Значение факторов роста в дополнительной диагностике рака толстой кишки

Рак толстой кишки (РТК) занимает третье место в структуре онкологической заболеваемости как у мужчин, так и у женщин [1]. Диагностика РТК представляет значительные трудности, так как клинически опухоль проявляет себя на поздних стадиях. В связи с этим более 70 % пациентов обращаются на III–IV стадии болезни. Известно, что РТК отличается по своей клинической агрессивности, часто имеют неблагоприятное течение и неудовлетворительные отдаленные результаты.

Учитывая указанные проблемы, поиск новых методов диагностики для наиболее раннего выявления рака толстой кишки и мониторинга состояния пациента является актуальным. При анализе немногочисленных, нередко противоречивых исследований, посвященных изучению динамики ряда биологически активных веществ, данное направление представляется достаточно перспективным. В ряде исследований установлено, что уровень некоторых факторов роста (EGF, HGF, TGF- β, VEGF, PDGF, IP-10, FGF-2, G-CSF, GM-CSF, TNFα и VEGF-A) [2–5] значительно отличается при РТК относительно контрольной группы. Указанные наблюдения могут свидетельствовать о перспективности этих показателей в качестве вероятных маркеров опухолевого процесса.

Цель исследования – определить уровень факторов роста в сыворотке крови больных раком левой половины толстой кишки и оценить возможность использования этих данных в диагностике опухолевого процесса.

Материал и методы

В основной группе было 63 пациента, оперированных в ГУЗ «Забайкальский краевой онкологиче- ский диспансер» по поводу рака (аденокарциномы) левой половины ободочной кишки (нисходящий, сигмовидный, ректосигмоидный отделы) I (T1– 2N0M0), II (T3–4аN0M0) и III (T1–2N1M0) стадии. Среди них 32 мужчины и 31 женщина в возрасте от 20 до 75 лет, средний возраст – 57,7 ± 3,8 года. Пациенты не получали какого-либо лечения в предоперационном периоде, во всех случаях до госпитализации опухоль была подтверждена при колоноскопии с последующим гистологическим исследованием. У 5 больных был выявлен метастаз в одном регионарном лимфоузле, остальные пациенты были без регионарного метастазирования. Группу клинического сравнения в количестве 25 человек составили пациенты с хроническим геморроем вне обострения, которым проводилась колоноскопия. Пациенты обеих групп дали добровольное информированное согласие на участие в исследовании.

Забор крови у пациентов основной группы осуществлялся в день операции до ее начала. У пациентов группы клинического сравнения кровь брали после исключения рака толстой кишки (после колоноскопии). Исследование крови осуществлялось с помощью тест-системы (BioLegend): мультиплексный набор для определения факторов роста (Angiopoietin-2, (Ang-2), EGF, EPO, FGF-basic, G-CSF, GM-CSF, HGF, M-CSF, PDGF-AA, PDGF-BB, SCF, TGF-α, VEGF).

Статистическая обработка полученных данных выполнялась при помощи программы Statistica версии 10.0. Проверка нормальности распределения значений переменных в группах наблюдения проводилась с использованием критерия Шапиро–Уилка, распределение принималось нормальным при p>0,05. Для оценки значимости статистических различий между исследуемыми группами при отсутствии нормального распределения переменных использовали непараметрический ранговый критерий Краскела–Уолиса. Сила корреляции оценивалась как статистически значимая при р<0,05. Для анализа корреляционной связи между исследуемыми признакам применялись коэффициент корреляции Пирсона (для нормально распределённых переменных) и коэффициент корреляции Спирмена (если распределение переменных отличалось от нормального). Сила корреляционной связи между признаками оценивалась по коэффициенту r.

Результаты

Сравнение картины крови у больных основной группы и группы контроля выявило отличия в количественном составе некоторых факторов роста (табл. 1). При раке толстой кишки наблюдалась тенденция увеличения (EGF, HGF, M-CSF, PDGF-AA, PDGF-ВВ) уровня факторов роста. В среднем у онкологических пациентов уровень таких сравниваемых веществ, как EGF, HGF, M-CSF, PDGF-AA, PDGF-ВВ, был значимо выше , чем в контрольной группе (р<0,05). Самое большое отличие – более чем в 10 раз – установлено по уровню PDGF-AA.

Кроме общих количественных изменений, установлена значимая зависимость уровня исследуемых веществ от пола, возраста пациента, а также степени дифференцировки опухоли. Так, у мужчин с РТК уровень VEGF – 331,8 пг/мл был ниже, чем у женщин – 907,5 пг/мл (корреляция Спирмена – 0,318, корреляция Гамма – 0,367, корреляция Тау Кендалла – 0,261, p – 0,001; обратная корреляционная связь слабой силы). Пациенты, включенные в исследуемые группы, были разделены по возрасту на 2 подгруппы: моложе и старше 50 лет. Выявлено, что у больных старше 50 лет уровень Angiopro-tein-2, G-CSF, EPO, M-CSF, PDGF-AA, PDGF-ВВ, VEGF был значимо выше (р<0,05), чем у пациентов до 50 лет (табл. 2). Кроме того, изменения уровня факторов роста (TGF-α, HGF) коррелировали со степенью дифференцировки опухоли (табл. 3). Выявленные закономерности свидетельствуют о наличии причинно-следственной связи колебаний уровня исследуемых веществ в плазме крови больных РТК. Изменение количественного состава указанных веществ может служить дополнительным диагностическим маркером рака толстой кишки.

Обсуждение

Одним из ведущих признаков неоплазии является избыточное деление опухолевых клеток, вызванное нарушениями регуляции процесса пролиферации. В связи с этим целесообразно остановиться на последовательности развития последней. В физиологических условиях клеточная пролиферация включает в себя следующие фазы: связывание фактора роста с его специфическим ре- цептором → активация рецепторов фактора роста → активация белков внутреннего слоя клеточной мембраны, ядерных белков → репликация ДНК → вход и продвижение клетки по пути митотического цикла, ведущие к ее обязательному делению. В условиях опухоли основными механизмами её автономности являются: продукция опухолью для себя факторов роста, рецепторов к факторам роста, обеспечивающих свой собственный рост изнутри; уменьшение продукции опухолью кейлонов – ингибиторов факторов роста; способность опухоли организовать своё собственное микроокружение. Опухолеассоциированные фибробласты считаются наиболее важными элементами клеточного микроокружения опухоли, они являются активными участниками канцерогенеза [6]. Последние продуцируют сигнальные белки: HGF, инсулиноподобный фактор роста-1(IGF-1), которые стимулируют пролиферацию клеток опухоли [7], экспрессируют факторы ангиогенеза, имеющие особое значение для развития опухоли: PDGF, VEGF [8], EGF, TGF-α, -β, FGF [9], что прослеживается и в нашем исследовании.

Подтверждена корреляционная связь между локализацией опухоли в кишке, гистологическим вариантом, стадией процесса и уровнем EGF [10]. При этом пол, возраст пациентов и степень дифференцировки опухоли не коррелировали с концентрацией исследуемых веществ [10, 11]. В настоящем исследовании выявлены значимые отличия по гендерному признаку. У мужчин с РТК уровень VEGF ниже, чем у женщин (р<0,05), что может служить доказательством влияния опухолевого процесса на уровень указанных веществ в плазме крови. Наряду с этим выявлено, что у больных РТК в возрасте 50–75 лет уровень Angio-protein-2, G-CSF выше, чем у пациентов в возрасте 20–49 лет (р<0,05). Вероятнее всего, гендерный признак и возраст пациента являются определяющими в формировании разных составляющих механизма автономности опухоли. Установленная зависимость определяется тонкими механизмами канцерогенеза, уходящими своей основой на молекулярный уровень. Для детализации этих механизмов необходимы более масштабные исследования.

В отличие от имеющихся в литературе сведений [10, 11], показана четкая корреляционная связь между степенью дифференцировки опухоли и уровнем TGF-α, HGF. Учитывая, что данные факторы роста синтезируются в самом начале формирования неоплазии, то особенности канцерогенеза в каждом конкретном случае определяют интенсивность и объёмы их выработки, а следовательно, оказывают влияние на степень дифференцировки опухоли в дальнейшем. Вместе с тем при изучении таких клинико-морфологические характеристик опухоли, как размер, форма роста, наличие болевого синдрома и опухолевого стеноза, статистически

Таблица 1/table 1

Факторы роста/ Growth factors	Основная группа/ Main group	Группа клинического сравнения/ Clinical comparison group	р
Angioprotein-2	9,5	9,8	˃0,05
EGF	291	178,0	0,018
EPO	411	147,0	˃0,05
FGF-basic	9,5	8,7	˃0,05
G-CSF	23,1	15,5	˃0,05
GM-CSF	3,4	3,1	˃0,05
HGF	306,4	70,4	<0,0001
M-CSF	114,5	56,5	0,008
PDGF-AA	12027,4	1251,0	0,0004
PDGF-BB	14329,2	4338,1	0,022
CSF	49,7	36,8	˃0,05
TGF-α	7,4	7,6	˃0,05
VEGF	600,0	290,4	˃0,05

Таблица 2/table 2

Параметры/ Parameters	Основная группа/ Main group		Группа клинического сравнения/ Clinical comparison group
	Angiopro-tein-2	G-CSF	EPO	M-CSF	PDGF-AA	PDGF-ВВ	VEGF
Уровень вещества (пг/мл), 50–75 лет/ Substance level (pg/ml), 50–75 years old	12,7	26,4	245,6	95,2	4222,8	12074,8	536
Уровень вещества (пг/мл), 20–49 лет Substance level (pg/ml), 20–49 years old	3,8	10,7	104,5	43,3	661,7	3310,3	234,5
Корреляция Спирмена/ Spearman's correlation	0,037	0,06	-0,23	-0,314	-0,216	-0,252	-0,25
Корреляция Гамма/ Gamma correlation	0,026	0,08	-0,22	-0,314	-0,213	-0,258	-0,236
Корреляция Тау Кендалла/	0,025	0,08	-0,17	-0,242	-0,164	-0,199	-0,182
Tau Kendall correlation
p	0,022	0,04	0,037	0,013	0,037	0,022	0,051

Таблица 3/table 3

Уровень исследуемых веществ у пациентов с разной степенью дифференцировки опухоли the level of the studied substances in patients with different grades of tumor differentiation

Параметры/Parameters	TGF-α	HGF
Уровень вещества (пг/мл), высокодифференцированная аденокарцинома/ The level of the substance (pg/ml), highly differentiated adenocarcinoma	10,1	436,8
Уровень вещества (пг/мл), умереннодифференцированная аденокарцинома / The level of the substance (pg/ml), moderately differentiated adenocarcinoma	6,6	225,6
Корреляция Спирмена/Spearman's correlation	-0,29	-0,22
Корреляция Гамма/Gamma correlation	-0,357	-0,27
Корреляция Тау Кендалла/Tau Kendall correlation	-0,232	-0,17
р	0,013	0,048

Уровень исследуемых факторов роста (средние значения, пг/мл) the level of the studied growth factors (average, pg/ml)

Уровень исследуемых веществ у пациентов разных возрастных групп the level of test substances in patients of different age groups

достоверных отличий не обнаружено. Выявлены корреляционные связи между уровнем отдельных факторов роста и рядом клинико-морфологических признаков опухоли, что может быть использовано в клинической практике.

Заключение

Уровень содержания EGF, HGF, M-CSF, PDGF-AA, PDGF-ВВ в плазме крови больных РТК достоверно отличается от такового в группе людей с неопухолевой патологией, что может быть исполь- зовано как дополнительный метод неинвазивной диагностики РТК. Выявлена корреляция между уровнем содержания: VEGF – с полом; Angiopro-tein-2, G-CSF, EPO, M-CSF, PDGF-AA, PDGF-ВВ, VEGF – с возрастом пациента; TGF-α, HGF – со степенью дифференцировки опухоли. Указанные данные свидетельствуют о том, что патофизиологические процессы, протекающие во время канцерогенеза, имеют свои биологические особенности, которые требуют дальнейшего изучения.