Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1 Влияние жировой ткани на течение и прогноз колоректального рака, современное состояние проблемы (обзор литературы) 8
1.1. Введение 8
1.2. Эпидемиология колоректального рака 9
1.3. Эпидемиология ожирения 11
1.4. Ожирение. Классификация. Диагностика. Особенности метаболической активности 11
1.5. Влияние ожирения на онкопатологию 16
1.6. Вероятные механизмы, посредством которых ожирение влияет на патогенез развития колоректального рака 17
1.6.1. Инсулин, Инсулиноподобный фактор роста, IGFR-I сигнализация 17
1.6.2. Адипокины 20
1.7. Молекулярные пути влияния ожирения на патогенез КРР 24
1.8. Заключение: 26
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 28
2.1. Характеристика основной группы пациентов 29
2.4. Характеристика контрольной группы здоровых добровольцев 37
2.5. Методика определения уровней гормонов в сыворотке крови 40
2.6. Методики статистической обработки данных исследований 41
ГЛАВА 3. Результаты исследования и их обсуждение 42
3.1. Результаты исследования в основной группе пациентов 42
3.4. Результаты исследования в контрольной группе 62
ГЛАВА 4. Результаты исследования течения крр в зависимости от клинико-морфологогических данных, гормонального статуса и их обсуждение 64
Выводы 80
Практические рекомендации 81
Библиографический список
- Эпидемиология колоректального рака
- Вероятные механизмы, посредством которых ожирение влияет на патогенез развития колоректального рака
- Характеристика контрольной группы здоровых добровольцев
- Результаты исследования в контрольной группе
Эпидемиология колоректального рака
С учетом того, что различные жировые депо организма обладают различной метаболической активностью, и частота и тяжесть сопряженных с ожирением нарушений и заболеваний зависят не только от степени ожирения (ИМТ), но и особенностей отложения жировой ткани в организме для определения типа ожирения и сопутствующего риска измеряют окружность талии (ОТ) и вычисляют отношения окружность талии/окружность бедер (ОТ/ОБ). Отношение окружности талии к окружности бедер более 0,85 у женщин и более 1 у мужчин указывает на андроидный (висцеральный) тип ожирения.
Выявление висцерального типа ожирения наиболее эффективно с помощью КТ- и MP-томографии, однако высокая стоимость этих методов ограничивает их применение в широкой практике [65]. Исследования подтвердили (посредством МРТ/КТ) тесную корреляцию между степенью развития висцеральной жировой ткани и величиной окружности талии(ОТ) [50]. Выявлено, что ОТ, больше 94 см для мужчин и 85 см для женщин, косвенно свидетельствует о таком объеме висцеральной жировой ткани, при котором, как правило, развиваются метаболические нарушения и значительно возрастает риск развития осложнений [41, 125, 172].
Впервые обратил внимание на различные варианты распределения жировой ткани в организме J. Vague, который еще в 1947 году описал два типа отложения жира - центральное (андроидное) и периферическое (гиноидное). При андроидном ожирении (висцеральном, абдоминальном, в форме «яблока») жировая ткань откладывается преимущественно в верхних 2/3 туловища (в области живота). При гиноидном ожирении (женском, в форме «груши») отложение жира происходит преимущественно в нижних отделах, на бедрах и ягодицах. [6]
Классификация ожирения по типу и степени необходима прежде всего для оценки риска развития многих заболеваний, в том числе и онкопатологии. В отношении КРР, по результатам исследований в данной области избыточная масса тела и ожирение, при ИМТ выше 25 и центральный вариант распределения жировой ткани рассматриваются в качестве факторов риска развития неопластических процессов в толстой кишке, начиная от аденом с последующим развитием опухоли. [18, 43, 44, 78, 182, 187] Обращая внимание на особенности отложения жировой ткани, по мнению ведущих эндокринологов, разные типы жирового депо (глютеофеморальное, абдоминальное/висцеральное, паранефральное и др.) обладают разным специфическим эволюционно выработанным функциональным назначением и разной эндокринной активностью, что обусловливает их неодинаковое влияние на риск развития той или иной патологии [34, 91]. Жировая ткань рассматривается как эндокринный и паракринный орган, способный влиять на другие органы и системы [12, 91, 128]. Эти свойства жировой ткани отличаются в зависимости от морфологии самих адипоцитов и их локализации [151]. Висцеральный жир (мезентериальные адипоциты) гораздо более активен в эндокринологическом плане, чем подкожный и выделяет факторы, которые системно влияют на иммунологические, метаболические и эндокринные процессы организма [20, 91, 148, 183].
Вряд ли возможно охарактеризовать участие жировой ткани в патогенезе развития КРР, каким-то одним механизмом [142, 181]. Скорее это комплекс взаимосвязанных компонентов сложной системы [28, 40, 107, 169]. Жировая ткань, и прежде всего висцеральный(центральный) жир в настоящее время рассматривается, как хроническое воспалительное заболевание, и появляется все больше доказательств в пользу участия секретируемых ей адипокинов и цитокинов в патогенезе КРР [181]. Результаты действий адипоцитов обусловлены посредством нарастания и поддержания хронического системного воспаления, инсулинорезистентности, гиперинсулинемии, гиперглюкоземии, изменения концентраций синтезируемых адипо/цитокинов, ростовых факторов (важнейшими из которых являются изменения синтеза Инсиноподобного фактора pocTa-I(IGF-I) и связывающих его белков, сосудистого, эндотелиального и трансформирующего факторов роста) [77, 79, 91, 196]. Кроме того, избыток висцеральной жировой ткани создает условия хронической ишемии колоноцитов, способствуя нарастанию и поддрежанию окслительного стресса, локальной и системной гипоксии, создавая условия проонкогенной среды [69, 119, 130, 198].
Особое внимание к висцеральной жировой ткани обусловлено ее топографическими и метаболическими особенностями: большим количеством адипоцитов на единицу массы ткани, обильным кровоснабжением и иннервацией, высокой плотностью адренорецепторов (преимущественно типа ЬЗ); рецепторов к глюкокортикоидам и половым гормонам(андрогенам); более интенсивным липолизом, индуцированным катехоламинами и менее выраженное торможение липолиза, индуцируемого инсулином. Помимо этого висцеральные адипоциты интенсивнее синтезируют цитокины, в том числе интерлейкин-б(ІЬ-б), интерлейкин-1а (IL-la), Фактор некроза опухоли-a (TNF-a), которые при длительной активации способствуют росту и пролиферации злокачественных клеток. [74, 101, 104, 148, 153, 163, 195] Помимо все прочего висцеральная жировая ткань активнее синтезируют адипокины, гормоны жировой ткани, обладающие различными локальными, периферическими и центральными эффектами, влияющими на потребление пищи, метаболические процессы, формирование окислительного стресса, нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы, процессы роста и дифференцировки тканей(клеток).[79, 155]
Вероятные механизмы, посредством которых ожирение влияет на патогенез развития колоректального рака
Материалом для работы послужили данные обследования и лечения 291 больного КРР (основная группа) с I, II, III стадией заболевания, получивших лечение в ФГБУ «Российский Научный Центр Рентгенорадиологии» Минздрава России за период с 1996 по 2014 годы. У всех пациентов при первичном обращении имелись антропометрические данные (рост, вес), на основании которых производился расчет показателя ИМТ. Также у всех больных данной группы имелись результаты проведенного обследования и лечения КРР, результаты послеоперационного морфологического исследования опухоли и результаты отдаленного наблюдения.
Помимо вышеперечисленных параметров у 75 больных из основной группы, получивших лечение в РНЦРР с 2011 года по 2014 год, измерялись окружность талии (ОТ) и окружность бедер (ОБ). С учетом проспективного характера исследования эти больные были выделены в отдельную подгруппу №1. В последующем на основании результатов ОТ и ОБ у больных подгруппы определялся характер распределения жировой ткани. Данный признак расчитывался на основании соотношения окружности талии к окружности бедер (ОТ/ОБ). Результаты ОТ/ОБ больше 1 для мужчин и больше 0,85 для женщин определяли центральный (абдоминальный) вариант распределения жировой ткани. Результаты меньше 1 и 0,85 определяли периферический (гинойдный) вариант распределения жировой ткани для мужчин и женщин, соответственно.
С учетом лабораторных возможностей для проведения анализа уровней гормонов, изучаемых в работе (Инсулин, Адипонектин, Резистин, Лептин) 47 больных КРР из подгруппы №1 были выделены в отдельную подгруппу №2.
Помимо расчета ИМТ и определения варианта распределения жировой ткани у больных данной подгруппы выполнялся забор венозной крови натощак с последующим определением в сыворотке крови гормонов, заявленных в исследовании.
Для сравнительного анализа уровней гормонов к подгруппе №2 в период с 03. 2014 года по 10. 2014 года, согласно исследуемым параметрам, была подобрана контрольная группа из 30 здоровых добровольцев. Критериями отбора в группу являлось отсутствие на момент исследования онкологических заболеваний любой локализации, а также отсутствие таковых в анамнезе. Кроме того, добровольное согласие на участие в исследовании и согласие на обработку персональных данных. 2.1.Характеристика основной группы пациентов.
Исследование базировалось на данных историй болезни 291 пациента, с I, II, III стадией КРР, получивших лечение в Российском Научном Центре Рентгенорадиологии за период с 1996 по 2014 годы. Распределение пациентов группы по полу было статистически равным. В группу вошли 135 мужчин (46,39%) и 156 женщин (53,61%) (рис. 2.1.). Средний возраст больных в группе был 61,99±11,16 лет. Для мужчин и женщин 61,27±12,2 лет и 62,63±10,35 лет, соответственно. мужчины женщины
Распределение пациентов основной группы по полу. Рисунок 2.2 Распределение больных основной группы по локализации опухоли. 89 (30,58%) и в прямой кишке у 117(40,21%) пациентов, (рис. 2.2 ) новообразований, седьмое издание 2009 год). С I стадией заболевания на момент первичного обращения был 61 больной (20,96%), со II стадией - 132 (45,36%) и с III стадией - 98 человек (33,68%). Пациенты с IV стадией КРР на момент установки диагноза в исследование не включались, (рис. 2.3)
Распределение пациентов основной группы по стадиям КРР. Больные основной группы по гистологическому строению опухоли (таб. 2.1) на основании результатов морфологического исследования операционного материала пациентов распределились следующим образом: у наибольшего количества больных - 163 (56,01%) была диагностирована умеренно дифференцированная аденокарцинома, вторым по распространенности вариантом морфологии опухоли была высокодифференцированная аденокарцинома. Пациентов с таким вариантом морфологии было 105 (36,08%). И третьим вариантом гистологического строения опухоли была низкодифференцированная аденокарцинома. Больных с такой морфологией в основной группе было 23 человека (7,91%). Пациенты с другими вариантами гистологического строения опухоли в исследование не включались по причине малого количества случаев и статистически незначимых результатов исследований у данных больных.
Характеристика контрольной группы здоровых добровольцев
Важным гормоном жировой ткани, который исследовался в подгруппе А группе, был Лептин. В норме уровень лептина в сыворотке крови для мужчин равен 2-5,6 нг/мл, для женщин 3,7-11,1 нг/мл.
Мы оценивали показатели Лептина у пациентов с КРР на основании тех же критериев, что и для вышеописанных гормонов: в зависимости от ИМТ, варианта распределения жировой ткани, прогрессирования заболевания.
По результатам исследования было выявлено повышение уровня Лептина с ростом ИМТ. (рис. 3.6) У пациентов с нормальным ИМТ ((п = 20), 42,55%) медиана уровня Лептина была 1,67 [0,1;28,24] нг/мл, В подгруппе с избыточной массой тела (п = 12) - 17,98 [6,57;35,85] нг/мл. При ожирении (п = 15) данное значение было равно 47,97 [16,99;69,38] нг/мл 50 30 10
Выявленные различия уровней Лептина в зависимости от ИМТ были достоверны, р 0,003 . Также был выполнен анализ изменения концентрации Лептина от ИМТ для двух подгрупп по ИМТ. При нормальном ИМТ (п = 20) и при избыточной массе тела и ожирении (п = 27). Медианы значений Лептина были 1,67 [0,1;28,24] нг/мл и 29,51 [8,52; 66,64] нг/мл, соответственно, достоверность полученных различий была подтверждена р 0,05. (таб. 3.12)
В зависимости от варианта распределения жировой ткани при периферическом варианте распределения жировой ткани (п = 20) и при среднем ИМТ в группе 25,83± 3,69, медианы показателей Лептина были 1,7 [0,1;32,46] нг/мл. А при центральном варианте распределения жировой ткани (п = 27) и среднем ИМТ в группе 27,25±4,08 было отмечено значительное повышение значений Лептина 32,46 [16,15;66,64] нг/мл. Полученные различия уровня Лептина были статистически достоверны, р 0,000055 . (рис. 3.7).
Для Лептина была выявлена выраженная зависимость с прогнозом КРР. При этом склонность к прогрессированию опухоли увеличивалась с повышением уровня Лептина в сыворотке крови больного. При анализе результатов исследования была установлена граница концентрации этого гормона, когда частота прогрессировать опухоли резко возрастала - 30 нг/мл.
Для проведения дальнейшего анализа влияния Лептина на течение КРР были сформированы две подгруппы по критерию показателя Лептина выше и ниже 30 нг/мл.
В подгруппу пациентов с уровнем Лептина ниже 30 были включены 29 пациентов ((п = 29), 61,7%), в подгруппу с уровнем Лептина выше 30 нг/мл были включены 18 пациентов ((п = 18), 38,3%). Группы были статистически однородны, и значимых различий по полу, стадиям и морфологии опухоли выявлено не было. В подгруппах был выполнен анализ прогрессирования КРР.
В группе с уровнем Лептина до 30 нг/мл прогрессирование наблюдалось у 3,45% (п=1), тогда как в подгруппе с уровнем Лептина выше 30 нг/мл прогрессирование наступило у 44,44% пациентов (п = 8). Различия, были достоверными, (р 0,0007). (рис.3.9)
При анализе распределения пациентов с прогрессированием заболевания в группе с высоким Лептином прогрессирование наступило у 1 больного с I стадией, у 4х больных со II стадией и Зх больных с III стадией КРР.
Прогрессирование КРР в зависимости от значений Лептина сыворотки крови, % p 0,0007 С целью дальнейшего подтверждения полученного нами вывода о значимости определенной в работе границы Лептина 30 нг/мл в течении КРР для пациентов групп с низким (меньше 30 н/г) и высоким (больше 30 нг/мл) Лептином проводился сравнительный анализ безрецидивной выживаемости по Каплану-Майеру, полученные различия были достоверны, р 0,00015.
Сроки наблюдения сроки наблюдения 12 месяцев без прогрессировать пережили 100% пациентов с Лептином ниже 30 нг/мл и только 74,12% при Лептине выше 30 нг/мл. Сроки 36 месяцев пережили без прогрессирования КРР 45,59% пациентов с уровнем Лептина выше 30 нг/мл. Таким образом, результаты данного анализа также свидетельствуют о негативном влиянии значений Лептина выше 30 нг/мл на течение КРР. 3.4.Результаты исследования в контрольной группе здоровых добровольцев.
Исследование гормонального профиля было выполнено и для 30 человек контрольной группы. По полу, возрасту, антропометрическим данным группа статистически не отличалась от остальных групп (достоверность различий в группе была р 0,05). (таб. 2.4)
Для выполнения анализа изменения уровней исследуемых гормонов в зависимости от ИМТ добровольцы группы были разделены на 2 подгруппы. В группу с нормальным ИМТ были включены 12 человек (40%). В группу с избыточной массой тела и ожирением были включены 18 человек (60%). Для данных подгрупп выполнялся анализ данных исследуемых гормонов и сравнение полученных результатов с аналогичными показателями у пациентов с КРР. Сравнение производилось по критерию Манна-Уитни и считалось достоверным при значении р 0,05.
При нормальной массе тела (п = 12, 40%) были получены следующие медианы значений исследуемых гормонов: Адипонектин 6,5 [1,6;13,7] мкг/мл, Резистин 5,6 [4,7;7,9] нг/мл, Инсулин 1,6 [0,7;3,6] мкЕд/мл, Лептин 6,3 [0;25,9] нг/мл.
Результаты исследования в контрольной группе
При аналогичном анализе уровня гормона в группе здоровых добровольцев также статистически значимых различий по всем исследуемым критериям не наблюдалось.
Статистически значимое различие при исследовании данного гормона было получено при сравнении концентрации у больных КРР и здоровых добровольцев при нормальном ИМТ. Наблюдались более высокие уровни Резистина были при КРР, однако значения были в пределах установленных референсных границ для данного гормона, что не позволяет делать выводов о его прогностической значимости. .
Лептин, исследованный в работе, является первым и, на сегодняшний день, «главным» из открытых адипокинов. В сравнении с вышеописанными адипокинами для Лептина имеется больше данных о физиологических эффектах и изменениях гормона при избыточной массе тела и ожирении, активно исследуется роль Лептина в качестве участника патогенеза развития опухолей различных локализаций, в том числе и КРР. При этом более скромные и неоднозначные результаты имеются по исследованиям дальнейшего участия Лептина в течении заболевания.
В нашем исследовании изучалась зависимость показателей Лептина от антропометрических параметров у пациентов с КРР и добровольцев контрольной группы. Изучалась связь изменений данного гормона с прогрессированием КРР и определение его возможной роли в качестве прогностического критерия течения заболевания.
При анализе Лептина в зависимости от пола, возраста в обеих группах, а также зависимости от стадии, локализации, морфологии опухоли у пациентов с КРР статистически значимых различий не было выявлено.
При анализе показателей Лептина в зависимости от ИМТ отмечался значительный рост концентрации гормона при увеличении ИМТ. При сравнении результатов внутри основной группы увеличение Лептина при избыточной массе тела произошло более чем в 10 раз по сравнению со значением в группе с нормальным ИМТ. И еще более значимый рост был отмечен в группе с ожирением, концентрации Лептина были в 40 раз выше, по сравнению с данными группы нормального ИМТ. Статистическая достоверность полученных различий подтверждалась значением р 0,003.
Данная тенденция была и в контрольной группе: показатели Лептина в группе избыточной массы тела и ожирения были почти в 5 раз выше чем в группе с нормальным ИМТ. Различия были статистически достоверны, показатель р был 0,05. Сравниваемые группы пациентов и здоровых контрольной группы, сформированные по исследуемому признаку, были однородными и статистически не различались.
Таким образом нами была выявлена связь увеличения Лептина с ростом ИМТ как среди пациентов с КРР, так и в группе контроля. Однако при КРР рост показателей гормона был значительно более высоким, что, вероятно, может указывать на нарастание изменений метаболической активности жировой ткани при КРР.
На следующем этапе работы оценивались показатели Лептина в зависимости от варианта распределения жировой ткани. Группы сформированные по варианту распределения жировой ткани были статистически сопоставимы по полу, возрасту, стадиям, локализации и морфологии опухоли
В группе пациентов с центральным вариантом распределения жировой ткани показатель Лептина был почти в 20 раз выше чем значения в группе с периферическим вариантом распределения жировой ткани. Статистически выявленные различия были достоверны, р 0,000055. При сравнении данных значений с нормой, при центральном варианте распределения жировой ткани увеличение Лептина произошло почти в 3 раза по сравнению с верхней границей нормальных значений.
С целью оценки прогностической значимости Лептина на течение КРР Проводился анализ изменений показателей Лептина при прогрессировании КРР, по итогам было выявлено статистически достоверное (р 0,0015) увеличение концентрации Лептина при прогрессировании КРР. Показатели гормона при прогрессировании КРР были почти в 4,5 раза выше верхней границы нормальных значений.
Таким образом, для Лептина была выявлена выраженная зависимость с прогнозом КРР. При этом склонность к прогрессированию опухоли увеличивалась с повышением уровня Лептина в сыворотке крови больного. При анализе результатов исследования была установлена граница концентрации этого гормона, когда частота прогрессирования опухоли резко возрастала - 30 нг/мл.
Группы, разделенные по данному признаку для дальнейших исследований, были однородными и статистически не различались полу, возрасту, стадии, локализации и морфологии опухоли.
В группе пациентов с уровнем Лептина ниже 30 прогрессирование КРР наступило в 3,45% случаев, тогда как в группе пациентов с уровнем Лептина выше 30 мкг/мл значительное ухудшение течения КРР, прогрессирование заболевания, наступило почти у половины пациентов. Полученные различия были статистически достоверны, р 0,00065. Подтверждение результатов также было получено и представлено в графиках по критерию безрецидивной выживаемости по Каплану-Майеру.
В дополнение к полученным результатам неблагоприятного влияния высокого уровня Лептина на течение КРР необходимо отметить, что даже у пациентов с нормальным ИМТ, у которых наступило прогрессирование КРР уровень Лептина был значительно выше нормы. Прогрессирование в группе высокого Лептина наступило у 1 больного с I стадией, у 4х больных со II стадией и Зх больных с III стадией КРР. Это указывает на то, что определение уровня Лептина сыворотки крови может рассматриваться в качестве дополнительного фактора неблагоприятного прогноза КРР даже при ранних стадиях (I, II) заболевания.
