Антитела класса G, специфичные к бензо[а]пирену, эстрадиолу и прогестерону у женщин с колоректальным раком и раком молочной железы

В мире и в России одними из наиболее часто встречающихся злокачественных заболеваний у женщин являются колоректальный рак (КРР) и рак молочной железы (РМЖ) [1]. Воздействие химических канцерогенов в настоящее время рассматривается как одна из основных причин развития злокачественных заболеваний. Большую канцерогенную опасность представляют полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), широко распространенные в окружающей среде как продукты сжигания органического топлива на предприятиях топливно-энергетического комплекса, черной металлургии, коксохимии и других. Интенсивным источником ПАУ является автотранспорт. В больших количествах ПАУ содержатся в дыме сигарет и образуются в процессе приготовления пищи на открытом огне [2]. Индикаторным соединением ПАУ является бензо[а]пирен (Bp). Инициация канцерогенеза происходит путем об- разования генотоксических метаболитов ПАУ под действием цитохромов P450 и их аддуктов с ДНК. Аддукты метаболитов Bp с ДНК обнаруживаются в нормальных и опухолевых клетках у здоровых женщин и больных КРР и РМЖ [3–6]. Кроме того, у здоровых женщин и больных РМЖ были выявлены аддукты генотоксических метаболитов эстрадиола (Es) с ДНК [7, 8]. Известно, что низкомолекулярные метаболиты Bp и Es сами по себе не распознаются иммунной системой, но в составе аддуктов с макромолекулами, ДНК и белками они становятся гаптенами и приобретают способность индуцировать образование специфических антител. Были обнаружены ассоциации антител к Bp, Es и прогестерону (Pg) с РМЖ и раком легкого у женщин [9]. Выявлены взаимосвязи между содержанием в сыворотке стероидных гормонов и уровнями указанных антител [10]. Предполагается, что образование антител, специфичных к ПАУ и стероидным гормонам, у больных КРР имеет характерные особенности по сравнению с больными РМЖ, поскольку ПАУ воздействуют на эпителиальные клетки толстой кишки непосредственно, попадая с пищей и питьевой водой, а на эпителий молочной железы опосредованно ‒ через циркулирующую кровь.

Цель исследования – определение уровня антител класса G, специфичных к Bp, Es, Pg (IgG-Bp, IgG-Es, IgG-Pg), у больных колоректальным раком и раком молочной железы.

Материал и методы

Выполнен анализ сывороточных IgG, специфичных к Bp, Es, Pg, в трех группах женщин в период постменопаузы. Первая группа включала 219 женщин с КРР, средний возраст – 66 ± 7 лет; вторую составили 1469 женщин с РМЖ, средний возраст – 64 ± 8 лет; в третью вошла 401 условно здоровая женщина без онкопатологии, средний возраст – 57 ± 6 лет. Сыворотки крови условно здоровых женщин получены в областном центре крови, а женщин с РМЖ и КРР ‒ в областном клиническом онкологическом диспансере г. Кемерова. Письменное согласие на забор периферической крови получено от всех женщин, принимавших участие в исследовании, согласно установленным Хельсинкской декларацией 1975 г. и утвержденным Приказом Минздрава РФ № 266 от 19.06.2003 этическим нормам.

Исследования проводились по методике неконкурентного иммуноферментного анализа, описанного ранее [9], с использованием в качестве адсорбированных антигенов конъюгатов Es, Pg и Bp с бычьим сывороточным альбумином (БСА) и анти-IgG антитела, меченные пероксидазой хрена, для выявления связавшихся антител. Уровни исследуемых антител выражали в условных единицах, рассчитанных по формуле

IgG-X = (ODX-БСА – ODБСА) / ODБСА., где X = Bp, Es, Pg; ODX-БСА – оптическая плотность связывания с конъюгатом гаптен-БСА; ODБСА – связывание с БСА.

Статистический анализ результатов проводили с помощью программы Statistica 8.0 (StatSoftInc., USA). Ненормальность распределения данных подтверждали критерием Шапиро–Уилка. Статистически значимые различия между группами определяли с помощью U-критерия Манна–Уитни, log-регрессии и критерия χ2с поправкой Йейтса на непрерывность вариации, при уровне значимости p<0,05. Для определения пороговых значений уровней АТ (cut-off) использовался ROC-анализ [11]. Оптимальные соотношения чувствительности и специфичности оценивались по наименьшему расстоянию от точки (0,1) до точки на кривой по формуле

где L – расстояние от точки (0,1) до точки на кривой; Se – чувствительность; Sp – специфичность.

Ассоциации исследуемых IgG с КРР и РМЖ оценивали с помощью величины отношения шансов (ОR) с доверительным интервалом (CI) при 95 % уровне значимости.

Результаты

В сравниваемых группах рассчитаны медианы уровней исследуемых антител и их индивидуальных соотношений (IgG-Bp/IgG-Es, IgG-Bp/IgG-Pg, IgG-Es/IgG-Pg) (табл. 1). Медианы уровней IgG-Bp и IgG-Es оказались значимо выше у больных КРР и РМЖ по сравнению со здоровыми женщинами, для IgG-Pg достоверных различий не обнаружено. Уровни индивидуальных соотношений IgG-Bp/ IgG-Es, IgG-Bp/IgG-Pg, IgG-Es/IgG-Pg также были значимо выше у больных РМЖ и КРР. При сравнении уровней IgG между РМЖ и КРР значимо более высокие значения были обнаружены для IgG-Bp и соотношений IgG-Bp/IgG-Es, IgG-Bp/IgG-Pg у больных КРР.

Анализ данных с помощью множественной log-регрессии не выявил достоверного влияния возраста на уровень антител и их индивидуальных соотношений (данные не представлены). Пороговые значения уровней антител и их индивидуальных соотношений (сut-off), по которым больные КРР и здоровые женщины имели наиболее значимые различия, рассчитали с помощью ROC-анализа. Рассчитанные значения сut-off составили: для IgG-Bp=7, для IgG-Es=6, для IgG-Pg=4; по индивидуальным соотношениям соответсвенно: IgG-Bp/IgG-Es=1, IgG-Bp/IgG-Pg=1,5, IgG-Es/ IgG-Pg=1,5. В табл. 2 и 3 приведены результаты сравнения.

Частота встречаемости высоких уровней IgG-Bp, IgG-Es, а также соотношений IgG-Bp/IgG-Es, IgG-Bp/IgG-Pg и IgG-Es/IgG-Pg была выше у больных КРР по сравнению со здоровыми женщинами (p<0,01). Наибольшие различия между группами были выявлены для соотношения IgG-Bp/IgG-Pg с OR = 7,8. Для IgG-Pg достоверных различий не получено. При сравнении больных РМЖ со здоровыми женщинами были получены аналогичные результаты. Наибольшие различия между группами также были выявлены при анализе соотношения IgG-Bp/IgG-Pg (OR=4,5). Высокие значения IgG-Bp/IgG-Pg>1,3 у больных РМЖ встречались значимо чаще, чем у здоровых женщин (71 % vs 36 %). Различия по IgG-Pg обнаружены не были.

Провели сравнение больных КРР и РМЖ по уровням исследованных антител и их индивидуальных соотношений с учетом значений сut-off, рассчитанных для каждого из этих заболеваний (табл. 4). Частота и высоких уровней IgG-Bp>7, и соотношений IgG-Bp/IgG-Es>1, IgG-Bp/IgG-Pg>1,5

Таблица 1/table 1

Медианы уровней igg к Bp, es и pg и их соотношений у здоровых женщин и больных КРР и РМЖ (Q 25 –Q 75 )

Median levels of igg to Bp, es and pg and their ratios in healthy women and patients with cRc and breast cancer (Q25–Q75)

Антитела/ Antibody	1. Здоровые женщины/ Healthy women (n=401)	2. Больные КРР/ CRC patients (n=219)	3. Больные РМЖ/ Breast cancer patients (n=1469)	p 1–2	p 1–3	p 2–3
IgG-Bp	4,32 (2,7–7,0)	9,19 (5,4–14,1)	7,00 (2,7–7,0)	<0,0001	<0,0001	<0,0001
IgG-Es	5,36 (3,2–8,3)	6,83 (4,3–10,6)	6,12 (3,2–8,3)	0,0010	0,0001	0,1000
IgG-Pg	4,10 (2,6–6,5)	4,06 (2,3–6,8)	3,95 (2,6–6,5)	0,5807	0,3512	0,9013
IgG-Bp/IgG-Es	0,85 (0,6–1,1)	1,24 (1,0–1,6)	1,07 (0,6–1,1)	<0,0001	<0,0001	<0,0001
IgG-Bp/IgG-Pg	1,08 (0,7–1,6)	1,98 (1,5–2,8)	1,68 (0,7–1,6)	<0,0001	<0,0001	<0,0001
IgG-Es/IgG-Pg	1,31 (0,9–1,8)	1,58 (1,2–2,2)	1,58 (0,9–1,8)	<0,0001	<0,0001	0,2031

Таблица 2/table 2

Частота низких и высоких уровней igg к Bp, es, pg и их соотношений у здоровых женщин и больных КРР Frequencies of low and high levels of igg to Bp, es, pg and their ratios in healthy women and patients with cRc

Cоотношения антител/ Antibody ratios	Здоровые женщины/ Healthy women (n=401)	Больные КРР/ CRC patients (n=219)	χ2(p)	OR (95 %CI)
IgG-Bp ≤ 7	302 (75 %)	75 (34 %)	ОО ^ /VO ООО 1 А	0,2 (0,1–0,2)
IgG-Bp > 7	99 (25 %)	144 (66 %)	98,5 (<0,0001)	5,9 (4,1–8,5)
IgG-Es ≤ 6	221 (55 %)	91 (42 %)	ОО/Л ООО 1 А	0,6 (0,4–0,8)
IgG-Es > 6	180 (45 %)	128 (58 %)	9,9 (0,0021)	1,7 (1,3–2,4)
IgG-Pg ≤ 4	199 (50 %)	108 (49 %)	0 0/0 ООООА	1,0 (0,7–1,4)
IgG-Pg > 4	202 (50 %)	111 (51 %)	0,0 (0,9900)	1,0 (0,7–1,4)
IgG-Bp/IgG-Es ≤ 1	266 (66 %)	58 (26 %)	оса    ллл 1 а	0,2 (0,1–0,3)
IgG-Bp/IgG-Es > 1	135 (34 %)	161 (74 %)	88,6 (<0,0001)	5,6 (3,9–8,0)
IgG-Bp/IgG-Pg ≤ 1,5	287 (72 %)	54 (25 %)		0,1 (0,1–0,2)
IgG-Bp/IgG-Pg > 1,5	114 (28 %)	165 (75 %)	124,1 (<0,0001)	7,8 (5,4–11,4)
IgG-Es/IgG-Pg ≤ 1,5	249 (62 %)	91 (42 %)	09 9 /Л ЛЛЛ 1 А	0,4 (0,3–0,6)
IgG-Es/IgG-Pg > 1,5	152 (38 %)	128 (58 %)	23,3 (<0,0001)	2,3 (1,7–3,3)

Таблица 3/table 3

Частота низких и высоких уровней igg к Bp, es, pg и их соотношений у здоровых женщин и больных РМЖ

Frequencies of low and high levels of igg to Bp, es, pg and their ratios in healthy women and breast cancer patients

Соотношения антител/ Antibody ratios	Здоровые женщины/ Healthy women (n=401)	Больные РМЖ/ Breast cancer patients (n=1469)	χ2(p)	OR (95 % CI)
IgG-Bp ≤ 6	270 (67 %)	637 (43 %)	71,5 (<0,0001)	0,4 (0,3–0,5)
IgG-Bp > 6	131 (33 %)	832 (57 %)		2,7 (2,1–3,4)
IgG-Es ≤ 5	187 (47 %)	562 (38 %)	8,9 (0,0032)	0,7 (0,6–0,9)
IgG-Es > 5	214 (53 %)	907 (62 %)		1,4 (1,1–1,8)
IgG-Pg ≤ 4	199 (50 %)	746 (51 %)	0,1 (0,7213)	1 (0,8–1,3)
IgG-Pg > 4	202 (50 %)	723 (49 %)		1,0 (0,8–1,2)
IgG-Bp/IgG-Es ≤ 1	266 (66 %)	659 (45 %)	57,3 (<0,0001)	0,4 (0,3–0,5)
IgG-Bp/IgG-Es > 1	135 (34 %)	810 (55 %)		2,4 (1,9–3,1)
IgG-Bp/IgG-Pg ≤ 1,3	258 (64 %)	421 (29 %)	171,9 (<0,0001)	0,2 (0,2–0,3)
IgG-Bp/IgG-Pg > 1,3	143 (36 %)	1048 (71 %)		4,5 (3,6–5,7)
IgG-Es/IgG-Pg ≤ 1,4	225 (56 %)	558 (38 %)	41,8 (<0,0001)	0,5 (0,4–0,6)
IgG-Es/IgG-Pg > 1,4	176 (44 %)	911 (62 %)		2,1 (1,7–2,6)

Таблица 4/table 4

Частота низких и высоких уровней igg к Bp, es и pg и их соотношений у женщин с КРР или РМЖ Frequencies of low and high levels of igg to Bp, es and pg and their ratios in women with cRc or breast cancer

Соотношения антител/ Antibody ratios Больные КРР/ CRC patients (n=219) Больные РМЖ/ Breast cancer patients (n=1469) χ2 (p) IgG-Bp ≤ 6 61 (28 %) 637 (43 %) 20,68 (<0,0001) IgG-Bp 6-7 13 (6 %) 100 (7 %) IgG-Bp > 7 144 (66 %) 732 (5 %) IgG-Es ≤ 5 67 (31 %) 562 (38 %) 5,07 (0,0831) IgG-Es 5–6 23 (11 %) 158 (11 %) IgG-Es > 6 128 (59 %) 749 (51 %) IgG-Pg ≤ 4 107 (49 %) 746 (51 %) 0,22 IgG-Pg > 4 111 (51 %) 723 (49 %) (0,6426) IgG-Bp/IgG-Es ≤ 1 57 (26 %) 659 (45 %) 27,21 IgG-Bp/IgG-Es > 1 161 (74 %) 810 (55 %) (<0,0001) IgG-Bp/IgG-Pg ≤ 1,3 25 (11 %) 421 (29 %) 29,31 (0,0007) IgG-Bp/IgG-Pg 1,3–1,5 28 (13 %) 171 (12 %) IgG-Bp/IgG-Pg > 1,5 165 (76 %) 877 (60 %) IgG-Es/IgG-Pg ≤ 1,4 78 (36 %) 558 (38 %) 1,21 (0,5418) IgG-Es/IgG-Pg 1,4–1,5 12 (6 %) 101 (7 %) IgG-Es/IgG-Pg > 1,5 128 (59 %) 810 (55 %) диссоциируют, и высвободившийся Bp способен проникать в клетки внутренних органов, в том числе в ткань молочной железы. Образующиеся в клетках-мишенях метаболиты Bp под действием цитохромов Р450 инициируют процессы канцерогенеза. Эти предположения нуждаются в дальнейших исследованиях.

Ранее было показано, что высокое содержание IgG-Es в сыворотке крови у здоровых женщин в постменопаузе коррелирует с повышением уровня IgG-Bp и содержанием Es в крови [13]. Высокие концентрации Es увеличивают риск развития злокачественных заболеваний молочной железы, так как стимулируют пролиферацию клеток-мишеней, а его метаболиты обладают генотоксическим действием. В модельных экспериментах было установлено, что при иммунизации животных против Es у последних наблюдалось повышение содержания Es в крови [14]. Авторы полагают, что специфические антитела против Es, образующиеся после такой иммунизации, связывают Es в сыво- ротке крови, что приводит к нарушению обратных связей в гипоталамо-гипофизарной системе и как результат – к усилению продукции Es в яичниках. Поэтому весьма вероятно, что повышение уровней IgG-Es способствует повышению содержания в сыворотке крови Es и возрастанию риска возникновения РМЖ.