Изменение содержания 3-фосфоинозитидов и маркеров апоптоза у больных злокачественными новообразованиями языка

Введение. Актуальным вопросом экспериментальной и клинической онкологии является механизм передачи сигналов от наружной плазматической мембраны к генетическому аппарату клеток. Известно, что фосфоинозитиды (ФИН) играют ключевую роль в сигнальной трансдукции и их уровень меняется при злокачественных новообразованиях (ЗИ) (Слюсарь, 1992; Слюсарь и др., 2010). Не вызывает сомнений существование двух фосфоинозитидных путей (Ткачук, 1988; Красильников, 2000; Красильников, Шатская, 2001). Первый, канонический путь превращения ФИН, активация фосфатидилинозит-специфической фосфолипазой С, которая гидролизует фосфатидилинозит-4,5-дифосфаты с образованием двух вторичных мессенджеров:     инозитол-1,4,5-трифосфаты     и диацилглицерол. Второй, 3-фосфоинозитидный путь вовлекает протеин-тирозинкиназу, которая посредничает в привлечении к активации фосфатидилинозит-3-киназы с дальнейшим образованием 3-фосфоинозитидов:       фосфатидилинозит-3-фосфаты (ФИФ), фосфатидилинозит-3,4-дифосфаты (ФИДФ) и фосфатидилинозит-3,4,5-трифосфаты (ФИТФ). 3-фосфоинозитиды не являются субстратами известной фосфолипазы С, а также компонентами пути превращения ФИН и могут сами действовать как внутриклеточные посредники. В свою очередь, фосфатидилинозит-3-киназа является одним из ключевых регуляторных белков, ответственных не только за уровень 3-фосфоинозитидов, но и за передачу апоптического сигнала при раке и контролирующего выживаемость клеток (Красильников, Шатская, 2001). Это подтверждается данными об изменениях маркеров апоптоза

Вестник ТвГУ. Серия "Биология и экология". 2015. № 1

при различных ЗН (Spierings et al., 2003; Zhang, Zhang, 2008; Holoch, Griffin, 2009). Вместе с тем, отсутствуют данные о взаимосвязи количественных изменений 3-фосфоинозитидов и маркеров апоптоза у больных ЗН в зависимости от стадии опухолевого процесса.

Все вышеизложенное и определило цель настоящей работы - исследование 3-фосфоинозитидов и маркеров апоптоза в сыворотке крови больных ЗН языка при различной стадии заболевания.

Методика. Обследовано 32 пациента с первичновыявленной карциномой языка до начала противоопухолевого лечения, госпитализированных в специализированные отделения Тверского областного клинического онкологического диспансера. В их число входили 20 мужчины и 12 женщин в возрасте 47-62 лет со ЗН языка (код по МКБ-10 С 02), с 1, 11, 111 и IV стадиями опухоли. Диагноз и стадия карциномы языка у всех больных были подтверждены данными инструментальных и морфологических исследований. Обследованные пациенты не имели признаков ИБС, сахарного диабета, носительства маркеров гепатита В, С, ВИЧ, аллергических, аутоиммунных, инфекционных заболеваний. Контрольную группу составили 15 практически здоровых лиц (без признаков аллергических, аутоиммунных, инфекционных и паразитарных заболеваний), проходивших диспансеризацию, в возрасте 25-37 лет.

Исследование содержания 3-фосфоинозитидов проводили с помощью усовершенствованного метода проточной горизонтальной хроматографии (Слюсарь, 1992), а также высокоэффективной жидкостной хроматографии (Withman et al., 1988; Слюсарь и др., 2010). Сочетание этих методов позволило выделить из сыворотки крови следующие 3-фосфоинозитиды - ФИФ, ФИДФ и ФИТФ. Результаты выражали в нмолях фосфора соответствующего фосфоинозита (ФИ) на 1 мг белка.

Исследование в сыворотке крови растворимых маркеров апоптоза - TNF-зависимого лиганда TRAIL, sCD30 и sCD40 - маркеров активации апоптоза, осуществляли посредством иммуноферментного анализа по общепринятым методикам (Koga et al., 2004; Macher-Goeppinder et al., 2009) с использованием коммерческих наборов (BCM Diagnostis, Великобритания, «Human sAPO-l/FAS ELISA», «Human TRAIL ELISA», «Human Caspase-1/ICE ELISA», «Human sCD30 ELISA», «Human sCD40 ELISA», Австрия) на автоматическом иммуноферментном анализаторе «Униплан» (Россия). Единицы измерений для лиганда TRAIL и sCD40 - pg/ml, для sCD30 - U/ml.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием критерия Стьюдента, различия считали достоверными при р<0,05.

Результаты и обсуждение. Анализ полученных данных позволил установить, что содержание ФИФ, ФИДФ и ФИТФ в

Вестник ТвГУ. Серия "Биология и экология". 2015. № 1

сыворотке крови больных со ЗН языка статистически достоверно отличались от их уровня у здоровых лиц (табл. 1).

Таблица 1

Содержание 3-фосфоинозитидов в сыворотке крови у больных карциномой языка и у здоровых лиц, в нмоль фосфора ФИ на 1 мг белка (М±т)

Примечание. * - достоверность различий (р<0,05) в сравнении с больными I стадией опухоли и со здоровыми лицами.

Вместе с тем, количество ФИФ, ФИДФ и ФИТФ в сыворотке крови больных со ЗН языка 1 стадии не отличалось от показателей больных при 11 стадии опухолевого процесса. Однако, уровни содержания ФИФ, ФИДФ при ЗН языка 111 и IV стадий были, соответственно, в 1,3 и 1,5 раза ниже их количества при 1 и 11 стадиях заболевания. Обращает на себя внимание факт, что показатели ФИТФ в сыворотке крови больных со ЗН языка 111 и IV стадий, в отличие от других значений ФИФ и ФИДФ, были, в среднем, в 1,3 раза выше их уровня, чем у больных с ЗН I и II стадий.

Обнаружена разная направленность изменений 3-фосфоинозитидов в зависимости от стадии заболевания. Так, ФИФ, ФИДФ в сыворотке крови больных ЗН языка имеют четкую тенденцию к снижению уровня от I к IV стадии, тогда как при исследовании ФИТФ обнаружен обратный эффект. Возможно, это связано с различной активностью фосфатидилинозит-3-киназы, учитывая тот факт, что активация фосфатидилинозит-3-киназ может быть критична для стимуляции клеточного роста.

Таблица 2

Содержание сывороточных маркеров апоптоза у больных карциномой языка в зависимости от стадии заболевания и у здоровых лиц (М±т)

Примечание. * - достоверность различий (р<0,05) в сравнении с больными I стадией опухоли и со здоровыми лицами.

При исследовании содержания маркеров апоптоза (лиганда TRAIL, sCD30, sCD40) в сыворотке крови онкологических больных в

Вестник ТвГУ. Серия "Биология и экология". 2015. № 1 зависимости от стадии карциномы языка, были получены результаты, изложенные в табл. 2.

Показатели содержания TRAIL, sCD30, sCD40 у больных карциномой языка отличались от их уровня у здоровых лиц. Содержание исследуемых маркеров у больных карциномой языка 1 стадии статистически не отличалось от их уровня при 11 стадии. Значения TRAIL, лиганда семейства TNF, индуцирующего апоптоз, при 111 и IV стадиях злокачественного процесса были, в среднем, в 1,2 раза ниже их количества, чем у больных при 1 и II стадиях заболевания. Содержание sCD30 и sCD40 при IV стадиями ЗН было значительно выше их уровня при 1-111 стадиях заболевания. Не обнаружено статистически значимых различий в содержании TRAIL у больных с ЗН языка III стадий, как и при исследовании sCD30, sCD40 при 1-111 стадиях. Показатели у больных карциномой языка 111 стадии незначительно отличались от их уровня у больных с IV стадией.

Заключение. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о выраженных нарушениях 3-фосфоинозитидов в сыворотке крови больных ЗН языка в зависимости от стадии заболевания. Оценка уровня содержания ФИФ, ФИДФ и ФИТФ может быть использована в качестве дополнительного критерия в мониторинге лечения злокачественной опухоли. Вместе с тем, значения маркеров апоптоза (TRAIL, sCD30, sCD40) имеют более выраженный характер при поздних стадиях рака и не всегда коррелируют с уровнем 3-фосфоинозитидов, что ограничивает диагностические возможности. Полагаем, что определение комбинации 3-фосфоинозитидов и отдельных маркеров апоптоза позволит разработать новые дополнительные критерии в диагностике и лечении злокачественных новообразований языка на разных стадиях.