Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема рака легкого - одна из наиболее актуальных в клинической онкологии. За последнее десятилетие быстрый рост смертности от рака легкого отмечаечся во многих странах. Статистические показатели повышаются примерно на 10 % каждые 5 лег [Rubin С.Н. et а)., 1994). В России, в структуре заболевпемосш опухолями, новообразования легкого занимают в настоящее время первое меенч [Березкин Д.П., Филатов В.П., 1989). Неблагоприятные эпидемиологические данные, низкий уровень своевременно!! диагностики к неудовлетворительные результаты лечения диктуют необходимость поиска путей решения -ной сложной и важной проблемы [ Трахтеиберг А.Х. и др., 1987; Напалков Н.П., Мерабншвили В.М., 1990; Белоусов В.В., 1991; Morgan G.W., Brett S.N., 1995, Pope С.A. et al., 1995).
В настоящее время большинство отечественных и зарубежных онкологов пришли к мнению, что успешное решение проблемы лечения больных раком легкого, в основном, определяется успехами ее своевременной диагностики [Трахтеиберг Л.Х., Кузьмин И.В., 1985; Вагнер Р.И. и др., 1987; Doll R. et al., 1994]. В специализированных клиниках рак легкого удается отвергнуть или подтвердить почти п 100 % случаев. Тем не менее проблема диагностики остается не менее острой, чем 10-20 лет назад. Основная трудность заключается в том, что рак легкого не имеет патогноманичных симптомов. В последние годы активно изучают возможность использования для проведения ранней диагностики различных опухолевых маркеров - биологически активных вешеств, концентрация которых в сыворотке крови увеличивается в процессе карциногенсза: антигенов, гормонов, ферментов, липидов, белков, метаболитов [ Голубев А.Г., Дильман П.И., 1983; Блохнна И.Г., Ткачева ГА., 1988; Басеалык Л.С. и др., 1988; Габуния Р.И., Ткачева ГЛ., 1989 ; Shin
2 D.M et al., 1994]. Некоторые из них содержатся в опухоли и появляются в
кропи только при определенных условиях. Интересно отметить, что функции практически всех оикомарксров неизвестны. Таким образом, изучение белка с определенными свойствами, и потенциально являющегося онкомаркером, преде іавляет двухсторонний интерес. Одним из таких белков является формені ксенобиотнко-мстаболизирующей группы - глутатнон S-трансфераза 14-1, активное изучение которого началось в конце 80-х голов. В настоящее время практически доказана его диагностическая ценность как онкомаркера, хотя производство диагностических наборов, по всей видимости, еще не обсуждалась. Свойства и функции глутатнон S-трансферазы Р1-1 изучены крайне фрагментарно, что не позволяет создать целостного представления о роли лот белка в нормальной и опухолевой тканях леї кого.
Цель и задачи исследования. Целью работы явилось определение свойств и возможных функций IT Р1-1 в нормальной и опухолевой тканях леї кого, оценка диагностической эффективности определения содержания фермента в сыворотке крови больных раком легкого и достаточности проведенною хирургического лечения. В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи;
1. Газрабогать методические подходы по выделению ГТ Р1-1 из
изучаемого материала, определению биохимических свойств ГТ Р1-І в ткани
легкого, субклеточному распределению фермента в опухолевой ткани легкого
и содержания белка в сыворотке кровц методом иммунораднометрнческого
анализа.
-
Сопоставить свойства ГТ Р1-1 в нормальной н опухолевой тканях и содержание фермента в сыворотке крови при различных патологических состояниях.
-
Оцепить субклеточное распределение ГТ Р1-1 и значение фермента в дифференциальной диагностике опухолевых поражений легкого, оценке
з
эффективности проведенного хирургического лечения,
регулировании пролнферативной активности клеток посредством изменении активности ГТ и содержания восстановленного глутатиона (GSH).
Научная новизна. Получены данные по активности ГТ в нормальной и опухолевой тканях легких. Описан метод выделения ГТ РІ-1 из легочной и плацентарной тканей. Показано наличие двух форм ГТ РІ-1, имеющих одинаковые молекулярные массы, но различные изотлектрические точки. Доказано значимое увеличение процентного содержания формы 2 ГТ Р1-І в опухолевой ткани. Охарактеризована возможность связывания целою спектра жирных кислот с обеими формами фермента, и подтверждено статистически достоверное увеличение содержания ЖК с длиной углеродной Цепи 018 и уменьшение ЖК с С=20 в опухолевой форме фермента. Продемонстрирована субклеточная локализация ГТ Р1-1: цитоплазма, ядро, цнтоплазматнческая мембрана. Описан способ определения содержания ГТ Р1-1 в сыворотке крови. Определен верхний уровень содержания фермента в сыворотке крови здоровых лиц. Подтверждено статистически достоверное увеличение содержания ГТ РІ-1 в сыворотке крови больных раком легкого. Оценена возможность определения содержания фермента для подтверждения радикальности выполненного хирургического лечения. Показана возможность связывания ГТ Р1-1 с ключевыми сигнал-передающими белками: рецептором эпидермального фактора роста (РЭФР) и фосфолипазой Су (PLCy). Описан механизм регулирования ферментативной активности ГТ Р1-1 посредством изменения его уровня фосфорилирования по серину и треонину. Предложена одна из возможных функций фермента, связанная с регулированием пролнферативной активности клеток посредством изменения внутриклеточной концентрации GSH.
Научная к практическая значимость. Полученные клинические ч экспериментальные данные расширяют теоретические и практически»
представлення о роли ГТ РІ-) up» онкологических поражениях легких. В настоящей работе показано, что ГТ P1-I как в нормальной, так и в опухолевой тканях представлена двумя формами, имеющими различные биохимические свойства и процентное содержание. Охарактеризованы особенности спектров ЖК, связывающиеся с формами ГТ Р1-І, и их изменение при опухолях легких. Показана субклеточная локализация фермент в раинчных компартментах клетки, что может свидетельствовать о многообрашн функции IT Р1-І. Одной из таких функций может быть участе ГТ РІ-І в регулировании мтотической активности клеток, опосредуя действие ростовых факторов (в частности, ЭФР) через регулирование впутрпкле точної о содержания OSM. Данная функция проявляется при ИІМСНСНИП активности фермента, связанной с фосфатной модификацией ГТ 1*1 — 1 по сернну н треонину.
13 ходе исследования определены новые лабораторно-диагностнческне показатели, позволяющие проводить дифференциальную диагностику опухолевых поражений летких и оценку эффективности выполненного хирургически! о лечения.
Основные положения, выпоенные на шщшну:
1.11а основании клинических и экспериментальных данных определяются СІЮЙСІВЛ. субклеточная локализация и вотможные функции ГТ Р1-І в опухолевой и нормальной тканях леї кою. Утверждается возможная роль данною фермента в регуляции пролифераіивноіі активности клеток посредством изменения внутриклеточного содержания GSII.
2. Обосновывается диагностическая значимость определения содержания Г! РІ-І в сьнюроіке крови при проведении дифференциальной диагностики злокачественных новообразовании .таких. опенке эффективности выполненною хирургического деченн,,
Реализация и апробация работы. Результаты работы внедрены в практику научных исследований, а также используются в учебной работе при проведении занятий со слушателями I и VI факультетов на кафедре клинической биохимии и лабораторной диагностики.
По результатам работы оформлено 2 рационализаторских предложения, получена приоритетная справка по изобретению на способ диагностики рака легкого.
Результаты проведенных исследований доложены на III (Москва, 1993 г.) и IV (С.-Петербург, 1994 г.) Всесоюзных конгрессах по болезням органов дыхания; на научно-практической конференции "Возможности и перспективы диагностики и лечения в клинической практике" (Москва, 1992 г.); на конференции молодых ученых и специалистов ВМедА (г. С.-Петербург, 1993);
По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, из них 6 - п ценгральных изданиях.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введення, семи глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 175 источников. Диссертация иллюстрирована 8 таблицами и 16 рисунками. Машинописный текст диссертации составляет 133 страницы,