CC BY
32
КЛИНИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
РОЛЬ СТРУКТУРН0-ФУН1 РАСТВОРИМЫХ ДИФФЕРЕНЦ1 МОЛЕКУЛ В ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО1 МИОМЫ МАТКИ И РАКА ЭНДОМЕТРИ!
УДК 577.23:618.14—006.36—006.6—079.4 Поступила 20.03.2010 г.
КА Коровушкина, аспирант кафедры клинической лабораторной диагностики1;
АА Бабаев, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории нанобиотехнологии2;
Т.В. Котельникова, аспирант кафедры клинической лабораторной диагностики1;
Е.Ю. Конторщикова, к.м.н., ассистент кафедры акушерства и гинекологии1;
А.В. Караулов, д.м.н., профессор, член-корр. РАМН, зав. кафедрой клинической иммунологии и аллергологии3;
A.Ю. Барышников, д.м.н., профессор, академик РАЕН, РАМТН, директор4;
B.В. Новиков, д.б.н., профессор, академик РАЕН, директор2
1 Нижегородская государственная медицинская академия, Н. Новгород;
2 НИИ молекулярной биологии и региональной экологии ННГУ им. Н.И. Лобачевского, Н. Новгород;
3 Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова, Москва;
4 НИИ экспериментальной диагностики и терапии опухолей Российского онкологического научного центра им. Н.Н. Блохина РАМН, Москва
Цель исследования — сравнительная оценка структурно-функционального состояния пула растворимых дифференцировочных молекул периферической крови больных раком эндометрия и миомой матки.
Материалы и методы. У больных раком эндометрия и миомой матки определяли сывороточный уровень растворимых дифференцировочных молекул CD8, CD25, CD38, CD50, CD54, CD18, олигомерных фракций растворимых молекул CD8, CD25, CD38, CD50 и CD54, растворимых ассоциатов CD8—HLA-I, CD18—CD50 и CD18—CD54.
Результаты. Выявлены различия в содержании структурно-функциональных форм растворимых дифференцировочных молекул периферической крови у больных миомой матки и раком эндометрия. При миоме матки наблюдалось увеличение сывороточного содержания суммарной фракции растворимых молекул CD38 и CD50, а также растворимых комплексов CD8—HLA-I. При этом содержание суммарной фракции растворимых молекул CD50 коррелировало с сывороточным уровнем растворимых комплексов CD18—CD50. Сывороточное содержание суммарной и олигомерной фракций растворимых молекул CD8, олигомерной формы молекул CD50 и суммарной фракции растворимых молекул CD54 увеличивалось как при миоме матки, так и при раке эндометрия. Однако сывороточное содержание растворимых ассоциатов CD18—CD54 повышалось только при раке эндометрия.
Ключевые слова: растворимые дифференцировочные молекулы, олигомерные растворимые дифференцировочные антигены, миома матки, рак эндометрия.
English
Role of the soluble differentiated molecule structural and functional forms in differential diagnosis of the uterus myoma and endometrium cancer
KA Korovushkina, post-graduate of a clinical laboratory diagnosis chair1;
AA Babaev, c.b.s., senior scientific worker of a nanobiotechnology laboratory2;
T.V. Kotelnickova, post-graduate of a clinical laboratory diagnosis chair1;
E.Yu. Kontorshickova, c.m.s., assistant of the obstetrics and gynecology chair1;
A.V. Karaulov, M.D., professor, corresponding member of the RAMS, head of a clinical immunology and allergology chair3;
A.Yu. Baryshnickov, M.D., professor, academician of the RANS, RAMTS, director4;
V.V. Novickov, B.D., professor, academician of the RANS, director2
Для контактов: Коровушкина Ксения Андреевна, тел. раб. 8(831)437-74-07, тел. моб. +7 910-394-36-88; e-mail: [email protected].
1 Nizhny Novgorod state medical academy, N. Novgorod;
2 SRI of a molecular biology and regional ecology of the N.I. Lobachevsky NNSU, N. Novgorod;
3 I.M. Sechenov Moscow medical academy, Moscow;
4 SRI of experimental diagnosis and therapy of tumors of the N.N. Blokhin Russian oncologic scientific center of the RAMS, Moscow
Aim of investigation is a comparative assessment of the peripheral blood soluble differentiated molecule pull structural and functional state of patients with the endometrium cancer and uterus myoma.
Materials and methods. A serous level of the soluble differentiated molecules CD8, CD25, CD38, CD50, CD54, CD18, oligomeric fractions of the soluble molecules CD8, CD25, CD38, CD50 and CD54, soluble associates CD8—HLA-I, CD18—CD50 and CD18—CD54 was detected in patients with the endometrium cancer and uterus myoma.
Results. The differences in content of the peripheral blood soluble differentiated molecule structural and functional form in patients with the uterus myoma and endometrium cancer are revealed. An increase of the soluble molecule CD38 and CD50 total fraction serous content, as well as the soluble complexes CD8—HLA-I, was observed at the uterus myoma. Besides, a content of the soluble molecule CD50 total fraction correlated with a serous level of the soluble complexes CD18—CD50. A serous content of the soluble molecule CD8 total and oligomeric fractions, oligomeric form of the molecules CD50 and total fraction of the soluble molecules CD54 was increased both at the uterus myoma and endometrium cancer. However, a serous content of the soluble associates CD18—CD54 was increased only at the endometrium cancer.
Key words: soluble differentiated molecules, oligomeric soluble differentiated antigens, uterus myoma, endometrium cancer.
Среди разнообразия белков протеома крови человека важное место занимают растворимые дифференцировочные молекулы клеток иммунной системы, участвующие в регуляции противоопухолевого иммунного ответа. Растворимые дифференцировочные молекулы образуются в процессе протеолитического шеддинга или альтернативного сплайсинга матричной РНК и имеют различную структурно-функциональную организацию. Нарушение их содержания приводит к модуляции межклеточных взаимодействий и, соответственно, иммунного ответа [1]. Кроме того, сохранение способности растворимыми дифференцировочными молекулами связывать лиганд, характерный для их мембранных форм, приводит к образованию растворимых комплексов (ассоциатов). Эффекторные свойства молекул в составе подобных ассоциатов взаимно погашены. Ранее были выявлены в крови здоровых лиц и при различных заболеваниях три таких растворимых комплекса, состоящих из молекул главного комплекса гистосовместимости (HLA) I класса и молекул CD8, молекул CD54 и CD18, а также из молекул CD18 и CD50 соответственно [2-4].
Обнаружено, что сывороточное содержание растворимых дифференцировочных молекул, молекул HLA-I, а также содержание выявленных комплексов меняется при различных заболеваниях [5—8]. При этом характер изменения концентрации ассоциатов может существенно отличаться как по величине, так и по направленности изменений концентрации суммарных фракций растворимых дифференцировочных молекул [9].
Цель исследования — сравнительная оценка структурно-функционального состояния пула растворимых дифференцировочных молекул периферической крови больных раком эндометрия и миомой матки.
Материалы и методы. Использованы образцы венозной крови пациенток с гистологически подтвержденным диагнозом I стадии рака эндометрия (I патогенетический вариант) (22 человека) и миомы матки (40 человек). Образцы крови получены от больных, поступивших на лечение в Нижегородскую областную клиническую
больницу им. Н.А. Семашко. Возраст больных со злокачественными новообразованиями составил от 39 до 79 лет (в среднем 59 лет), с доброкачественными опухолями — от 30 до 59 лет (в среднем 46,4 года). В качестве контрольной группы исследовали кровь 150 клинически здоровых доноров сопоставимого возраста.
Определение уровня суммарной фракции растворимых дифференцировочных молекул CD8, CD25, CD38, CD50, CD54, CD18, олигомерных фракций растворимых молекул CD8, CD25, CD38 и CD54, ассоциатов CD8— HLA-I, CD18—CD50 и CD18—CD54 в сыворотке крови больных проводили двухсайтовым иммуноферментным методом с использованием моноклональных антител (МКА) серии ИКО против соответствующих антигенов, меченных пероксидазой хрена, и поликлональных антител против мононуклеарных клеток периферической крови человека в соответствии с ранее разработанными методами [2]. Результаты выражали в условных единицах (U/ml).
Статистический анализ выполняли с использованием пакета программ Microsoft Excel, Statistica 6.0. Результаты выражали в виде М±т, где М — среднее арифметическое, а m — стандартная ошибка средней величины. Анализ данных проводили с использованием критериев Шапиро—Уилка, Манна—Уитни, Круска-ла—Уоллеса, критерия Дана и коэффициента ранговой корреляции Спирмана.
результаты и обсуждение. В сыворотке крови больных миомой матки наблюдалось увеличение в 1,6 раза по сравнению с нормой содержания суммарной (sCD8) и олигомерной (olsCD8) фракций растворимых молекул CD8, что составило 272,80±20,10 и 224,90±18,60 U/ml соответственно. У больных раком также наблюдалось увеличение сывороточных уровней суммарной и олигомерной фракций молекул CD8 в 1,3 и 1,9 раза соответственно (р<0,05) (рис. 1).
Сывороточное содержание растворимых комплексов sCD8—HLA-I при миоме матки статистически значимо повышалось по сравнению со здоровыми донорами в 1,2 раза (р<0,05). Концентрация исследуемого молеку-
54 СТМ J 2010 - 2 К.А. Коровушкина, А.А. Бабаев, Т.В. Котельникова, Е.Ю. Конторщикова, А.В. Караулов...
Содержание, U/ml
7GG
6GG
5GG
4GG
3GG-------------^-------------------------------*—Т--------
2GG-------------------------------------ГГ
■ ■ і I
sCDS
□ - здоровые доноры;
olsCD8
■ миома матки;
SCD8-HLA-I
■ рак эндометрия
рис. 1. Сывороточное содержание суммарной и олигомерной фракций растворимых молекул CD8 и растворимых комплек-cobsCD8—HLA-I убольныхмиомой маткии раком эндометрия; *— статистически значимыеразличияпо сравнению с нормой (р<0,05)
Содержание, U/ml
600
500
400
300
200
100
0
ЛИ
sCD25 olsCD25 sCD38 olsCD38
□ - здоровые доноры; ■ - миома матки; ■ - рак эндометрия
рис. 2. Сывороточное содержание суммарных и олигомерных фракций растворимых молекул CD25 и CD38 у больных миомой матки и раком эндометрия; *— статистически значимые различияпо сравнениюснормой(р<0,05)
лярного комплекса составила 625,10±29,87 U/ml. При раке эндометрия уровень ассоциатов sCDS—HLA-I по сравнению с нормой не изменялся (596,70±31,20 U/ml).
Полученные данные позволяют заключить, что увеличение сывороточного уровня суммарной фракции молекул CDS при миоме матки обусловлено участием олигомерных форм данного белка и растворимых комплексов sCDS—HLA-I, а при раке эндометрия связано только с олигомерной фракцией растворимых молекул CDS.
Исследование в сыворотке крови больных миомой матки и раком эндометрия содержания растворимых молекул адгезии и их ассоциатов показало, что сывороточный уровень суммарной фракции растворимого CD3S антигена статистически достоверно отличался от нормы (р<0,05) и имел лишь тенденцию к увеличению у больных раком эндометрия. Относительная концентрация молекул sCD3S составляла 297,90±34,60 и
225,30±21,50 U/ml соответственно. Содержание олигомерной фракции молекул CD3S не изменялось в сыворотке крови больных обеих групп (рис. 2). Полученные результаты свидетельствуют о том, что подъем сывороточного содержания растворимых белков CD3S при миоме матки может являться результатом повышения шеддинга мономерных форм молекул с поверхности мононуклеарных клеток.
Сывороточный уровень растворимых молекул CD1S не отличался от нормы у больных обеих групп, составляя 1S9,50±24,S0 и 237,60±19,30 U/ml соответственно (рис. 3).
Миома матки характеризовалась повышением в 2,1 раза по сравнению с показателями нормы сывороточного содержания суммарной фракции растворимых молекул CD54 на фоне нормальных уровней олигомерной фракции молекул CD54 и растворимых ассоциатов CD1S—CD54. При раке эндометрия отмечалось повышение относительно нормальных значений сывороточного содержания суммарной фракции растворимых молекул адгезии CD54 и растворимых комплексов CD1S—CD54 в 2,2 и 1,S раза соответственно при нарастающем уровне олигомер ных форм молекул CD54. При этом в обеих группах больных наблюдались статистически достоверные различия в содержании растворимых ассоциатов CD1S—CD54 (р<0,05) (см. рис. 3).
Вероятно, при миоме матки подъем уровня суммарной фракции молекул CD54 происходит за счет шеддинга с поверхности клеток молекул CD54, находящихся в мономерной, а не в олигомерной форме. Отсутствие изменений в содержании растворимых комплексов CD1S—CD54 также свидетельствует о повышении содержания суммарной фракции молекулы CD54 за счет мономерной формы. В отличие от миомы матки при раке эндометрия повышение сывороточного уровня суммарной фракции растворимых молекул CD54, очевидно, формируется за счет их ассоциатов с молекулой CD1S и частично за счет нарастания олигомерных форм растворимых молекул CD54.
Содержание, U/ml
350
300
250
200
150
100
50
0
*+
ни
sCD18 sCD54 olsCD54 sCD18-CD54
□ - здоровые доноры; ■- миома матки; ■ - рак эндометрия
Рис. 3. Сывороточное содержание суммарных и олигомерных фракций растворимых молекул CD18, CD54 и растворимых комплексов sCD18—CD54 у больных миомой матки и раком эндометрия; *— статистически значимые различия по сравнению с нормой (р<0,05), + — между группами больных мио-мойматкиираком эндометрия (р<0,05)
Содержание, и/т1 5004003002001000
□ - здоровые доноры; ■ - миома матки; ■ - рак эндометрия
*
sCD50 olsCD50 sCD18-CD50
рис. 4. Сывороточное содержание суммарных и олигомерных фракций растворимых молекул CD50 и растворимых комплексов sCD18—CD50 у больных миомой матки и раком эндометрия; * — статистически значимые различия по сравнению с нормой(р<0,05)
У больных миомой матки выявлено статистически значимое увеличение по сравнению с нормой содержания суммарной и олигомерной фракций молекул 0050 — в 3,1 и 1,3 раза соответственно (рис. 4). Следует особо отметить широкий разброс данных, полученных при определении сывороточного содержания растворимых молекул 0050 у этих больных, что говорит о высокой неоднородности выборки. В связи с этим был проведен анализ результатов в соответствии с рекомендациями Э.В. Ивантера (1992) с последующим применением методов непараметрического анализа (критерии Крускала—Уоллеса, Дана, Манна—Уитни). Применение указанного методического подхода позволило выделить две группы больных, у которых содержание суммарной фракции сывороточных молекул 0050 статистически значимо различалось (р=0,001). У 30 из 40 обследованных пациенток исследуемый показатель оставался в пределах нормы и составлял 53,55±19,95 и/т1, в то время как у 10 из 40 больных миомой матки уровень растворимых молекул 0050 был увеличен по сравнению с нормой в 10,3 раза (589,76±121,55 и/т1) и коррелировал с содержанием растворимых комплексов в0018—С050 (г=0,85; р=0,001). При этом 9 из 10 пациенток данной группы характеризовались большими размерами и/ или множественностью миоматозных узлов. Полученные результаты свидетельствуют, что у данной группы больных миомой матки в формирование пула сывороточных белков 0050 вносят вклад как олигомерная форма данного белка, так и растворимые комплексы $0018—0050.
При раке эндометрия уровень олигомерной фракции 0050 был увеличен в 1,2 раза по сравнению с нормой на фоне нормального содержания суммарной фракции молекул 0050, а также ассоциатов в0018—С050 (р<0,05). При этом концентрация суммарной фракции молекул 0050 у больных раком эндометрия была ста-
тистически значимо ниже содержания данного белка у больных миомой матки — в 2,7 раза (р<0,05).
Заключение. Характер изменения сывороточного уровня растворимых форм дифференцировочных молекул клеток иммунной системы отличается при доброкачественных и злокачественных новообразованиях тела матки. Так, при однонаправленном изменении суммарной и олигомерной фракций растворимых молекул 008 в крови больных миомой матки и раком эндометрия увеличение ассоциатов в008—HLA-I наблюдается только при доброкачественной опухоли тела матки. Сывороточный уровень суммарной фракции растворимых молекул 0038 и 0050 увеличивается по сравнению с нормой только у больных миомой матки, при раке эндометрия содержание данных белков остается в пределах нормы. У больных со злокачественной опухолью тела матки при увеличении сывороточного содержания суммарной фракции растворимых молекул 0054 наблюдается повышение и растворимых ассоциатов 0018—0054. Только при миоме матки обнаружено увеличение содержания суммарной фракции молекул 0050, коррелирующего с уровнем растворимых ассоциатов в0018—0050.
Выявленные различия в сывороточном уровне различных структурно-функциональных форм дифферен-цировочных молекул отражают изменения в состоянии протеома крови у больных миомой матки и раком эндометрия и, очевидно, связаны с особенностями патогенетических механизмов развития доброкачественных и злокачественных опухолей тела матки.
Исследования выполнены при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант РФФИ №08-04-97099), ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» (П306 от 24.07.2009) и Научно-технической программы правительства г. Москвы «Разработка и практическое освоение в здравоохранении новых методов и средств профилактики, диагностики и лечения онкологических, инфекционных и других опасных заболеваний».
Литература
1. Новиков В.В., Барышников А.Ю., Караулов А.В. Растворимые формы мембранных антигенов клеток иммунной системы. Иммунология 2007; 4: 249—252.
2. Бабаев А.А., Ятманова Т.А., Кравченко Г.А., Новиков В.В. Обнаружение растворимых комплексов молекул адгезии в сыворотке крови человека и их уровень у больных острым гепатитом В. Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. Серия Биология 2006; 1(11): 128—132.
3. Новиков В.В., Бабаев А.А., Кравченко Г.А. и др. Растворимые ассоциаты молекул адгезии 0054 и 0018 в сыворотке крови человека. Иммунология 2008; 4: 220—223.
4. Новиков В.В., Караулов А.В., Барышников А.Ю. Растворимые формы мембранных антигенов клеток иммунной системы. М: МИА; 2008; 243 с.
5. Алясова А.В., Варшавская Л.В., Новиков В.В., Барышников А.Ю. Динамика растворимого 0050 антигена у
уттжтжтжтжттттжтжтжтжтттт^ттттжтттт^ттттиттттт(тттттг/' 56 СТМ | 2010 - 2 К.А. Коровушкина, А.А. Бабаев, Т.В. Котельникова, Е.Ю. Конторщикова, А.В. Караулов.
больных раком молочной железы в процессе комплексного лечения. Клиническая и лабораторная диагностика 2004; 3: 42—43.
6. Варшавская Л.В., Алясова А.В., Барышников А.Ю., Новиков В.В. Мембранная и растворимая формы CD50 (ІСАМ-З)-антигена при раке молочной железы. Российский биотерапевтический журнал 2004; 2: 17—18.
7. Варшавская Л.В., Алясова А.В., Кравченко Г.А. и др. Повышенное содержание растворимых CD50 и CD38 антигенов в сыворотке крови при солидных опухолях.
Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского, Серия Биология 2002; 1(4): 183—188.
8. Новиков В.В., Гостюжова Е.А., Караулов А.В. и др. Состояние пула растворимых форм мембранных антигенов клеток иммунной системы при острых лейкозах. Российский иммунологический журнал 2009; 2: 164—170.
9. Новиков В.В., Караулов А.В., Барышников А.Ю. и др. Особенности структурного состояния пула растворимых форм мембранных антигенов клеток иммунной системы. Молекулярная медицина 2009; 4: 27—32.
