Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные представления об иммунной системе кишечного тракта в норме и при патологии. молеку лярные механизмы канцерогенеза (обзор литературы) 14
1.1 Колоректальный рак. Заболеваемость. Механизмы возникновения и развития. 14
1.2 Иммунная система желудочно-кишечного тракта. 19
1.3 Воспаление и рак толстой кишки. Молекулярно-иммунологические механизмы . 32
1.4 Роль иммунокомпетентных клеток при колоректальном раке 42
1.5 Молекулярные механизмы канцерогенеза. 49
Глава 2. Материал и методы исследования. 57
2.1. Клиническая характеристика больных 57
2.2. Иммунологические методы 63
2.3. Исследование тканевых фибринолитических процессов, ростовых факторов, неоангиогенеза и опухолевых антигенов 65
2.4. Морфологические и иммуногистохимические методы 65
2.5. Методы статистического анализа 67
Глава 3. Состояние локального иммунитета при злокачественном поражении толстой кишки 70
3.1. Показатели местного клеточного иммунитета у больных раком толстой кишки 70
3.2. Экспрессия рецепторов лимфоцитов при раке толстой кишки 82
3.3. Показатели клеточного иммунитета в периферической крови больных раком толстой кишки 84
3.4. Тканевой цитокиновый профиль при раке толстой кишки 88
3.5. Сравнительный анализ параметров клеточного цикла и локального иммунитета при раке толстой кишки 92
3.6. Прогностические иммунологические критерии развития отдаленных метастазов рака толстой кишки 100
Глава 4. Состояние локального иммунитета при поверх ностных хронических колитах и полипах толстой кишки . 111
4.1 Локальный клеточный иммунитет у пациентов поверхностным хроническим колитом 111
4.2 Локальные иммунные изменения при аденоматозных полипах толстой кишки 114
4.3 Сравнительный анализ показателей клеточного иммунитета в ткани и в крови у больных полипами толстой кишки и поверхностным хроническим колитом 119
4.4 Тканевой цитокиновый профиль при полипах толстой кишки и поверхностных хронических колитах 124
Глава 5. Сравнительный анализ состояния локального иммунитета при раке, полипах толстой кишки и при по верхностном хроническом колите 133
5.1 Локальный иммунный статус больных раком толстой кишки и поверхностным хроническим колитом 133
5.2 Локальный иммунный статус больных раком и полипами толстой кишки 140
5.3 Экспрессия рецепторов лимфоцитов в исследуемых группах 149
5.4 Сравнительный анализ состояния клеточного иммунитета в периферической крови у больных с заболеваниями толстой кишки 152
5.5 Локальный цитокиновый профиль больных раком и полипами толстой кишки 154
Глава 6. Морфоиммуногистохимическая характеристика предопухолевых и опухолевых процессов толстого кишечника 165
6.1 Морфоиммуногистохимическая характеристика аденом толстой кишки 165
6.2 Морфоиммуногистохимическая характеристика аденокарцином на фоне аденом толстой кишки 172
6.3 Морфоиммуногистохимическая характеристика аденокарцином толстой кишки 174
6.4 Иммуногистохимическая дифференциальная диагностика высоко-дифференцированных аденокарцином и аденом толстой кишки 181
Глава 7. Состояние активности фибринолитической системы, ростовых факторов и опухолевых антигенов при раке и аденомах толстой кишки 186
7.1 Активность компонентов тканевой фибринолитической системы в злокачественной опухоли толстой кишки 186
7.2 Уровень маркеров пролиферации и неоангиогенеза в ткани опухоли толстой кишки 194
7.3 Уровень опухолевых антигенов в ткани при раке и полипах толстой кишки 203
7.4 Прогнозирование развития метастазов в печень рака прямой кишки 209
Заключение 212
Выводы 242
Практические рекомендации 245
Список сокращений
- Воспаление и рак толстой кишки. Молекулярно-иммунологические механизмы
- Исследование тканевых фибринолитических процессов, ростовых факторов, неоангиогенеза и опухолевых антигенов
- Сравнительный анализ параметров клеточного цикла и локального иммунитета при раке толстой кишки
- Тканевой цитокиновый профиль при полипах толстой кишки и поверхностных хронических колитах
Воспаление и рак толстой кишки. Молекулярно-иммунологические механизмы
В мире, по данным 2012 года, колоректальный рак стоит на четвертом месте по заболеваемости и смертности после рака легкого, молочной и предстательной железы. В России колоректальный рак входит в первую десятку злокачественных опухолей как по заболеваемости, так и по смертности. В общей структуре онкологических заболеваний шестое место занимает ободочная кишка (6,1%), седьмое – прямая кишка (5,2%) (Каприн Д.А. и соавт., 2016). Раком ободочной и прямой кишки чаще болеют мужчины (20,6 и 10,0 соответственно на 100 тыс. населения), чем женщины (14,3 и 6,9 соответственно на 100 тыс. населения) (Джемал А., Винеис П., Брей Ф., Торре Л., Форман Д., 2014).
Механизмы возникновения и развития колоректального рака различны. Существуют экзогенные (пища, алкоголь, курение и др.) и эндогенные факторы (сахарный диабет, метаболический синдром, нарушение жирового обмена и др.), влияющие на развитие заболеваний в желудочно-кишечном тракте (Шапошников А.В., 2015; Park J.K. et al., 2010; Jensen K., et al., 2012; Cao Н., 2013; Derry M.M. et al., 2013; Hjartoker A. et al., 2013; Pericleo M. et al., 2013; Uslu S., 2013). Кроме того, к факторам возникновения колоректального рака следует отнести семейную предрасположенность, так называемые наследственные раки, ген-дерные различия, возрастные изменения, состояние микрофлоры кишечника (Му-товин Г.Р., 2001; Кит О.И. и соавт., 2013; Каприн Д.А. и соавт., 2015; Chen W., 2012; Aziz Q. et al., 2013; Conteduca V., 2013). Хроническое воспаление в той или иной степени выраженности служит фоном для возникновения колоректального рака (Coussens L.M., Werb Z., 2002; Pollard J.W., 2004; Balkwill F., Charles K.A., Mantovani A., 2005; McLean M.H. et al., 2011).
Иммунная система желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) представлена лим-фоидной тканью, ассоциированной с кишечником (GALT), располагается в трех частях – диффузно распределена по собственной пластинке под кишечным эпителием, в самом эпителии и в организованных лимфоидных фолликулах – пейеро-вых бляшках. Она находится в самом тесном контакте с громадным потоком микробного и аллергенного материала, поступающего из просвета кишечника, и служит первым барьером на его пути (Хаитов Р.М., Пинегин Б.В., 2002; Meresse B., Cerf-Bensussan N., 2009). В диффузной лимфоидной ткани собственной пластинки кишечника, включая слизистую оболочку (эпителиальный пласт) и подслизистый слой (собственно пластинка – lamina propria), преобладают клетки плазмы, большинство из которых (у здоровых) продуцируют IgA. Т-лимфоциты здесь чаще представлены CD4+, а не CD8+. Эти CD4+ клетки могут быть подразделены функционально на Т-эффекторные (Т-хелперы, Т Н) и Т-регуляторные (Т REG) клетки. Т REG клетки имеют особенно важное значение в поддержании иммунного гомеостаза в кишечнике (Хаитов Р.М., Пинегин Б.В., 2002; Gratz I.K., Rosenblum M.D., Abbas A.K., 2013). Кроме того, собственная пластинка слизистой содержит многочисленные дендритные клетки и макрофаги, большинство из которых адаптированы к своей антиген-насыщенной среде (Хаитов Р.М., Пине-гин Б.В., 2002; Gratz I.K., Rosenblum M.D., Abbas A.K., 2013).
При воспалительном ответе повышенная экспрессия хемотактических цито-кинов (хемокинов) и других провоспалительных медиаторов приводит к набору дополнительных Т- и В-клеток, моноцитов / макрофагов и других типов клеток, таких как полиморфнонуклеарные нейтрофилы, эозинофилы и тучные клетки (Zimmerman N.P., Vongsa R.A., Wendt M.K., Dwinell M.B., 2008; Thomas S., Baum-gart D.C., 2012; Farache J., Zigmond E., Shakhar G., Jung S., 2013). Эпителиальные клетки кишечника не являются иммунологически пассивными элементами. Энте-роциты могут экспрессировать молекулы MHC классов I и II, Рц для цитокинов IL-1, IL-6, ГМ-КСФ, продуцировать IL-1, IL-6, Il-8, TGF (Allez M., Brimnes J., Doan I., Mayer L., 2002; Dahan S., Roth-Walter F., Arnaboldi A., Agarwal S., Mayer L., 2007; Goto Y., Ivanov I.I., 2013).
Возникновение злокачественного роста зависит, прежде всего, от исходного состояния органа и от фоновых заболеваний, которые предшествуют развитию процесса, в частности, воспалительных изменений и образования полипов толстой кишки (Michalopoulos G. et al., 2013; Bogaert J. et al., 2014; Shussman N. et al., 2014). Ткани колоректального рака человека инфильтрированы различными иммунными/воспалительными клетками. Обычно ткань опухоли толстой кишки содержит небольшое количество Т-лимфоцитов с рецепторами CD4+ и CD8+. Инт-раэпителиальные лимфоциты или лимфоциты, инфильтрирующие неопластический эпителий, представлены в основном CD8+ Т-клетками (Ohtani H. et al., 1997; Menon A.G., 2004; Maximilian W. et al., 2006). В-лимфоциты чаще всего наблюдаются в лимфоидных фолликулах. В ткани опухоли толстой кишки присутствуют также NK клетки, большинство из которых экспрессируют маркер ранней активации CD69+. В литературе есть данные о том, что инфильтрация NK положительно коррелирует с меньшим числом метастазов в лимфоузлы, а число этих клеток является независимым прогностическим фактором для более долгой выживаемости и безрецидивного периода больных колоректальным раком (Tachiba-na T. et al., 2005).
Лимфоцитарный инфильтрат при колоректальном раке почти всегда сопровождается нейтрофильными и макрофагальными клетками, стимулирующий эффект которых на развитие и прогрессирование различных злокачественных опухолей описан в литературе (Funada Y. et al, 2003; Tachibana T. et al., 2005). Y. Funada et al. (2003) при аденокарциноме кишечника рассматривают макро-фагальную инфильтрацию опухоли и перитуморальной области как позитивный прогностический признак. Установлено, что низкая плотность инфильтрации сочеталась с более высокой инвазивностью опухоли и наоборот, что позволило заключить: инфильтрация макрофагами и цитотоксическими лимфоцитами может быть индикатором уровня активности противоопухолевого действия эффектор-ных иммунокомпетентных клеток у больных колоректальным раком.
Существует тесная взаимосвязь процессов активации фибринолитической системы, ангиогенеза и воспаления и непосредственного участия в них клеток иммунной системы. Факторы роста и неоангиогенеза выполняют важную роль в поддержании гомеостаза эндотелиального барьера. Клетки иммунной системы непосредственно контактируют с эндотелием как на пути из кровяного русла в ткани, так и обратно (Парфенова Е.В. и соавт., 2002, Mercurio AM., 2013). Одной из важнейших характеристик злокачественного роста является неоан-гиогенез. Неоваскуляризацию опосредует также система активаторов плазминогена, активирующая внеклеточный протеолиз, который, в свою очередь, приводит к разрушению базальной мембраны и матриксных белков, создавая условия для миграции эндотелиальных клеток и формирования новых капилляров (Парфенова E.В. и со-авт., 2002; Mostefai H.A. et al., 2008). Различные клетки (фибробласты, эндотелиаль-ные клетки, макрофаги, гистиоциты и др.) входят в систему соединительной ткани (стромы). Именно система стромальных клеток определяет микроокружение опухоли. Опухолевые клетки способны влиять на строму (ее клетки и компоненты), а иммунный ответ во многом зависит от состояния стромы (Бережная Н.В., Чехун В.Ф, 2005). При сложных взаимодействиях клеток опухоли и стромы именно стромаль-ные иммунокомпетентные клетки служат резервуаром Т-киллеров, которые мигрируют в паренхиму, где взаимодействуют с Т-хелперами и В-лимфоцитами при формировании противоопухолевой защиты (Laing K.J. et al., 2004).
Исследование тканевых фибринолитических процессов, ростовых факторов, неоангиогенеза и опухолевых антигенов
В тканевом гомогенате кроме лимфоцитов присутствуют и в большинстве случаев преобладают также другие, прежде всего, опухолевые клетки, причем, некоторые рецепторы, используемые для иммунофенотипирования лимфоцитов, могут быть экспрессированы и на них. В последние годы раковые стволовые клетки привлекают к себе внимание как в аспекте научных исследований, так и в качестве возможных мишеней для терапевтического воздействия. Однако их изучение затруднено недостаточными методическими возможностями и не вполне ясной ролью иммунофенотипирования для определения этих клеток. Поскольку в литературе есть сообщения о том, что это минорные субпопуляции опухолевых клеток, могущие иметь фенотипические особенности, причем для стволовых клеток некоторых опухолей, например, рака молочной железы и тол стой кишки, характерна экспрессия СD44 (Лупатов А.Ю. и соавт., 2013), представлялось интересным провести поиск таких клеток в исследуемых тканевых образцах.
В связи с тем, что СD44 экспрессирован на многих клетках крови, в частности на лимфоцитах, была взята панель моноклональных антител, позволяющая разделить клетки крови от мезенхимальных и определить уровень клеток, экс-прессирующих CD44, но не принадлежащих к гемопоэтическому (CD34-) и лейкоцитарному (CD45-) ряду.
В ткани опухоли и в немалигнизированных участках кишки количество не гемопоэтических (эпителиальных, сосудистых и т.д.) CD45-CD34- клеток было одинаково во всех исследуемых образцах, а уровень клеток с мезенхимальным иммунофенотипом (CD45-CD34-CD44+) в ткани опухоли был в 3 раза выше по сравнению с линией резекции и в 4,5 раза - по сравнению с перитуморальной зоной (р 0,05) (табл. 3.8).
Как видно из таблицы 3.8, полученные данные свидетельствуют о возможном наличии в опухолевой ткани раковых стволовых клеток, роль которых, несмотря на их небольшое количество, может быть значима в прогрессии опухоли. Остается неясным значение их присутствия в перитуморальной зоне и в ткани линии резекции. Для уточнения этих вопросов данный материал требует дальнейшей доработки с выделением в отдельное направление исследований.
Итак, все исследуемые ткани характеризовались высоким содержанием клеток гуморального звена – В-лимфоцитов, что логично, так как толстая кишка насыщена разного рода чужеродными антигенами, особенно при злокачественном процессе. Однако значительное их количество было в перитуморальной зоне (1–3 см от опухоли), а меньшее – в опухоли, что, возможно, явилось защитным иммунным барьером между опухолью и здоровыми тканями.
Содержание других тканевых эффекторных лимфоцитов (CD3+CD8+), которых по литературным данным в норме должно быть больше по сравнению с кровью, было таким же либо меньше, т.е. защитный механизм путем FasL-лизиса чужеродных антигенов при данной патологии не сработал, исключение составила линия резекции (в 7–10 см от опухоли), которая сохранила «условно здоровую зону» за счет высокого содержания В-лимфоцитов и цитотоксических Т-лимфоцитов (CD3+CD8+). Это подтверждается и высоким содержанием там Т-лимфоцитов с рецепторами TCR, которых в здоровом органе должно быть много. Таким образом, несмотря на местно-распространенный злокачественный процесс, в зоне резекции еще сохранены некоторые защитные иммунные механизмы, поэтому мы ее и дальнейшем рассматриваем как «условно здоровую ткань кишки». Однако при IV стадии нарушения более выражены, уровень цитотоксических клеток там меньше, чем при III стадии.
В ткани опухоли было обнаружено высокое количество CD3+CD4+ -клеток, которые, как известно, не только участвуют в противоопухолевом иммунитете, но некоторые их субпопуляции могут быть союзниками опухоли (Бережная Н.М., Чехун В.Ф., 2005). Кроме того, лимфоциты являются участниками процесса нео-ангиогенеза (что будет изложено в следующих главах). Мы считаем, что высокий уровень Т-хелперно-индукторных лимфоцитов в опухоли при местно-распространенном раке толстой кишки не препятствует росту опухоли, а другие защитные механизмы являются не эффективными.
Вне зависимости, в каком отделе толстой кишки (сигмовидной или прямой) и при какой стадии (II или III) развивается местно-распространенный злокачественный процесс, тенденция локальных иммунных изменений наблюдается одинаковая (в опухоли высокое содержание зрелых и хелперно-индукторных Т-лимфоцитов, а в перитуморальной зоне – В-клеток и низкое – цитотоксических клеток). Однако при раке прямой кишки вблизи очага поражения обнаружено высокое содержание натуральных киллеров, возможно, это характерно именно для данной патологии.
При метастатическом раке толстой кишки обнаружены более глубокие, но однонаправленные локальные нарушения, как и при местно-распространенном раке толстой кишки. При IV стадии значительно снижено содержание эффектор-ных клеток (цитотоксических лимфоцитов) и Т-лимфоцитов с рецепторами TCR, но обнаружено очень высокое содержание В-клеток во всех исследуемых тканях, особенно в перитуморальной зоне. С одной стороны, по данным литературы некоторые субпопуляции В-лимфоцитов участвуют в усилении роста опухоли (Бережная Н.М., Чехун В.Ф., 2005), возможно, это касается и наших исследований, учитывая распространенность процесса. С другой стороны, за счет высокой антигенной нагрузки при прогрессировании злокачественного процесса при раке толстой кишки, а В-клетки являются основными продуцентами секреторного IgA, которые участвует в защите слизистой кишки.
Таким образом, местно-распространенный процесс и метастазирование при раке толстой кишки имеют однонаправленные локальные иммунологические изменения, как в пораженном органе, вне зависимости от места локализации опухоли, так и в ее микроокружении, однако при прогрессировании процесса обнаружены нарушения в большей степени.
Процесс канцерогенеза приводит к некоторым иммунным изменениям и в опухоли, и в визуально «здоровых» тканях (Бережная Н.М., Чехун В.Ф., 2005), однако сложно сказать являются ли эти изменения специфичными для данной патологии, что требует дальнейшего изучения.
Как видно из предыдущих разделов работы, иммунная система кишечника состоит из различного количества Т-, В- и NK клеток, экспрессирующих поверхностные маркеры и адгезивные молекулы. Однако содержание тканевых субпопуляций лимфоцитов не в полной мере отражает их роль в патологическом процессе. Считается, что иммунная защита зависит не только от наличия или отсутствия тех или иных иммунокомпетентных клеток, но в большей мере от их функциональной активности. В своей работе функциональную активность лимфоцитов (возможно косвенно) мы оценивали по уровню экспрессии рецепторов лимфоцитов на проточном цитофлуориметре.
Сравнительный анализ показал, что интенсивность свечения тканевых лимфоцитов при раке толстой кишки в исследуемых участках достоверно не отличалось, но в перитуморальной зоне отмечено на 25,0% более интенсивное свечение CD16+CD56+ клеток, а по линии резекции CD19+-лимфоцитов (на 26,0%) (табл. 3.9, рис. 3.7).
Сравнительный анализ параметров клеточного цикла и локального иммунитета при раке толстой кишки
Таким образом, иммунологические показатели периферической крови отличались от тканевых показателей при полипах толстой кишки. Наиболее выраженные изменения были отмечены в окружающих тканях полипа, а именно, на расстоянии 1-3 см от него. Там обнаружено высокое содержание В-, NK- и Т-лимфоцитов с рецепторами у5, последние - во всех исследуемых тканях. В опухоли и в непораженных участках ткани было низкое содержание тканевых Т-лимфоцитов с TCRaP по сравнению с периферической кровью. Отличается ли общий иммунный статус больных с полипами от здоровых людей и больных поверхностным хроническим колитом - это предстоит выяснить в следующем разделе.
Сравнительный анализ показателей клеточного иммунитета в ткани и в крови у больных полипами толстой кишки и поверхностным хроническим колитом
Сравнительный анализ субпопуляционного состава лимфоцитов в периферической крови и в тканях толстой кишки показал ряд отличий. При сравнительном иммунологическом анализе тканей полипа и слизистой оболочки кишки при хроническом воспалении было найдено значительное количество отличий. Так, в аденоме было на 18,0% больше общих (зрелых) Т-лимфоцитов (CD3+) и на 49,0% CD3+CD4+-mieTOK, соответственно в 2 раза был выше CD4+/CD8+ (р 0,05) (табл. 4.5, рис. 4.8).
Однако был на 46,0% ниже уровень натуральных киллеров (CD16+CD56+) и CD19+- лимфоцитов - на 22,0%. Содержание Т-лимфоцитов с TCR и с TCR было на 34,0 и 39,0% соответственно меньше по сравнению с группой поверхностным хроническим колитом (р 0,05). Интересно отметить, что участки ткани кишки на расстоянии 7-10 см от полипа не значительно отличались от слизистой оболочки кишки при хроническом колите, исключение составило лишь разное содержание Т-лимфоцитов с TCR и TCR.
В прилегающей зоне к полипу (1-3 см) и на расстоянии 7–10 см от полипа было меньше TCR в 2 раза, а Т-лимфоцитов с TCR в 2 раза и на 26,0% соответственно (р 0,05). Несмотря на не достоверные отличия, содержание NK-клеток и В-лимфоцитов было больше на 30,0 и 27,0% в окружении полипа (1-3 см), а также CD4+/CD8+ на 67,0%, а в отдаленном участке (7–10 см) был на 21,0% меньше уровень NK-клеток по сравнению со слизистой оболочкой кишки при колите.
Таким образом, условно здоровые зоны (1–3 см и 7–10 см от полипа) при аденомах толстой кишки и при поверхностном хроническом колите были практически схожи по своему субпопуляционному составу лимфоцитов, за исключением Т-лимфоцитов с TCR и с TCR, что может быть в дальнейшем маркером диагностики развития заболевания толстой кишки.
Анализ функциональной активности лимфоцитов мы косвенно оценивали по уровню экспрессии рецепторов лимфоцитов (интенсивности их свечения) (табл. 4.6 и рис. 4.9).
Результаты исследования показали, что по сравнению со слизистой оболочкой толстой кишки при колите лимфоциты, инфильтрирующие полип, и непораженные участки кишки близи него (1–3 см и 7–10 см) имеют более интенсивное свечение, в частности, Т-хелперно-индукторные (CD4+) лимфоциты – в полипе на 50,0%, в зоне 1–3 см от полипа – на 58,0% и на расстоянии 7–10 см – на 62,0%, В-лимфоциты только в непораженных участках кишки на расстоянии 1–3 см (на 33,0%) и 7–10 см (на 38,0%). По другим показателям достоверных отличий не обнаружено.
Таким образом, на основании полученных результатов можно сделать вывод, что в условно здоровых зонах при полипах толстой кишки CD3+CD4+-лимфоциты и В-клетки функционально активны и, взаимодействуя между собой, оказывают взаимовлияние друг на друга.
Оценка уровня экспрессии рецепторов тканевых субпопуляций лимфоцитов у больных полипами толстой кишки относительно слизистой оболочки кишки больных поверхностным хроническим колитом (принятой за 100%) Примечание - - статистически достоверные отличия от показателей при хроническом колите по критерию Стьюдента (р 0,05) Был проведен сравнительный анализ иммунологических показателей периферической крови при поверхностных хронических колитах и полипах толстой кишки с показателями здоровых пациентов (табл. 4.7, рис. 4.10).
Так, у больных полипами толстой кишки в периферической крови на 33,0% было повышено содержание цитотоксических лимфоцитов (CD3+CD8+) и в 1,6 раза Т-лимфоцитов с рецепторами у5 (р 0,05), но снижено в 1,8 раза количество В-клеток (CD19+), а также на 37,0% Т-лимфоцитов с рецепторами ар (р 0,05). Наблюдалась тенденция к снижению на 24,0% и натуральных киллеров (CD 16+56+), но показатель был не достоверный.
Таким образом, общий иммунитет больных полипами толстой кишки нарушен и отличается от здоровых людей. С одной стороны повышенный уровень СОЗ+С08+лимфоцитов и TCRyS (эти популяции возможно пересекаются) свидетельствует о активации цитотоксического звена в иммунной системе, с другой, возможно, нарушение гуморального звена за счет низкого содержания В-лимфоцитов, а также Т-лимфоцитов посредством передачи сигнала через ap-рецепторы приводит к развитию доброкачественного процесса.
Сравнительный анализ иммунологических показателей периферической крови больных полипами и поверхностным хроническим колитом также выявил значительные различия между группами. Так, у больных аденомами толстой кишки увеличено на 47,0% содержание цитотоксических лимфоцитов (CD3+ CD8+), за счет этого снижен индекс CD4+/CD8+ на 42,0%, также снижено на 32,0% количество В-лимфоцитов и на 30,0% Т-лимфоцитов с рецепторами (табл.4.7).
Таким образом, иммунный статус больных аденомами толстой кишки больше нарушен, чем у пациентов поверхностным хроническим колитом за счет дисбаланса регуляторных и эффекторных клеток иммунной системы.
Как известно, цитокины являются основными регуляторными молекулами, обеспечивающими взаимосвязь между клетками иммунной системы и участвующие в межклеточных и межсистемных взаимодействиях и отражающие функциональную активность клеток. Представлял интерес изучение уровня провоспали-тельных и противовоспалительных цитокинов в ткани полипа и в условно здоровых тканях на расстоянии 3см и 10см от аденомы и в слизистой оболочке кишки при поверхностном хроническом колите. Результаты исследования представлены в таблице 4.8 и на рисунках 4.11, 4.12 и 4.13.
Тканевой цитокиновый профиль при полипах толстой кишки и поверхностных хронических колитах
Эти результаты согласуются с данными литературы о преобладании активатора плазминогена тканевого типа над урокиназным в интактной ткани молочной железы и матки (Верескунова М.И., 2011).
Вместе с тем, в ткани злокачественной опухоли сигмовидной, поперечно-ободочной и прямой кишки уровень показателей активаторов плазминогена имел разнонаправленный характер. Уровень uPA-акт в указанных образцах неоплазмы был повышен относительно соответствующей интактной ткани в среднем в 3,2 раза, уровень uPA-АГ в злокачественной опухоли сигмовидной и поперечно-ободочной кишки был выше, чем в соответствующей интактной ткани в 7 раз, а в опухоли прямой кишки – в 8 раз (табл. 7.1). Другая направленность изменений наблюдалась относительно показателей tРА в ткани злокачественной опухоли прямой и ободочной (сигмовидной) кишки. Так в ткани опухоли прямой кишки уровень tРА-акт был снижен в 2,3 раза относительно интактной ткани, а уровень tРА-АГ не отличался от контрольных значений. В ткани опухоли ободочной (сигмовидной) кишки, напротив, уровень tРА-акт не отличался от контрольных значений, а tРА-АГ был снижен в 1,5 раза.
Полученные результаты согласуются с данными литературы. Так, в исследовании Е.С. Герштейна (2000) указывается, что средняя концентрация uPA в опухолях оказалась в 3,9 раза выше, чем в неизмененной ткани молочной железы, а концентрация tPA в опухолях и гистологически неизмененных тканях достоверно не отличались.
Известно, что активаторы плазминогена в многоступенчатой цепочке протеаз занимают ключевую позицию, поскольку катализируют образование плазмина из его предшественника плазминогена. Образованный из плазминогена плазмин расщепляет основные компоненты базальной мембраны, активирует основные факторы роста. Очевидно, что в ткани злокачественной опухоли различных отделов толстой кишки равновесие в системе плазминоген-плазмин было сдвинуто вправо, т.е. протекал процесс активного образования плазмина из плазминогена.
Действительно, активность системы плазмин-антиплазмин в тканях опухоли прямой и ободочной (сигмовидной) кишки была повышенной в 1,4 и 2 раза соответственно. При этом отмечено снижение активности плазминогена в ткани опухоли прямой кишки и ободочной (сигмовидной) кишки в среднем в 1,5 раза (табл. 7.1, рис. 7.1).
Поскольку активность фибринолитической системы регулируется взаимодействием ее с металлопротеиназами, в частности, стромелизином-1, который специфически активирует урокиназу и 2-макроглобулин через расщепление и инактивацию ингибитора активатора плазминогена, интерес представляло изучение уровня ММР-3 и 2-макроглобулина.
Было установлено, что активность стромелизина-1 в ткани опухоли прямой кишки была выше показателей в соответствующей интактной ткани в 3,1 раза, в ткани опухоли ободочной (сигмовидной) кишки – в 1,8 раза (табл. 7.1, рис. 7.1).
Активность 2-макроглобулина в ткани злокачественной опухоли сигмовидной кишки была снижена в 1,4 раза относительно показателей в интактной ткани, тогда как в ткани опухоли прямой кишки активность ингибитора не имела достоверных отличий от значений в визуально не измененной ткани (табл. 7.1, рис. 7.1).
Полученные результаты указывали на то, что в ткани рака толстой кишки при обеих локализациях равновесие в системе плазминоген-плазмин было сдвинуто вправо, т.е. протекал процесс активного образования плазмина из плазмино-гена. Известно, что система активаторов плазминогена опосредует неоваскуляри-зацию, активируюя внеклеточный протеолиз, который, в свою очередь, приводит к разрушению базальной мембраны и матриксных белков, создавая условия для миграции эндотелиальных клеток и формирования новых капилляров (Парфенова Е.В. и соавт., 2002; Mostefai H.A.et al., 2008).
В индукции ангиогенеза и метастазирования опухоли помимо экспрессии ростовых факторов (Ji-xiang C. et al., 2007; Yukuan F. et al., 2010), немаловажную роль принадлежит таким составляющим гидролитической системы, как металло-протеиназы, осуществляющие деградацию коллагена и внеклеточного матрикса. Ряд металлопротеиназ были обнаружены в ткани рака толстой кишки 70–90% больных (Герштейн Е.С., 2008). Считается, что активация металлопротеиназ происходит по паракринному механизму с участием факторов роста, активных форм кислорода и цитокинов, секретируемых лимфоцитами и макрофагами, инфильтрирующими неоплазму (Roeb E. et al., 2004). При этом тканевые ингибиторы ме-таллопротеиназ обладают также антиангиогенными свойствами (Спирина Л.В., Кондакова И.В., 2007; Ramnath N., Creaven P.J., 2004).
Далее представляло интерес изучить состояние тканевой фибринолитиче-ской активности в ткани перитуморальной зоны опухоли различных отделов толстой кишки (табл. 7.1, рис. 7.1). Было установлено, что в ткани перитуморальной зоны рака прямой и сигмовидной, поперечно-ободочной кишки уровень показателей плазмин-антиплазмин и 2-макроглобулинне имели достоверных отличий от значений в интактной ткани по линии резекции, а показатель активности плазминогена достоверно не отличался от значений в ткани опухоли. Все остальные исследуемые показатели занимали промежуточное положение между значениями в ткани рака и интактной ткани.
В настоящее время существует несколько теорий возникновения новообразований, одна из которых – теория моноклонального происхождения рака, согласно которой первоначальный канцерогенный агент вызывает мутации одиночной клетки, при делении которой затем возникает опухолевый клон, образующий злокачественную опухоль, по мере прогрессирования которой из начального клона опухолевых клеток могут развиваться субклоны неоплазмы. Очевидно, что в этой ситуации ткань, прилежащая к злокачественной опухоли, т.е. перитуморальная зона, может отличаться по метаболизму, что наблюдается в настоящем исследовании и согласуется с данными B.J.M. Braakhuis et al. (2003). Согласно исследованиям А.В. Лихтенштейн (2007), у каждой злокачественной опухоли существует «предраковое подполье», далеко выходящее за ее пределы и способное обусловить дальнейшую прогрессию новообразования.
В этой связи интересные результаты получены при изучении ткани злокачественной опухоли толстой кишки и ее перитуморальной зоны при наличии у больных метастазов в печени.
Найдено, что в ткани опухоли при наличии метастазов в печени по сравнению с показателями в ткани опухоли без метастазов в печени активность комплекса плазмин-антиплазмин была повышена: прямой кишки – на 35,4%, ободочной (сигмовидной) – на 16,2% (табл. 7.2, рис. 7.2). Повышенными оказались и показатели активности и антигена урокиназного активатора плазминогена – на 61,8 и 44,1% в опухоли прямой кишки и 48,1 и 55,6% в опухоли ободочной (сигмовидной) кишки соответственно. При этом активность плазминогена и 2-макроглобулина была снижена относительно показателей в ткани опухоли без наличия метастазов в печени: в опухоли прямой кишки – в 1,5 и 2,7 раза, в опухоли сигмовидной и поперечно-ободочной кишки – в 2 и 6,7 раза соответственно.