Диагностика уротелиальной карциномы мочевого пузыря, ассоциированной с выделением ХГЧ при помощи оценки иммунного статуса методом проточной цитометрии
Автор: Шатилов В. А., Мосунов А. А.
Рубрика: Сообщения молодых ученых
Статья в выпуске: 4 (16), 2021 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматриваются клинические случаи уротелиальных карцином, ассоциированных с выделением β-ХГЧ, и их диагностика различными методами, в том числе предлагается методика диагностики данного состояния организма путем оценки иммунного статуса пациента. Предложенный метод в теории поможет облегчить диагностику некоторых специфических раковых образований, однако он не дает 100 % гарантию и рассматривается как гипотетический метод.
Уротелиальная карцинома, β-хгч, методы диагностики
Короткий адрес: https://sciup.org/170191364
IDR: 170191364 | DOI: 10.24411/2409-4102-2021-10408
Текст научной статьи Диагностика уротелиальной карциномы мочевого пузыря, ассоциированной с выделением ХГЧ при помощи оценки иммунного статуса методом проточной цитометрии
Уротелиальные карциномы мочевого пузыря, ассоциированные с выделением ХГЧ, являются довольно частым явлением в современном мире, особенно у лиц среднего и пожилого возраста. Лечение данного типа рака чаще всего дает результат только в том случае, если не произошло инвазии или метастазирования, а также если рак не является смешанным. Лечение на начальных этапах довольно эффективно, однако существует проблема дифференцировки. Также есть исследования, показывающие, что раковые клетки, вырабатывая гормоны и цитокины, способны воздействовать на Т-цитотоксические клетки и макрофаги, уменьшая их активность. Помимо этого, есть информация о мутантной выработке β-субъединицы ХГЧ. Полученные данные позволяют задуматься о новых способах дифференцированной диагностики уротелиальных карцином мочевого пузыря.
Процент выявления и лечения разных видов уротелиальных карцином довольно высок, поэтому в настоящее время постановка верного диагноза не является такой острой проблемой, как разработка новых таргетных препаратов, химиопрепаратов и методов лечения других видов уротелиальных карцином.
Однако есть случаи, при которых неверная диагностика может привести к летальному исходу, поскольку данная форма рака очень агрессивна и трудно поддается лечению, — это смешанный рак, при котором уротелиальная карцинома ассоциирована с выделением ХГЧ [1]. В клинической практике зафиксированы случаи, когда хориосар-кома маскируется под уротелиальный рак или развивается с ним одновременно до определенного момента [2]. Группу риска данного заболевания составляют мужчины среднего и пожилого возраста, заболевание протекает с одинаковыми клиническими проявлениями, течением и исходом [3; 7].
Описание исследования
Уротелиальный рак мочевого пузыря является распространённым заболеванием, среди всех видов рака он занимает девятое место в мире. На период 2012 года во всем мире выявили 430 000 случаев заболевания. Среди главных факторов риска отмечают: мужской пол, возраст от 60 лет, курение, стресс, шистосомоз. В основном данный тип рака неинвазивный, поэтому поддается терапии резекцией, химиотерапией и таргетными препаратами. Пятилетний прогноз выживаемости составляет 95 % [4].
Уротелиальная карцинома мочевого пузыря, ассоциированная с выделением ХГЧ, наоборот является редкой формой. Часто бывает совмещенной с хориосаркомой и хориокарциномой, что усложняет диагностику и лечение. Данная группа опухолей включает в себя три подтипа: уротелиальная карцинома с элементами синцитиотрофобласта, уротелиальная карцинома с участками хориокарциномы или «чистая» уротелиальная карцинома с экспрессией β-ХГЧ, но без элементов синцитио-трофобласта [3]. Прогноз данного заболевания неблагоприятен, средняя продолжительность жизни пациентов с данным диагнозом 12 месяцев, а данных о полном восстановлении нет.
В рассмотренных клинических случаях наиболее частыми методами диагностики являются общие и комплексные методы исследования, не позволяющие вовремя установить точный диагноз: КТ, МРТ, цистоскопия, ПЭТ КТ, ИГХ. Пациенты подвергались лучевой терапии, химиотерапии, хирургической резекции.
В представленных клинических случаях все пациенты были мужчинами, основной жалобой при поступлении была макрогематурия.
В результате проведенные медицинские манипуляции не дали положительного эффекта, а диагностические процедуры оказались неэффективными (табл. 1).
Нами была составлена таблица, основанная на данных представленных публикаций [2; 5; 6; 7; 8].
Данные о роли β-ХГЧ в развитии уротелиальной карциномы мочевого пузыря
В настоящее время продолжаются исследования, направленные на диагностику раковых образований, в том числе и уротелиальных карцином мочевого пузыря, ассоциированных с выделением ХГЧ. Стоит отметить ключевые исследования, являющиеся «переломными моментами» в дифференцировке и диагностики данного рака.
Началом, давшим толчок к развитию в диагностике уротелиальных карцином мочевого пузыря, ассоциированных с ХГЧ, является работа В. М. Шаха, в которой была продемонстрирована связь между β-ХГЧ и уротелиальными карциномами мочевого пузыря. Это в дальнейшем послужило выделению нового типа рака и стало началом разработки методов диагностики [8].
В исследовании, проведенном Стивеном Батлером и Р. К. Ильесом, была подтверждена теория, что мутантная форма β-ХГЧ непосредственно не влияет на рост раковых клеток мочевого пузыря, так как увеличение количества раковых клеток связанно не с пролиферативным эффектом β-ХГЧ, а с тем, что β-ХГЧ входит в одну группу гормонов с TGFβ, и из-за этой схожести строения могут возникать похожие биологические эффекты [9]. Помимо этого, в новом исследовании Батлера и Ильеса была выдвинута и подтверждена гипотеза о несущественной разнице между биологическим эффектом и гомодимерного и мономерного β-ХГЧ. Существующий биологический эффект, при одинаковой выработке гомодимерного и мономерного β-ХГЧ, связан с тем, что гомодимер-ный β-ХГЧ менее стабильный, чем его мономерный вариант, выделяемый раковыми клетками. Он при определенных состояниях может диссоциировать, тем самым усиливая биологический эффект [10].
Одним из главных исследований, доказывающих необходимость своевременной дифференциальной диагностики уротелиальных карцином мочевого пузыря, ассоциированных с выделением ХГЧ, является исследование, проведенное Энто- ном Кодзо-Греем Венио, в результате которого, были получены данные о высокой степени риска рецидива раковых образований, связанных с положительным результатом на β-ХГЧ, в том числе и уротелиальных карцином мочевого пузыря. Также по результатам данного исследования было показано, что инвазивные опухли с β-ХГЧ имеют худший прогноз по сравнению с опухолями без β-ХГЧ [11].
Недавнее исследование, проведенное Петром Бяласом [12], даёт ответ на вопрос: «Существуют ли отличия в структуре β-ХГЧ, выделяемого клетками уротелиального рака мочевого пузыря, от обычного ХГЧ, которые могут помочь в диагностике?» По результатам данного исследования было установлено, что в образовании мутантного β-ХГЧ основную роль играют гены CGB1 и CGB2, участвующие в специфической модификации гена CGA, расположенного в локусе 6q14-q21, кодирующие β-ХГЧ. Гены CGB1 и CGB2 активируются в различных раковых клетках, однако при анализе данных выяснилось, что только 12 видов рака из 33 изначально имеют одновременную активность данных генов, а дальнейшая валидация результатов показала, что значительная экспрессия гена CGB2 характерна только для 4 видов рака. При этом в данном исследовании уротелиальная карцинома мочевого пузыря является непосредственно единственным раком, который связан с выделительной и половой системой у мужчин, что подталкивает на мысль о важности установления активности данных генов в ходе диагностики. Однако стоит отметить, что данное исследование основывается только на существующих данных, которые могут оказаться неполными или/и не учитывать все возможные обстоятельства [12]. Таким образом, исследование активности генов CGB1 и CGB2 является диагностическим критерием.
Диагностирование уротелиальной карциномы с помощью оценки иммунного статуса пациента
На сегодняшний день иммунологическая характеристика пациентов проводится преимущественно с помощью иммуногистохимии. Комплекс лечебных процедур, связанных с коррекцией иммунитета, осуществляется посредством «обучения» молодых и незрелых (интактных) иммунных клеток [13], в частности это могут быть Т-цитотоксические клетки (CD8+) [14]. Исходя из вышесказанного, диагностика раковых заболеваний может быть проведена непосредственно с помощью оценки состояния иммунного статуса пациента.
д о я 08 S |
cd к 2 & О щ со О ^ О у Ри я О О X 2 |
S ’8 >Я ° со К о ° § 5 to Я К 2 В ° о * У У Я о 5 t 8 с u 4 |
>я >Я Я ’§ 3 a s ч р. Я О О б я свянй-y а ЯГ 2 о X О Рс -в- Р Я я |
cd 2 св Я Я я я д св С Ви X |
cd 2 св Я Я я я яг Я Ри д св Ри И С в X |
У О х S |
0*8 X & в 2 В Я Я ” d ’Я у & л S Я я г~ о й м о 5 о я о у ° ЯД 8 Я |
У И К О О Я х у « о к о К о Я се 3 о М Щ хГ о й G s у н & 5 И 8 Я |
щ cd ° Й со о 2 о 2 5 Я ^83 со Ы О 2 ^ |
и § о Я г~ О о $ « с § 2 2 * о В Ри О Я Д ^ 5 Н В о о к 2 о 5 я |
и я 2- 8 В 8 ч о у ЯГ о Я я 5 В M О to В - О о д о to 2 я Ш Ри О ™ У Я |
-г ” |
со р сц ° |
н о X |
§ В со р сц ° |
S |
§ S” § Я о о Я х н о Я Я Я°2 Я X |
s $ s н « Я Ч Я X |
cd СО & |
X св У н К |
о S о cd |
X У н о К |
X н К |
! я 5 К = = 5 я и а « Н Я М # V S^ S ? со. я |
О О со ^ ч х 2 cd 5 Н к |
О ОО m 4 § 5 < S 5 со со |
Г| я Я 2 S 1 2 СП СП МП |
X н о К |
X У н К |
Н з =■ = & s ® я я |
^ ч u и у < х н <А< |
m о с нС ся X |
<1£ 3- и 3 Bl” |
X У н о К |
ОО X |
я 5 я о я = Я V В 2 V £ 2 * я |
X S X с |
X S X S |
(D § “ в Я о Я 1ч у я д р * о о S К н я У " о О Я я у д Я к |
§ о о н о СТ |
я .©■ Я д X Ри р о > О 2и8 Р. |
я " to я |
■77 |
5 |
гр |
На данный момент существует достаточная база знаний для осуществления построения корреляционных связей между размером раковых образований, их типом и стадией распространения. Конечно, такой подход будет только вспомогательным и не всегда осуществимым, однако он сможет значительно облегчить диагностику некоторых специфических раковых образований.
Наглядным примером может послужить диагностика урогенитальных карцином, ассоциированных с выделением в—ХГЧ. При рассмотрении клинических случаев (таблица № 1), можно заметить, что помимо β-ХГЧ для урогенитальных карцином мочевого пузыря существует еще один маркер, который в последнее время приобретает статус маркера данного типа рака — GATA3. По данным исследования, проведенного Маюкой Шинохарой и другими [5], процент встречаемости экспрессии данного онкомаркера составляет от 67 до 86 % — в уротелиальных карциномах и 78 % — в часто встречающихся с ними хорикарциномах [5]. При рассмотрении эффекта, который вызывает GATA3 при взаимодействии с различными иммунными клетками, внимание привлекают Th2 и Th1. При взаимодействии GATA3 с Th2, он вызывает активацию клеток и активирует секрецию IL-4, но при взаимодействии с Th1, GATA3 предотвращает их дифференцировку, блокируя передачу сигнала, опосредованного через IL-12, подавляя функцию Runx3 и напрямую подавляя ген Ifng [15]. Так как Th1 становятся неспособны к выработке IL-2, а многие из них также производят TNF-α, то соответственно снижается способность вызвать апоптоз через рецепторный путь и, как следствие, раковые клетки продолжают делиться и метастазировать в другие ткани [16].
Как и GATA3, в—ХГЧ тоже может взаимодействовать с иммунными клетками, а именно с Тreg, вызывая их активацию и привлечение в очаг раковых клеток. в-ХГЧ, как и ХГЧ, в очень низких дозах является мощным хемоаттрактантом нейтрофилов, моноцитов и лимфоцитов, а сами Treg-клетки способствуют поддержанию дендрит - ных клеток в незрелом, толерантном состоянии, препятствуя презентации антигенов на раковые клетки [17]. Также еще одним свойством Тreg является поглощение IL-2 через опосредованные рецепторы RIL2, что опять усиливает ани-тиапоптатический эффект, реализуемый Th1. Помимо этого, Тreg-клетки могут экспрессировать транскрипционный фактор подавления γ-FOXP3 что влечет к ингибированию клеточной активности [18]. Кроме всего перечисленного, Тreg-клетки способны модулировать ингибирование образования АТФ, которая является молекулой иммунных реакций, выступающей в качестве хемоаттрактанта [19].
Заключение
Таким образом, при составлении иммунограммы можно увидеть уменьшение количества и активности зрелых дендритных клеток, увеличение количества и активности Treg, а также уменьшение активности Th1 и увеличение активности Th2. Однако стоит заметить, что в действительности эти изменения будут видны только на последних терминальных стадиях, поэтому необходимо смотреть динамику развития уротелиальной карциномы, ассоциированной с в-ХГЧ, для своевременной диагностики на более ранних этапах.
-
1. Исходя из представленных выше данных и теоретических обоснований можно заявить, что должна существовать корреляция между активностью клеток уротелиальной карциномы, ассоциированной с выработкой в—ХГЧ, и активностью иммунных клеток. Мы предлагаем статистически обрабатывать результаты данных различными способами: параметрическими методами статистики и корреляционным анализом, для наиболее лучшего понимания результатов и интерпретации данных.
-
2. Мы предполагаем, что дифференциальная диагностика данного рака может быть осуществлена с помощью метода проточной цитометрии и FISH-метода
Список литературы Диагностика уротелиальной карциномы мочевого пузыря, ассоциированной с выделением ХГЧ при помощи оценки иммунного статуса методом проточной цитометрии
- Armah, H. B. Sarcomatoid urothelial carcinoma with choriocarcinomatous features: first report of an unusual case / H. B. Armah, A. V. Parwani // Urology. — 2007. — Vol. 70. — № 4. — P. 812.e11—812.e14. DOI: 10.1016/j.urology.2007.07.050. PMID: 17991575.
- Krughoff, K. Choriocarcinoma of the Bladder: Case Report and Considerations for Diagnosis / K. Krughoff, C. E. Taylor, P. M. Snyder, W. F. Santis // Clin Genitourin Cancer. — 2020. — Vol. 18. — № 2. — P. e190—e193. DOI: 10.1016/j.clgc.2019.10.029. Epub 2019 Nov 6. PMID: 31983623.
- Martin, J. E., Human chorionic gonadotrophin expression and histological findings as predictors of response to radiotherapy in carcinoma of the bladder / J. E. Martin, B. J. Jenkins, R. J. Zuk, R. T. Oliver [et al.] // Virchows Arch a Pathol Anat Histopathol. — 1989. — Vol. 414. — № 3. — P. 273—277. DOI: 10.1007/BF00822032. PMID: 2494806.
- Adeloye, D. Estimate of the incidence of bladder cancer in Africa: a systematic review and Bayesian meta-analysis / D. Adeloye, M. O. Harhay, O. O. Ayepola, J. P. Dos Santos [et al.] // Int J Urol. — 2019. — Vol. 26. — № 1. — P. 102—112. DOI: 10.1111/iju.13824. Epub 2018 Oct 21. PMID: 30345565; PMCID: PMC6409482.
- Shinohara, M. GATA-3 expression in primary pure choriocarcinoma of the bladder / M. Shinohara, T. Shin, T. Daa, H. Mimata // IJU Case Rep. — 2020. — Vol. 20. — № 3(2). — P. 76—78. DOI: 10.1002/ iju5.12151. PMID: 32743476; PMCID: PMC7292125.
- Minamino, K., Autopsy case of primary choriocarcinoma of the urinary bladder / K. Minamino, Y. Adachi, A. Okamura, T. Kushida [et al.] // Pathol Int. — 2005. — Vol. 55. — № 4. — P. 216—222. DOI: 10.1111/j. 1320-5463.2005.01814.x. PMID: 15826249.
- Ishikawa, J. Primary choriocarcinoma of the urinary bladder / J. Ishikawa, R. Nishimura, S. Maeda, G. Hamami [et al.] // Acta Pathol Jpn. — 1988. — Vol. 38. — № 1. — P. 113—120. doi: 10.1111/j.1440-1827.1988.tb01078.x. PMID: 3364197.
- Shah, V. M., Ectopic beta-human chorionic gonadotropin production by bladder urothelial neoplasia / V. M. Shah, J. Newman, J. Crocker, C. R. Chapple [et al.] // Arch Pathol Lab Med. — 1986. — Vol. 110. — № 2. — P. 107—111. PMID: 3511880.
- Butler, S. A. The increase in bladder carcinoma cell population induced by the free beta subunit of human chorionic gonadotrophin is a result of an anti-apoptosis effect and not cell proliferation / S. A. Butler, M. S. Ikram, S. Mathieu, R. K. Iles // Br J Cancer. — 2000. —Vol. 82. — № 9. — P. 1553—1556. DOI: 10.1054/bjoc.2000.1177. PMID: 10789723; PMCID: PMC2363404.
- Butler, S. A. The free monomeric beta subunit of human chorionic gonadotrophin (hCG beta) and the recently identified homodimeric beta-beta subunit (hCG beta beta) both have autocrine growth effects / S. A. Butler, R. K. Iles // Tumour Biol. — 2004. — Vol. 25. — № 1-2. — P. 18—23. DOI: 10.1159/000077719. PMID: 15192308.
- Venyo, A. K. The expression of beta human chorionic gonadotrophin ф-HCG) in human urothelial carcinoma / A. K. Venyo, D. Herring, H. Greenwood, D. J. Maloney // Pan Afr Med J. — 2010. — Vol. 7. — P. 20. Epub 2010 Dec 16. PMID: 21918707; PMCID: PMC3172635.
- Bialas, P., The Study of the Expression of CGB1 and CGB2 in Human Cancer Tissues / P. Bialas, A. Sliwa, A. Szczerba, A. Jankowska // Genes (Basel). — 2020. — Vol. 17. — № 11 (9). — P. 1082. DOI: 10.3390/genes11091082. PMID: 32957442; PMCID: PMC7565995.
- Geissler M., Genetic immunization with the free human chorionic gonadotropin beta subunit elicits cytotoxic T lymphocyte responses and protects against tumor formation in mice / M. Geissler, G. Wands, A. Gesien [et al.] // Lab Invest. — 1997. — Vol. 76. — № 6. — P. 859—871. PMID: 9194861.
- Wang, Y. CD8+ T Cell Co-Expressed Genes Correlate With Clinical Phenotype and Microenvironments of Urothelial Cancer / Y. Wang, K. Yan, J. Lin, Y. Liu, [et al.] // Front Oncol. — 2020. — Vol. 19. — № 10. — P. 553—599. DOI: 10.3389/fonc.2020.553399. PMID: 33330025; PMCID: PMC7713665.
- Yagi, R. An updated view on transcription factor GATA3-mediated regulation of Th1 and Th2 cell differentiation / R. Yagi, J. Zhu, W. E. Paul // Int Immunol. — 2011. — Vol. 23. — № 7. — P. 415—420. DOI: 10.1093/intimm/dxr029. Epub 2011 Jun 1. PMID: 21632975; PMCID: PMC3123974.
- Zhu, J. Differentiation of effector CD4 T cell populations / J. Zhu, H. Yamane, W. E. Paul // Annu Rev Immunol. — 2010. — Vol. 28. — P. 445—489. DOI: 10.1146/annurev-immunol-030409-101212. PMID: 20192806; PMCID: PMC3502616.
- Schumacher, A. Human chorionic gonadotropin as a central regulator of pregnancy immune tolerance / A. Schumacher, K. Heinze, J. Witte, E. Poloski [et al.] // J Immunol. — 2013. — Vol. 190. — № 6. — P. 2650—2658. DOI: 10.4049/jimmunol.1202698. Epub 2013 Feb 8. PMID: 23396945.
- Зурочка, А. В. Проточная цитометрия в биомедицинских исследованиях : монограф. / А. В. Зу-рочка, С. В. Хайдуков, И. В. Кудрявцев, В. А. Черешнев. — Екатеринбург : УрО РАН, 2018. — 720 с.
- Ichikawa, Y. T cells bearing gamma/delta T cell receptor and their expression of activation antigen in peripheral blood from patients with Sjogren's syndrome / Y. Ichikawa, H. Shimizu, M. Yoshida, M. Takaya // Clin Exp Rheumatol. — 1991. — Vol. 9. — № 6. — P. 603—609. PMID: 1722441.