Диагностика уротелиальной карциномы мочевого пузыря, ассоциированной с выделением ХГЧ при помощи оценки иммунного статуса методом проточной цитометрии

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 ’§ 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.
Еще
Статья научная