, А.Г. Котельников. М.: Медицина, 2007 - 448 с.
3. Реброва О.Ю. // Статистический анализ медицинских данных // О.Ю. Реброва. М.: Медиа Сфера 2002. - 312 с.
4. Adsay N.V. / The dichotomy in the preinvasive neoplasia to invasive carcinoma sequence in the pancreas: differential expression of MUC1 and MUC2 supports the existence of two separate pathways of carcinogenesis. // NV Adsay, K Merati, A And-ea, et al. Mod Pathol - 2002. - Vol. 15. - P. 1087-95.
5. Bosman F.T. // WHO Classification of tumors of the digestive system// Lyon, 2010.
6. Besmer D.M. / Pancreatic ductal adenocarcinoma mice lacking mucin 1 have a profound defect in tumor growth and metastasis.// DM, Besmer, JM Curry, LD Roy et.al. / Cancer Res. 2011. - Vol.71(13). - P. 4432-42.
7. Chen Y. / Genome-wide search and identification of a novel gel-forming mucin MU-C19/Muc19 in glandular tissues. / Y Chen, YH Zhao, TB Kalaslavadi, et al. J Respir Cell Mol Biol - 2004. - Vol.30. - P. 155-65.
8. Dabbs J.D. / Diagnostic Immunohistochemistry theranostic and genomic applications/ third edition.
9. Haridas D. / Pathobiological implications of MUC16 expression in pancreatic cancer./ D Haridas, S Chakraborty, MP Ponnusamy et.al PLoS One. 2011; 6(10).
10. Hruban R H. / Precursors to pancreatic cancer. / Hruban R H, Maitra A, Kern S. et al.. Gastroenterol. Clin. North Am. 2007. - Vol.36. - P. 831-849.
11. Jain M. / Monoclonal antibodies recognizing the non-tandem repeat regions of the human mucin MUC4 in pancreatic cancer. // M Jain, G Venkatraman, N Moniaux et.al. PLoS One. 2011; 6(8).
12. Jemal A. / Cancer statistics, 2008. // A.Jemal R Siegel., E Ward. et al. CA Cancer J. Clin. - 2008. - Vol. 58. - P. 71-96.
13. Luttges J. / Rare ductal adenocarcinoma of the pancreas in patients younger than age 40 years. / J. Luttges Stigge C., Pacena M. et al Cancer-2004. - Vol. 100.
- P. 173-182.
КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Сетдикова Галия Равилевна тел.: +7 (926) 904-95-68 e-mail: [email protected]
