CC BY
62
Субпопуляции лимфоцитов костного мозга больных раком молочной железы
Т.А. Григорьева1, О.А. Безнос2, Н.Н. Тупицын2, И.К. Воротников2, В.Ю. Сельчук1, Д.А. Рябчиков2
1Кафедра онкологии ГБОУ ВПО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России; Россия, 127473, Москва, ул. Делегатская, 20, стр. 1; 2ФГБНУ«РОНЦим. Н.Н. Блохина»; Россия, 115478, Москва, Каширское шоссе, 23
Контакты: Татьяна Анатольевна Григорьева [email protected]
Исследованы субпопуляции лимфоцитов костного мозга 67 больных раком молочной железы (РМЖ) и 13 пациенток с доброкачественными процессами в молочной железе. Проведены морфологическое исследование клеточного состава костного мозга и иммунологический анализ субпопуляций лимфоцитов. Выполнена сравнительная характеристика субпопуляций лимфоцитов костного мозга больных РМЖ и пациентов с доброкачественными заболеваниями молочных желез методом проточной цитометрии. В гейте зрелых лимфоцитов (CD45++) изучены субпопуляции Т-клеток (CD3), В-клеток (CD19), NK-клеток (CD56+CD3—). Среди Т-лимфоцитов (CD3+) изучены ТОКуё и Т^Кав, субпопуляции CD4, CD8, CD4+, CD25+, Т-регуляторные клетки. В пределах В-лимфоцитов (CD19+) изучены субпопуляции CD10-, CD38-, CD5-лимфоцитов. Выявлено троекратное повышение СD5+СD38+ В-клеток у больных РМЖ в сравнении с доброкачественными образованиями. Индекс созревания эритроцитов был достоверно более высоким при РМЖ (0,96) в сравнении с доброкачественными процессами (0,92). У больных РМЖ среднее содержание плазмоцитов костного мозга было более низким в сравнении с пациентками, имеющими доброкачественные образования. При сопоставлении иммунологических данных с гистологическим строением опухоли в группе больных РМЖ отмечено, что содержание СD10+ В-лимфоцитов было достоверно более высоким при инфильтративно-протоковом раке в сравнении с инфильтра-тивно-дольковым (19,3 и 8,0 % соответственно; р = 0,024).
Ключевые слова:рак молочной железы, стернальная пункция, субпопуляции лимфоцитов костного мозга, проточная цитометрия, иммунологический анализ, лимфоциты
DOI: 10.17650/1994-4098-2015-11-2-52-55
Lymphocyte subpopulations of bone marrow of breast cancer patients
T.A. Grigorieva1, O.A. Beznos2, N.N. Tupitsyn2, I.K. Vorotnikov2, V.Yu. Selchuk1, D.A. Ryabchikov2
department of Oncology, A.I. Evdokimov Moscow State University of Medicine and Dentistry, Ministry of Health of Russia;
20Bldg. 1 Delegatskaya St., Moscow, 127473, Russia;
2N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center; 23 Kashirskoe Shosse, Moscow, 115478, Russia
We have studied bone marrow lymphocytes subpopulations in 67 patients with breast cancer and 13patients with benign processes in the mammary gland. Morphological study of the cellular composition of the bone marrow and immunological analysis of lymphocyte subpopulations have been done. Comparative characterization of lymphocyte subpopulations in the bone marrow of patients with breast cancer and benign breast diseases was done by flow cytometry. The gate of Mature lymphocytes (CD45++) studied subpopulations of T cells (CD3), b cells (CD19), NK cells (CD56+CD3-). Among T lymphocytes (CD3+) was studied TCRyS and TCRafi cells, a subpopulation of CD4, CD8, CD4+, CD25+ T-regulatory cells. Within B-lymphocytes (CD19+) was studied subpopulations CD10, CD38, CD5 lymphocytes. We revealed a significant increase of CD5+, CD38+ B-cells in patients with breast cancer compared to benign tumors. Index of maturation of erythrocytes was significantly higher in BC 0.96 in comparison with benign processes 0.92. When comparing immunological data with histological structure of the tumor in the group of breast cancer patients, it was noted that the percent of CD10+ B-lymphocytes was significantly higher in infiltrative ductal cancer in comparison to infiltrative lobular carcinoma (19.3 and 8.0 % accordingly; p = 0.024).
Key words: breast cancer, sternal puncture, lymphocyte subpopulations of bone marrow, flow cytometry, immunological analysis, lymphocytes
Введение
Рак молочной железы (РМЖ) является самой распространенной злокачественной опухолью среди женщин в России и в большинстве стран мира. В 2010 г. РМЖ устойчиво занимал 1-е место, составляя при этом 20,0 % среди всех злокачественных новообразований. Заболеваемость РМЖ с каждым годом неу-
клонно растет на 1—2 %. Ежегодно в мире регистрируют более 1 млн новых случаев. Показатель смертности за последние 10 лет составил 15,02 % [1—3].
Особое внимание в последние годы уделяется более точному стадированию заболевания, а также совершенствованию методов лекарственной терапии РМЖ. Изучение биологических характеристик забо-
левания может быть полезным при выборе эффективного вида лекарственной терапии.
Современные технологии и успехи скрининговых программ привели к значительному увеличению числа больных РМЖ, выявляемых на тех стадиях, когда размеры первичной опухоли очень малы и отсутствуют метастазы в регионарные лимфатические узлы. Данная категория пациенток имеет весьма благоприятный прогноз, однако в действительности примерно у трети из них впоследствии развиваются отдаленные метастазы [6].
Анализ большинства проведенных исследований показывает, что у операбельных больных РМЖ обнаружение микрометастазов в костном мозге коррелирует с ранним рецидивом и меньшей продолжительностью жизни, и риск рецидива повышается с увеличением количества обнаруженных в костном мозге эпителиальных клеток [7].
В настоящее время в ФГБНУ «РОНЦ им. Н.Н. Блохина» проведено 3 крупных исследования по изучению гемопоэза и субпопуляционного состава зрелых лимфоцитов костного мозга при опухолевом поражении.
В работе О.П. Колбацкой и Н.Н. Тупицына установлено, что острые лейкозы у взрослых характеризуются специфическими для каждой нозологической формы изменениями субпопуляционного состава лимфоцитов костного мозга при диагностике заболевания. Выявлены достоверные различия субпопуляционного состава эффекторов Т-лимфоцитов в пределах как нозологических вариантов острых лейкозов (острый ми-елоидный лейкоз (ОМЛ) и острый лимфобластный лейкоз (ОЛЛ)), так и морфоцитохимических вариантов ОМЛ и иммунофенотипических вариантов ОЛЛ, а также в зависимости от коэкспрессии на бластах различных антигенов [8].
В работе Т.В. Горбуновой и соавт. выявлено увеличение субпопуляции активированных Т-клеток и Т-цитотоксических клеток, а также увеличение пропорции зрелых Т-клеток, экспрессирующих на мембране ТСЯ. Значимые различия отмечены для Т-клеточной субпопуляции Leu8, клетки этого типа преобладали при наличии метастазов в регионарные лимфатические узлы. При анализе отдаленного метастазирования отмечено резкое снижение КК-клеток и ТСЯу5-лимфоцитов. Результаты работы свидетельствуют о важной роли ряда особых субпопуляций Т-клеток ^еи8), естественных киллеров и ТСЯ-клеток в процессах лимфогенного и гематогенного метастазирова-ния у детей с рабдомиосаркомой [9, 10].
В работе Е. Г. Тимониной и соавт. показаны изменения со стороны эритроидного ростка гемопоэза при плоскоклеточном раке головы и шеи [13].
По поводу патологии молочных желез подобные вопросы еще не разработаны, и наше исследование
можно отнести к числу перспективных направлений в области поиска механизмов активации противоопухолевой иммунной защиты, препятствующей развитию метастазов и диссеминированных в костном мозге опухолевых клеток.
Цель нашего исследования — провести сравнительную характеристику субпопуляций лимфоцитов костного мозга пациенток с РМЖ и доброкачественными заболеваниями молочных желез.
Задачи исследования:
1) изучить относительное и абсолютное содержание Т-, В- и NK-клеток в костном мозге больных РМЖ;
2) изучить относительное и абсолютное содержание Т-, В- и NK-клеток в костном мозге пациенток с доброкачественными заболеваниями молочных желез;
3) сравнить относительное и абсолютное содержание субпопуляций лимфоцитов костного мозга больных РМЖ и пациенток с доброкачественными заболеваниями молочных желез;
4) изучить показатели гемопоэза (миелограмма) у больных РМЖ и у пациенток с доброкачественными заболеваниями молочных желез.
Материалы и методы
В исследование вошли 80 операбельных больных, находившихся на обследовании и лечении в РОНЦ им. Н.Н. Блохина, из них 67 пациенток с РМЖ и 13 пациенток с доброкачественными заболеваниями молочных желез.
У всех больных диагноз был установлен впервые без предшествующего химиолучевого лечения. Больным было проведено стандартное общее клиническое обследование, включающее современные методы диагностики онкологических заболеваний. Диагноз во всех случаях был верифицирован на основании морфологического или иммуногистохимического исследования материала первичной опухоли в отделе патологической анатомии опухолей человека. Наиболее частыми гистологическими вариантами были инфильтративный про-токовый рак (61 %) и инфильтративный дольковый рак (24 %), реже встречались другие формы рака (15 %).
Распределение больных в зависимости от стадии заболевания РМЖ представлено на рисунке.
Больные предварительно подписывали информированное согласие на пункцию костного мозга. Забор костного мозга (примерно 1,0 мл) проводили из гру- = дины под общей анестезией во время хирургического вмешательства на молочной железе.
Всем больным проведено морфологическое и иммунологическое исследование субпопуляций лимфоцитов костного мозга в лаборатории гемопоэза РОНЦ им. Н.Н. Блохина. Оценка наличия микрометастазов g в костном мозге выполнялась путем проточной цито-
III стадия
IIB стадия
IIA стадия
I стадия
ки
■ 21 паи иентка
| 18 пациент ок
2 4 пациен
1
10
15
20
25
30
Распределение пациенток с РМЖ в зависимости от стадии заболевания
метрии на приборе Attune Acoustic Focusing Cytometer, обладающем высокой скоростью сбора, акустической фокусировкой и точностью до 1 опухолевой клетки на 10 млн клеток [12].
При анализе микрометастазов использовались мо-ноклональные антитела. Исследование субпопуляций лимфоцитов костного мозга проведено методом 3-цветной проточной цитометрии. В гейте зрелых лимфоцитов (CD45++) изучены субпопуляции Т-кле-ток (CD3), В-клеток (CD19), NK-клеток (CD56+CD3-или CD16+CD3-). Среди Т-лимфоцитов (CD3+) изучены TCRy5 и TCRaP, субпопуляции CD4, CD8, CD4+, CD25 + , T-регуляторные клетки; в пределах В-лимфоцитов (CD19+) — субпопуляции CD10-, CD38-, CD5-лимфоцитов.
Статистический анализ данных проведен с использованием программы SPSS.
Результаты и обсуждение
При изучении показателей гемопоэза нами не установлено существенных различий в клеточном составе миелограммы у больных РМЖ по сравнению с пациентками, имеющими доброкачественные процессы в молочной железе. Несколько более высокие уровни плазмоцитов отмечены у пациенток с доброкачественными процессами в сравнении с больными РМЖ: 0,923 ± 0,18 и 0,619 ± 0,06 % соответственно; р = 0,06. В более ранней работе О.В. Крохиной и соавт. (2007) были установлены определенные особенности плазмоцитов костного мозга при РМЖ (наличие кластеров плазматических клеток), в особенности при наличии микрометастазов [6].
У больных РМЖ отмечен значительно более высокий индекс созревания эритроидных клеток костного ^ мозга в сравнении с женщинами, имеющими добро-в качественные процессы в молочной железе: в среднем s 0,9606 ± 0,006 и 0,92 ± 0,02 соответственно; р = 0,037.
Эти данные во многом соотносятся с данными Е. Г. Ти-Е мониной и соавт. (2009), установившей ускоренное созревание эритрокариоцитов у больных плоскокле-
точным раком головы и шеи [13]. В работе также установлены определенные иммунологические связи. У больных РМЖ в сравнении с нормой (неопухолевая патология) имели место достоверно более высокие уровни СБ5+СБ38+ В-лимфоцитов (СБ19+) врожденного иммунитета: 11,3 ± 2,0 и 3,1 ± 0,8 %; р = 0,001.
Другой показатель клеточного иммунитета, достоверно отличавшийся в сторону увеличения при РМЖ в сравнении с нормой, также касался врожденного иммунитета. Уровни КК-клеток СВ16+СБ3— больных РМЖ составили в среднем 14,97 ± 1,6 %, а при доброкачественных процессах — 8,9 ± 2,2 %; р = 0,046. Вместе с тем достоверных различий по уровням СВ56+СБ3— КК-клеток установлено не было (р > 0,05).
Интересные данные получены при анализе иммунологических сопоставлений с морфологическим вариантом опухоли. При сопоставлении иммунологических данных с гистологическим строением опухоли в группе с РМЖ отмечено, что содержание СБ10+ В-лимфоцитов было достоверно более высоким при инфильтративно-протоковом раке в сравнении с инфильтративно-дольковым раком (16,3 ± 2,97 и 6,98 ± 2,68 % соответственно; р = 0,029).
В литературе имеются отдельные указания на существенные различия в субпопуляционном составе лимфоцитов костного мозга у больных РМЖ в сравнении с нормой.
В работе М. Feuerer et а1. (2001) были описаны различия по Т-клеткам памяти СБ45ЯО (повышение) и по уровням КК-клеток (снижение; оценка только по маркеру СБ56) у пациенток с РМЖ и нормой [4]. В нашей работе КК-клетки были идентифицированы как СБ3-негативные лимфоциты, экспрессирующие антиген СБ16+, и эта популяция у больных РМЖ была достоверно более высокой.
В работе Е.Е So1omаyer et а1. сравнили субпопуля-ционный состав лимфоцитов костного мозга доноров и больных РМЖ до лечения, после химиотерапии и гормонотерапии [5].
У больных РМЖ отмечалось снижение Т-клеток (СБ3+) в сравнении с нормой в костном мозге: 30,6 % против 40,8 % [5]. Мы подобной закономерности не отметили: уровни СБ3 + -лимфоцитов при раке и доброкачественных процессах составляли по 58 %.
Субпопуляции В-лимфоцитов ранее не изучались. Нами выявлено троекратное повышение СБ5+СБ38+ В-клеток у больных РМЖ в сравнении с неопухолевой патологией.
При изучении гемопоэза единственным показателем, достоверно различавшимся при РМЖ и неопухолевых процессах, был индекс созревания эритрокариоцитов. Этот показатель нуждается в дополнительном изучении.
В настоящее время нами проводится сопоставление полученных иммунологических данных с клиническими характеристиками образований по следую-
0
5
щим параметрам: размер опухоли, вовлечение регионарных лимфатических узлов, данные рентгено-диагностических исследований.
Полученные нами предварительные данные указывают на существование определенных различий в субпопуляционном составе лимфоцитов костного мозга у больных РМЖ и здоровых женщин: повышены КК-клетки, СБ5 + СБ38 + В-клетки. Увеличен индекс созревания эритроцитов. Уровни СБ10+ В-лимфоидных предшествен-
ников достоверно выше при инфильтративном про-токовом раке в сравнении с инфильтративным дольковым раком.
Следовательно, в отличие от предыдущих работ нами установлены интересные, перспективные для изучения взаимосвязи с В-клеточным звеном иммунитета, в частности с В-предшественниками и В-клет-ками врожденного иммунитета СБ5+. Дальнейшие исследования В-клеток костного мозга представляются, на наш взгляд, целесообразными.
ЛИТЕРАТУРА
1. http://globocan.iarc.fr/factsbeets/cancers/ breast.asp.
2. Статистика злокачественных новообразований в России и странах СНГ в 2010 г. Под ред. М.И. Давыдова, Е.М. Аксель. М., 2012. [Statistics of malignant neoplasms in Russia and CIS countries in 2010.
Ed. by M.I. Davydov, E.M. Axel. Moscow, 2012. (In Russ.)].
3. Autier P., Boniol M., Gavin A., Vatten L.J. Breast cancer mortality in neighbouring European countries with different levels
of screening but similar access to treatment: treand analysis of WHO mortality database. BMJ 2011;343:d4411.
4. Feuerer M., Rocha M., Bai L. Enrichment of memory T cells and other profound immunological changes in the bone marrow from untreated breast cancer patients. Int J Cancer 2001;92(1):96-105.
5. Solomayer E.F., Feuerer M., Bai L. et al. Influence of adjuvant hormone therapy and chemotherapy on the immune system analysed in the bone marrow of patients with breast cancer. Clin Cancer Res 2003;9(1):174-80.
6. Крохина О.В., Летягин В.П., Тупицын Н.Н. Иммуноцитологическая диагностика микрометастазов рака молочной железы в костный мозг. Иммунология ге-мопоэза 2007;4(2):116-31. [Krokhina O.V., Letyagin V.P., Tupitsyn N.N. Immunocytological diagnosis of breast cancer micrometastases in bone marrow. Immunologiya gemopoeza = Hematopoiesis Immunology 2007;4(2):116-31.
(In Russ.)].
7. Benou I.H., Elst H., Van der Auwera I. et al. Real-time RT-PCR correlates with immunocytochemistry for the detection
of disseminated epithelial cells in bone marrow aspirates of patients with breast cancer. Br J Cancer 2004;91(10):1813-20.
8. Колбацкая О.П., Тупицын Н.Н. Субпопуляция лимфоцитов костного мозга у больных острыми лейкозами в период диагностики заболевания. Иммунология 2012; 33(2):77-82. [Kolbatskaya O.P., Tupitsyn N.N. Lymphocyte subpopulation in bone marrow
of patients with acute leukemia during the diagnostics of the disease. Immunologiya = Immunology 2012;33(2):77-82. (In Russ.)]. Горбунова Т.В., Поляков В.Г., Серебрякова И.Н. и др. Сравнительный анализ субпопуляционного состава лимфоцитов костного мозга у детей при мелкоклеточных саркомах. Иммунология 2012;33(1):37-44. [Gorbunova T.V., Polyakov V.G., Serebryakova I.N. et al. Comparative analysis of lymphocyte subpopulation composition in bone marrow of children with small-cell sarcomas. Immunologiya = Immunology 2012;33(1): 37-44. (In Russ.)].
9. Дейчман Г.И., Кашкина Л.М., Ключарева Т.Е. и др. Влияние клеток костного мозга, селезенки и перитонеального экссудата на метастазирование опухолевых клеток в легкие сибирских хомячков. Бюллютень экспериментальной биологии и медицины 1982;XdV(10):102-5. [Deichman G.I., Kashkina L.M., Klyuchareva T.E. et al. Effect of bone marrow,
spleen, and peritoneal exudate cells on tumor cells metastasis in the lungs of siberian hamster. Bulleten' eksperimental'noy biologii i meditsiny = Bulletin of Experimental Biology and Medicine 1982;XdV(10):102-5. (In Russ.)].
10. Френкель М.А. Исследование костного мозга в онкологии. Иммунология гемо-поэза 2014;(1-2):18-39. [Frenkel M.A. Bone marrow studies in oncology. Immunologiya gemopoeza = Hematopoiesis Immunology 2014;(1-2):18-39.
(In Russ.)].
11. Давыдов М.И., Тупицын Н.Н., Григорьева Т.А. и др. Метод проточной цитометрии в оценке минимального поражения костного мозга у больных раком молочной железы. Иммунология гемопоэза 2014;(1-2):8-17. [Davydov M.I., Tupitsyn N.N., Grigoriyeva T.A. et al. Flow cytometry method in assessing the minimum damage of bone marrow of patients with breast cancer. Immunologiya gemopoeza = Hematopoiesis Immunology 2014;(1-2):8-17. (In Russ.)].
12. Тимонина Е.Г., Френкель М.А., Колбацкая О.П., Подвязников С.О. Характеристика гемопоэза у больных плоскоклеточным раком головы и шеи. Вестник РОНЦ им. Н.Н. Блохина 2009;20(3):75-81. [Timonina E.G., Frenkel M.A., Kolbatskaya O.P., Podvyaznikov S.O. Hematopoiesis characteristics of patients with head and neck squamous cell carcinoma. Vestnik RONC
im. N.N. Blohina = Herald of the N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center 2009;20(3): 75-81. (In Russ.)].
