Характеристика экспрессии и 19 синдекана-1 (CD138) в клетках опухоли и фибробластах стромы плоскоклеточного рака языка

R. F. Zibirov, S. A. Mozerov

CHARACTERIZATION OF SYNDECAN-1 (CD138) EXPRESSION IN THE TUMOR CELLS AND STROMAL FIBROBLASTS OF TONGUE SQUAMOUS CELL CARCINOMA

To evaluate the expression of syndecan-1 (CD138) in parenchymal cells and stromal fibroblasts of tongue squamous cell carcinoma.

Оbtained results indicate that change of differentiation of squamous cell cancer of the tongue is accompanied by a change in the expression of syndecan-1 by tumor cells, and during investigation of syndecan-1expression, it is necessary to pay attention to both the number of tumor cells with expression, and the quality (weak, moderate, strong) of expression , its heterogeneity. Expression of syndecan-1 in the stromal fibroblasts of the tongue squamous cell carcinoma is rarely detected and it is focal and weak.

Key word: squamous tongue carcinoma, differentiation, syndecan-1.

Ежегодно в мире диагностируется около 300 тыс. новых случаев рака ротовой полости, при этом 145 тыс. больных умирают [1]. Плоскоклеточный рак языка – наиболее часто встречающийся рак ротовой полости, на который приходится 25–40 % наблюдений [2].

Синдекан-1 (CD138) – трансмембранный белок, экспрессирующийся преимущественно в эпителиальных и мезенхимальных клетках и ответственный за организацию цитоскелета, межклеточные и клеточно-матриксные взаимодействия. Экспрессия синдекана-1 представляет интерес в связи с возможной прогностической ролью, а также в качестве мишени для противоопухолевой анти-CD138 терапии [7]. При раке наблюдается нарушение экспрессии синдекана-1 в эпителиальных клетках, что сопровождается повышением метастатического потенциала опухоли и неблагоприятным прогнозом заболевания [4]. В то же время некоторые исследователи полагают, что повышение экспрессии синдекана-1

фибробластами стромы сопровождается прогрессированием опухоли [12].

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Оценить экспрессию синдекана-1 в клетках паренхимы и фибробластах стромы плоскоклеточного рака языка.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Изучали 82 наблюдения плоскоклеточного рака языка без предшествующей противоопухолевой терапии, полученных в радиологическом отделении Медицинского радиологического научного центра им. А. Ф. Цыба, в период с 1990 по 2019 г. Материал 55 наблюдений (67 %) принадлежал лицам мужского пола и 27 наблюдений (33 %) женщинам. Средний возраст мужчин составил 57,7 ± 9,3, средний возраст женщин – 59,4 ± 13,4. В соответствии с критериями классификации ВОЗ [14] наблюдения были разделены на высокодифференцированные (G1), умеренно- дифференцированные (G2) и низкодифференцированные (G3) плоскоклеточные раки. Операционно-биопсийный материал фиксировали и подвергали гистологической проводке согласно общепринятым методикам.

С помощью иммуногистохимического метода в клетках паренхимы опухоли и фибробластах стромы проведена оценка экспрессии синдекана-1 (CD138, клон MI 15, «Dako», готовые к применению антитела). В зависимости от интенсивности экспрессии синдекана-1 в клетках опухоли и фибробластах использовалась балльная оценка: 0 баллов – отсутствие экспрессии; 1 балл – слабая экспрессия; 2 балла – умеренная экспрессия; 3 балла – сильная экспрессия. В зависимости от количества опухолевых клеток и фибробластов, экспрессирующих синдекан-1, наблюдениям присвоены следующие баллы: <10 % клеток с экспрессией синдекана-1 – 1 балл, 10–50 % – 2 балла, >50 % – 3 балла. [8]. В связи с тем, что в клетках опухоли и фибробластах определялась разная по интенсивности и распространенности (очаговая и диффузная) экспрессия синдекана-1, было принято решение оценивать два наиболее преобладающих по количеству вовлеченных клеток типа экспрессии которые были обозначены следующим образом: 0 + 1 – очаговая слабая экспрессия синдекана-1 в изучаемых клетках, преобладают клетки с отсутствием экспрессии над клетками со слабой экспрессией; 1 + 0 – очаговая слабая экспрессия синдекана-1, преобладают клетки со слабой экспрессией над клетками с ее отсутствием; 1 + 2 – преимущественно диффузная экспрессия синдекана-1 с преобладанием клеток со слабой экспрессией над клетками с умеренной экспрессией; 2 + 1 – преимущественно диффузная экспрессия синдекана-1 с преобладанием клеток с умеренной экспрессией над клетками со слабой экспрессией; 1 + 3 – преимущественно диффузная экспрессия синдекана-1 с преобладанием клеток со слабой экспрессией над клетками с сильной экспрессией; 3 + 1 – преимущественно диффузная экспрессия синдекана-1 с преобладанием клеток с сильной экспрессией над клетками со слабой экспрессией; 2 + 3 – преимущественно диффузная экспрессия синдекана-1 с преобладанием клеток с умеренной экспрессией над клетками с сильной экспрессией; 3 + 2 – преимущественно диффузная экспрессия синдекана-1 с преобладанием клеток с сильной экспрессией над клетками с умеренной экспрессией. Оценка экспрессии белков в клетках опухоли происходила на микроскопе Nikon optiphot-2 при увеличении х100 (окуляр х10 и объектив х10) во всех полях зрения опухоли. Для оценки частоты встречаемости разных по баллам и силе экспрессии синдека-на-1 наблюдений при разных степенях дифференцировки опухоли использовали критерий Фишера. Уровень значимости α для всех вычислений принимали равным 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Характеристика экспрессии синдекана-1 в опухолевых клетках высокодифференцированного плоскоклеточного рака языка представлена в табл. 1. Характеристика экспрессии синдекана-1 в фибробластах стромы высокодифференцированного плоскоклеточного рака языка представлена в табл. 2. Характеристика экспрессии синдекана-1 в опухолевых клетках умереннодифференцированного плоскоклеточного рака языка представлена в табл. 3. Характеристика экспрессии синдекана-1 в фибробластах стромы умереннодифференцированного плоскоклеточного рака языка представлена в табл. 4. Характеристика экспрессии синдекана-1 в опухолевых клетках низкодифференцированного плоскоклеточного рака языка представлена в табл. 5. Характеристика экспрессии синдекана-1 в фибробластах стромы низкодифференцированного плоскоклеточного рака языка представлена в табл. 6.

Таблица 1

Характеристика экспрессии синдекана-1 в опухолевых клетках высокодифференцированного плоскоклеточного рака языка (n = 31)

№ п/п	Количество опухолевых клеток с экспрессией CD138 выраженное в баллах	Два наиболее преобладающих по силе экспрессии образца
1	0 (n = 0)	0 + 1 (n = 1)
2	1 (n = 3)	1 + 0 (n = 3)
3	2 (n = 0)	1 + 2 (n = 3)
4	3 (n = 28)	2 + 1 (n = 8)
5		1 + 3 (n = 0)
6		3 + 1 (n = 1)
7		2 + 3 (n = 2)
8		3 + 2 (n = 13)

Таблица 2

№ п/п	Количество фибробластов с экспрессией CD138, выраженное в баллах	Два наиболее преобладающих по силе экспрессии образца
1	0 (n = 26)	0 + 1 (n = 5)
2	1 (n = 5)	1 + 0 (n = 0)
3	2 (n = 0)	1 + 2 (n = 0)
4	3 (n = 0)	2 + 1 (n = 0)
5		1 + 3 (n = 0)
6		3 + 1 (n = 0)
7		2 + 3 (n = 0)
8		3 + 2 (n = 0)

Таблица 3

№ п/п	Количество опухолевых клеток с экспрессией CD138, выраженное в баллах	Два наиболее преобладающих по силе экспрессии образца
1	0 (n = 0)	0 + 1 (n = 3)
2	1 (n = 3)	1 + 0 (n = 1)
3	2 (n = 6)	1 + 2 (n = 8)
4	3 (n = 30)	2 + 1 (n = 16)
5		1 + 3 (n = 0)
6		3 + 1 (n = 0)
7		2 + 3 (n = 3)
8		3 + 2 (n = 8)

Таблица 4

№ п/п	Количество фибробластов с экспрессией CD138, выраженное в баллах	Два наиболее преобладающих по силе экспрессии образца
1	0 (n = 36)	0 + 1 (n = 3)
2	1 (n = 3)	1 + 0 (n = 0)
3	2 (n = 0)	1 + 2 (n = 0)
4	3 (n = 0)	2 + 1 (n = 0)
5		1 + 3 (n = 0)
6		3 + 1 (n = 0)
7		2 + 3 (n = 0)
8		3 + 2 (n = 0)

Таблица 5

Характеристика экспрессии синдекана-1 в опухолевых клетках низкокодифференцированного плоскоклеточного рака языка (n = 12)

№ п/п	Количество опухолевых клеток с экспрессией CD138, выраженное в баллах	Два наиболее преобладающих по силе экспрессии образца
1	0 (n = 0)	0 + 1 (n = 3)
2	1 (n = 3)	1 + 0 (n = 4)
3	2 (n = 3)	1 + 2 (n = 0)
4	3 (n = 6)	2 + 1 (n = 2)
5		1 + 3 (n = 1)
6		3 + 1 (n = 1)
7		2 + 3 (n = 0)
8		3 + 2 (n = 1)

Таблица 6

Характеристика экспрессии синдекана-1 в фибробластах стромы низкодифференцированного плоскоклеточного рака языка (n = 12)

№п/п	Количество фибробластов с экспрессией CD138, выраженное в баллах	Два наиболее преобладающих по силе экспрессии образца
1	0 (n = 10)	0 + 1 (n = 2)
2	1 (n = 2)	1 + 0 (n = 0)
3	2 (n = 0)	1 + 2 (n = 0)
4	3 (n = 0)	2 + 1 (n = 0)
5		1 + 3 (n = 0)
6		3 + 1 (n = 0)
7		2 + 3 (n = 0)
8		3 + 2 (n = 0)

Характеристика экспрессии синдекана-1 в фибробластах стромы высокодифференцированного плоскоклеточного рака языка (n = 31)

Характеристика экспрессии синдекана-1 в опухолевых клетках умереннодифференцированного плоскоклеточного рака языка (n = 39)

Характеристика экспрессии синдекана-1 в фибробластах стромы умереннодифференцированного плоскоклеточного рака языка (n = 39)

Из 82 наблюдений в 9 (11 %) количество опухолевых клеток с экспрессией синдекана-1 было менее 10 %, в 9 наблюдениях (11 %) количество опухолевых клеток с экспрессией синде-кана-1 было равным 10–50 % и в 64 наблюдениях (82 %) количество опухолевых клеток с экспрессией синдекана-1 было равным 51–100 %.

Таким образом, во всех 100 % наблюдений плоскоклеточного рака языка в опухолевых клетках наблюдалась экспрессия синде-кана-1. По данным исследователей, экспрессия синдекана-1 варьирует в различных плоскоклеточных раках и определяется от 23 [13] до 89 % [3] при плоскоклеточном раке легких, от 50,5 % [5] до 87 % [13] при плоскоклеточном раке пищевода.

Во всех 82 наблюдениях определялось сочетание разных по силе экспрессий. В 15 (18,2 %) из 82 наблюдений экспрессия была слабой (0 + 1 и 1 + 0, рис. 1), в 40 (49 %) из 82 наблюдений наряду с умеренной (рис. 2) и сильной (рис. 3) экспрессией определялись группы опухолевых клеток со слабой экспрессией (1 + 2; 2 + 1; 1 + 3, 3 + 1) и в 27 наблюдениях (33 %) экспрессия синдекана-1 в опухолевых клетках была умеренной и сильной (2 + 3, 3 + 2). Общее количество наблюдений со слабой экспрессией синдекана-1 в опухолевых клетках определялось в 67,2 % (18,2 + 49 %). В работах исследователей показано, что около 84 % наблюдений плоскоклеточного рака полости рта характеризовалось слабой экспрессией синдекана-1 [11].

При всех степенях дифференцировки плоскоклеточного рака языка количество опухолевых клеток с экспрессией синдекана-1 преобладало над количеством фибробластов стромы с аналогичной экспрессией. Экспрессия синдека-на-1 в фибробластах определялась в 12 % от общего числа наблюдений и была очаговая и слабая. Из 31 наблюдения высокодифференци- рованного плоскоклеточного рака языка она определялась в 16 % наблюдений; из 39 наблюдений умереннодифференцированного плоскоклеточного рака – в 7 %, из 12 наблюдений низкодифференцированного рака – в 16 %.

Рис. 1. Слабая экспрессия синдекана-1 опухолевыми клетками плоскоклеточного рака языка.

Ув. х200 (окуляр х10, объектив х 20)

Рис. 2. Умеренная экспрессия синдекана-1 опухолевыми клетками плоскоклеточного рака языка. Ув. х400 (окуляр х10, объектив х 40)

Рис. 3. Сильная экспрессия синдекана-1 опухолевыми клетками плоскоклеточного рака языка.

Ув. х200 (окуляр х10, объектив х 20)

В доступной литературе мы не встретили данных о количественной оценке синдекана-1 в фибробластах стромы плоскоклеточного рака языка, хотя исследователи полагают, что повышение экспрессии синдекана-1 фибробластами стромы способствует прогрессии опухоли через активацию ангиогенеза [6]. При сравнении наблюдений рака языка разной степени дифференцировки с помощью критерия Фишера обнаружено, что количество наблюдений с баллом 3 (>50 % опухолевых клеток с экспрессией синде-кана-1) при высокодифференцированном (90 % наблюдений, p < 0,05) и умеренно дифференцированном (77 % наблюдений, p < 0,05) встречается значимо чаще, чем количество наблюдений с аналогичным баллом при низкодифференцированном плоскоклеточном раке языка (50 % наблюдений) и в тоже время значимо не различается между собой (р > 0,05). В результатах других исследователей не показано значимого различия в экспрессии синдекана-1 опухолевыми клетками разной степени дифференцировки при плоскоклеточном раке полости рта [9]. При сравнении наблюдений разной степени дифференцировки с малым количеством (<10 %, балл 1), экспрессирующих синдекан-1 опухолевых клеток значимой разницы между количеством наблюдений в изучаемых группах не получено (р > 0,05), что согласуется с результатами исследователей [9]. В связи с тем, что именно снижение экспрессии синдекана-1 в клетках рака сопровождается снижением их адгезии к компонентам межклеточного вещества и повышает их подвижность и инвазию, [12] при сравнении количества наблюдений по интенсивности экспрессии синдекана-1 из каждой степени дифференцировки опухоли выбирали наблюдения с минимальной по интенсивности экспрессии

(0 + 1 и 1 + 0). Было выявлено, что количество наблюдений с минимальной по интенсивности экспрессией при низкодифференцированном плоскоклеточном раке (58 % наблюдений) было больше, чем количество наблюдений с аналогичной экспрессией при высокодифференцированном (12 % наблюдений) и умеренно дифференцированном (10 % наблюдений) плоскоклеточном раке (p < 0,05). В тоже время количество наблюдений с аналогичной экспрессией при высокодифференцированном и умеренно дифференцированном плоскоклеточном раке значимо не различалось между собой (р > 0,05). По данным исследователей, ослабление экспрессии синдекана-1 в опухолевых клетках плоскоклеточного рака полости рта сопровождается неблагоприятным прогнозом заболевания по сравнению с наблюдениями с умеренной и сильной экспрессией [10].

Таким образом, количество опухолевых клеток с экспрессией синдекана-1 при плоскоклеточном раке языка преобладает над количеством фибробластов с аналогичной экспрессией. В 100 % наблюдений плоскоклеточного рака языка в опухолевых клетках определяется экспрессия синдекана-1, хотя в 67,2 % в клетках опухоли она ослаблена. Экспрессия синдекана-1 в фибробластах определяется в 12 % наблюдений и является очаговой и слабой. При высокодифференцированном и умеренно дифференцированном плоскоклеточном раке наблюдения с высоким содержанием опухолевых клеток с экспрессией син-декана-1 преобладают над аналогичными наблюдениями низкодифференцированного плоскоклеточного рака языка. Количество наблюдений со слабой экспрессией синдекана-1 при низкодифференцированном плоскоклеточном раке больше, чем количество наблюдений с аналогичной экспрессией при высокодифференцированном и умеренно дифференцированном плоскоклеточном раке языка.