Антитела к ксенои эндобиотикам у больных раком молочной железы

Поленок Елена Геннадьевна; Аносов Михаил.Петрович; Красильникова Ксения Сергеевна; Костянко Михаил Владимирович; Вержбицкая Наталья Евгеньевна; Гуров Евгений Александрович; Вафин Илгиз Ахметович; Рагожина Светлана Егоровна; Антонов Александр Витальевич; Глушков Андрей Николаевич; Аносова Татьяна Петровна

УДК 618.19-006.6:616-097.3

АНТИТЕЛА К КСЕНО- И ЭНДОБИОТИКАМ У БОЛЬНЫХ РАКОМ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

А.В. Антонов2, А.Н.Глушков1

1 Институт экологии человека СО РАН, Кемерово 2 Кемеровский областной онкологический диспансер 3 Кемеровское патологоанатомическое бюро 4 Кемеровский областной центр крови

Поступила в редакцию 02.10.2012

Исследовали антитела (АТ) к ксено- и эндобиотикам - бензо(а)пирену (БП), эстрадиолу (ЭС) и прогестерону (ПГ) у больных раком молочной железы (РМЖ) и здоровых женщин. У больных РМЖ чаще, чем у здоровых, встречались уровни АТ выше пороговых значений: для IgG АТ-БП>3, АТ-ЭС>3, АТ-ПГ >2; для IgM АТ-БП>3, АТ-ЭС>2, АТ-ПГ >2. Шансы возникновения РМЖ возрастают в 2-3 раза при наличии повышенных уровней АТ к трем гаптенам. Показатели уровней IgG АТ-ПГ и IgM АТ-ЭС имеют высокую прогностическую значимость в оценке шансов возникновения РМЖ и могут использоваться в качестве биомаркеров данного вида онкопатологии. Ключевые слова: рак молочной железы, антитела, бензо[а]пирен, эстрадиол, прогестерон

Заболеваемость раком молочной железы (РМЖ) в России на протяжении многих лет находится на первом месте и составляет 19,8% от общего числа онкопатологии у женщин [1]. В связи с этим исследования роли экзогенных и эндогенных факторов, влияющих на возникновение, развитие и прогноз течения болезни по-прежнему являются актуальными. Известно, что важную роль в процессе пролиферации и мета-

Аносова Татьяна Петровна, научный сотрудник лаборатории иммунохимии. Е-mail: Ш[email protected]

Поленок Елена Геннадьевна, кандидат фармацевтических наук, заведующая лабораторией иммунохимии

Аносов Михаил.Петрович, научный сотрудник лаборатории иммунохимии

Красильникова Ксения Сергеевна, научный сотрудник лаборатории иммунохимии

Костянко Михаил Владимирович, ведущий инженер-технолог лаборатории иммунохимии Вержбицкая Наталья Евгеньевна, кандидат медицинских наук, заведующая патолого-морфологическим отделом

Гуров Евгений Александрович, ведущий инженер-технолог лаборатории иммунохимии Вафин Илгиз Ахметович, главный врач Рагожина Светлана Егоровна, заместитель главного врача по медицинской части

Антонов Александр Витальевич, заведующий маммологическим отделением

Глушков Андрей Николаевич, доктор медицинских наук, профессор, директор

стазирования РМЖ имеют стероидные гормоны [2, 3]. Предполагается, что химические канцерогены группы полициклических ароматических углеводородов, в частности, бензо[а]пирен (БП), принимают участие в возникновении РМЖ [4]. Особый интерес вызывают исследования антител (АТ) к низкомолекулярным ксено- и эндо-биотикам при бластомогенезе, коль скоро такие АТ могут существенно влиять на проявление биологических свойств и стероидных гормонов, и химических канцерогенов [5, 6]. Изучением антител (АТ) к БП и его аддуктам с ДНК занимались лишь несколько групп авторов. Ре1зт2еШ 8. е! а1. [7] выявили АТ к аддуктам БП с ДНК у индивидуумов, проживающих в крупном индустриальном центре, особенно у курящих при наличие рака легкого в анамнезе. СИа^аиё IX. е! а1. [8] впервые обнаружили повышенные уровни АТ к БП класса А (1;А АТ -БП) у больных раком и предраком молочной железы. Взаимосвязей между гистологической формой рака, размером опухоли, наличием или отсутствием метастазов и уровнями АТ к БП выявлено не было. Ранее нами были выявлены 1;А АТ-БП у больных РМЖ [9]. Исследования АТ к эндобиотикам (стероидным гормонам) у больных РМЖ не проводились.

Цель работы: изучить особенности образования 1;0 и 1;М АТ к БП, прогестерону (ПГ) и эстрадиолу (ЭС) у больных раком молочной железы, определить их прогностическое значение.

Материалы и методы. В обследовании приняли участие женщины в постменопаузе, больные РМЖ (n=123), с гистологическим диагнозом инфильтрующая карцинома, которые поступали в Областной клинический онкологический диспансер г Кемерово. У большинства женщин была выявлена II стадия заболевания (71,5%), I и Ш стадии составили 2,5% и 26% соответственно. Средний возраст женщин -61,6±9,5 лет. В группу сравнения вошли условно здоровые женщины (n=50), у которых в аннам-незе не было заболеваний молочной железы. Средний возраст женщин группы сравнения -53,8±6,8 лет. Материалом для анализа послужила сыворотка крови, которая забиралась в алик-воты и хранилась при -20оС в течение недели. Забор материала осуществлялся согласно этическим стандартам в соответствии с Хельсин-ской декларацией 2000 г и «Правилами клинической практики в Российской Федерации», утвержденными Приказом Минздрава РФ № 266 от 19.06.2003 г Все лица, участвовавшие в исследовании, дали информированное письменное согласие на участие в нем. Определение АТ к БП, ЭС и ПГ проводили с помощью модифицированного нами неконкурентного иммунофер-ментного анализа [10]. Конъюгаты БП-бычий сывороточный альбумин (БП-БСА) были синтезированы по оригинальной методике [11]. Конъюгат ЭС-БСА был синтезирован присоединением БСА к эстрадиолхинонам, полученным окислением ЭС солью Фреми. Коньюгат ПГ-БСА был получен путем конъюгации геми-глутарата 21 -гидроксипрогестерона и БСА карбодиимидным способом. Уровни АТ к гаптенам выражали в относительных единицах и вычисляли по формуле:

АТ -Х=(ODx-БСА-ODБcА)/ODБСА

где Х= БП или ЭС или ПГ; ООХ-БСА - связывание АТ с конъюгатом гаптен-БСА, ООбса - связывание с БСА. Уровень АТ-Х показывает, во сколько раз связывание с гаптеном превышает связывание с белком-носителем.

Статистическую обработку результатов проводили с использованием ППП STATISTICA 6.0 (StatSoft, Inc., USA). Ненормальный характер распределения показателей определили с помощью критерия Шапиро-Уилка и в дальнейшем статистически значимые различия между групп-пами выявляли с помощью непараметрического критерия х2 с поправкой Иейтса на непрерывность вариации и U-критерия Манна-Уитни при уровне значимости p<0,05. Отношение шансов

(ОR) рассчитывали с доверительным интервалом (С1) при 95% уровне значимости. Для оценки пороговых значений уровней АТ был проведен ROC-анализ [12] и рассчитаны величины АиС, характеризующие прогностическую значимость показателей. В качестве отличных классификаторов, имеющих высокую прогностическую значимость, учитывали показатели уровней АТ к гаптенам с АиС>0,8.

Результаты и обсуждение. В результате проведенных исследований выявлено наличие ^ и АТ к БП, ЭС и ПГ у больных РМЖ и у здоровых женщин. У женщин с РМЖ уровни ^О АТ к БП, ЭС и ПГ были в 1,7-1,9 раз выше по сравнению со здоровыми (медианы: АТ-БП 3,6 против 1,9, р=0,002; АТ-ЭС 4,6 против 2,7, р=0,002; АТ-ПГ 3,2 против 1,7, р=0,0006 соответственно). Та же закономерность прослеживается и для АТ класса М: у женщин с РМЖ уровни АТ к трем гаптенам превышали таковые у здоровых женщин в 1,6-1,8 раз (медианы: АТ-БП 3,6 против 2,3, р=0,00005; АТ-ЭС 2,6 против 1,4, р=0,00005; АТ-ПГ 4,2 против 2,7, р=0,002 соответственно).

Рассчитанные с помощью ЯОС-анализа пороговые значения АТ оказались следующими: для ДО АТ -БП>3, АТ-ЭС>3, АТ-ПГ >2; для ^ АТ-БП>3, АТ-ЭС>2, АТ-ПГ >2. Выяснилось, что у женщин с РМЖ чаще встречаются повышенные уровни ^О АТ к БП и к стероидным гормонам, чем у здоровых женщин. При этом шансы возникновения РМЖ увеличиваются в 2,4-2,7 раз (табл. 1). При анализе АТ класса М к трем гаптенам была обнаружена такая же закономерность. У женщин больных РМЖ чаще встречались АТ к БП, ЭС и ПГ выше пороговых значений, чем у женщин в группе сравнения. Но при этом шансы развития РМЖ были несколько выше (в 2,6-3,2 раза).

Далее мы исследовали зависимость уровней АТ к БП, ЭС и ПГ от стадии заболевания РМЖ. Выяснилось, что у больных РМЖ II стадии уровень ^О АТ в 1,7-2,0 раза выше, чем у здоровых женщин (медианы: АТ-БП 3,7 против 1,9, р=0,0008; АТ-ЭС 4,6 против 2,7, р=0,002; АТ-ПГ 3,4 против 1,7, р=0,0009 соответственно). Для АТ класса М наблюдалась та же закономерность: уровень АТ к БП, ЭС, ПГ был в 1,6-1,9 раз выше, чем у здоровых женщин (медианы: АТ-БП 3,9 против 2,3, р=0,0001; АТ-ЭС 2,7 против 1,4, р=0,0002; АТ-ПГ 4,2 против 2,7, р=0,004 соответственно). У больных РМЖ Ш стадии уровень ^О АТ-ПГ был в 1,9 раз выше, чем в группе сравнения (медиана 3,2 против 1,7, р=0,009) и уровни IgМ АТ ко всем

трем гаптенам были в 1,5-1,8 раз выше по сравнению со здоровыми женщинами (медианы: АТ-БП 3,5 против 2,3, р=0,008; АТ-ЭС 2,5 против 1,4, р=0,0004; АТ-ПГ 4,6 против 2,7,

р=0,01 соответственно). Статистически значимой разницы по уровням АТ ко всем трем гаптенам между больными РМЖ II и Ш стадии не было выявлено.

Таблица 1. Частота встречаемости повышенных уровней антител к бензо[а]пирену (АТ-БП), эстрадиолу (АТ-ЭС) и прогестерону (АТ-ПГ) у больных РМЖ и у здоровых женщин

Показатели Группа сравнения (п=50) п / % Больные РМЖ (п=123) п / % X2, р ОЯ (95% С1) АиС

АТ-БП > 3 17/34 72/59 7,6; 0,007 2,7; (1,3-5,7) 0,87

АТ-ЭС > 3 23/46 83/67 6,0; 0,01 2,4; (1,2-5,0) 0,80

АТ-ПГ > 2 22/44 84/68 7,8; 0,006 2,7; (1,3-5,7) 0,99

АТ-БП > 3 18/36 73/59 6,9; 0,009 2,6; (1,2-5,4) 0,84

АТ-ЭС > 2 17/34 75/61 9,3; 0,003 3,0; (1,4-6,4) 0,99

АТ-ПГ > 2 31/62 103/84 8,4; 0,005 3,2; (1,4-7,1) 0,79

Таблица 2. Частота встречаемости повышенных уровней антител к бензо[а]пирену (АТ-БП), эстрадиолу (АТ-ЭС) и прогестерону (АТ-ПГ) у больных РМЖ в зависимости

от стадии заболевания

Показатели Группа сравне ния(п= 50) п / % Больные РМЖ II стадии (п=88) Больные РМЖ III стадии (п=32)

п / % х2, р ОЯ (95% а) п / % х2, р ОЯ (95%; а)

АТ-БП > 3 17/34 53/59 7,8; 0,006 2,9; (1,3-6,5) 18/56 3,1; 0,08 —

АТ-ЭС > 3 23/46 60/68 5,6; 0,02 2,5; (1,2-5,5) 19/59 3,4; 0,06 —

АТ-ПГ > 2 22/44 61/69 7,5; 0,007 2,9; (1,3-6,3) 21/66 2,8; 0,09 —

;М

АТ-БП > 3 18/36 53/59 6,6; 0,01 2,7; (1,2-5,9) 18/56 2,5; 0,11 —

АТ-ЭС > 2 17/34 52/59 7,1; 0,009 2,8; (1,3-6,2) 21/66 6,6; 0,01 3,7;(1,3-10,6)

АТ-ПГ > 2 31/62 73/83 6,5; 0,01 2,9; (1,3-7,2) 28/88 5,1; 0,02 4,3; (1,2-17,1)

По частоте встречаемости повышенных уровней АТ к БП, ЭС и ПГ статистически значимые различия со здоровыми женщинами были получены только у больных РМЖ II и Ш стадий. При РМЖ II стадии чаще встречались ^О и !§;М АТ к БП, ЭС и ПГ выше пороговых значений по сравнению со здоровыми женщинами (табл. 2). При этом шанс возникновения РМЖ возрастает в 2,5-2,9 раз. У больных РМЖ Ш стадии чаще встречались повышенные уровни только !;М АТ к ЭС и ПГ по сравнению со здоровыми женщинами. При этом шансы возникновения РМЖ были несколько выше (в 3,7-4,3 раза). Статистически значимой разницы по уровню АТ к гаптенам между больными РМЖ I стадии и здоровыми женщинами не было выявлено ввиду, возможно, малого количества наблюдений.

Выводы: в результате исследования обнаружены антитела классов О и М к ксенобиотику БП и эндобиотикам ЭС и ПГ у больных РМЖ и у здоровых женщин. Уровни АТ к БП, ЭС и ПГ были выше у больных РМЖ, чем у здоровых женщин (р<0,05). При этом у больных РМЖ чаще встречались уровни АТ выше пороговых значений: для ^О АТ-БП>3, АТ-ЭС>3, АТ-ПГ >2; для ^ АТ-БП>3, АТ-ЭС>2, АТ-ПГ>2. Шансы возникновения РМЖ возрастают в 2-4 раза при повышенных уровнях АТ к трем гаптенам.

Рассчитанные показатели АиС показывают, что выбранные нами маркеры (АТ к химии-ческому канцерогену и стероидным гормонам) являются отличными классификаторами. Особо следует выделить ^О АТ-ПГ и !;М АТ-ЭС, которые демонстрируют самую высокую

прогностическую значимость в оценке шансов возникновения РМЖ из всех исследованных показателей, характеризуются самым высоким значением AUC (0,99) и могут использоваться в качестве маркеров РМЖ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Сидоренко, Ю.С. Проблемы первично-множественных процессов у больных раком молочной железы / Ю.С. Сидоренко, Т.В. Шелякина, Е.В. Титова и др. // Сибирский онкологический журнал. 2010. №1 (37). С.18-22.

2. Russo, J. Estrogen and its metabolites are carcinogenic agents in human breast epithelial cells / J. Russo, M. Hasan Lareef, G. Balogh et al. // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. 2003. Vol. 87, № 1. P. 1-25.

3. Ориновский, М.Б. Экспрессия молекулярно-генетических маркеров в опухолях молочной железы / М.Б. Ориновский, Л.Е. Гуревич, Г.Н. Швецова и др. // Сибирский онкологический журнал. 2006. № 1(17). С. 18-23.

4. Russo, J. Neoplastic transformation of human breast epithelial cells by estrogens and chemical carcinogens / J. Russo, Q. Tahin, M. Hasan Lareef et al. // Environmental and Molecular Mutagenesis. 2002. Vol. 39. P. 254-263.

5. Glushkov, A.N. Induction of immunological tolerance to the chemical carcinogens in the early ontogenesis // Medical Hypotheses. 2001. № 1. P. 123-124.

6. Glushkov, A.N. Immunostimulation of the chemical-induced carcinogenesis in the phase of initiation //

Medical Hypotheses. 2002. № 5. P. 501-503.

7. Petruzzelli, S. Serum antibodies to benzo(a) pyrene diol epoxide DNA adducts in the general popUlation: effects of air pollution, tobacco smoking and family history of lung diseases / S. Petruzzelli, A. Seli, N. Pulera et al. // Cancer Res. 1998. Vol. 58, № 18. P. 4122-4126.

8. Chagnaud, J.L. Identification and immunochemical characterization of IgA in sera of patients with mammary tumors / J.L. Chagnaud, S. Faiderbe, M. Geffard // Int. J. Cancer. 1992. V. 50. P. 395-401.

9. Глушков, А.Н. Изотипические особенности антител к полициклическим ароматическим углеводородам у больных раком молочной железы, желудка, толстой и прямой кишки / А.Н. Глушков, Т.П. Аносова, Н.Г. Небесная и др. // Экспериментальная онкология. 1996. № 18. С. 426-428.

10. Глушков, А.Н. Сывороточные антитела к бензо^пирену и хромосомные аберрации в лимфоцитах периферической крови у рабочих углеперерабатывающего предприятия / А.Н. Глушков, Е.Г. Поленок, Т.П. Аносова Т.П. и др. // Российский иммунологический журнал. 2011. Т. 5(14), № 1. С. 39-44.

11. Glushkov, A.N. Synthesis of polycyclic aromatic hydrocarbon-protein conjugates for preparation and immunoassay of antibodies / A.N. Glushkov, M.V. Kostjanko, S. V. Cherno et al. // Rus. J. Immunol. 2002. V. 7 (1). P. 42-46.

12. Zweig, M.H. ROC plots: a fundamental evaluation in clinical medicine / M.H. Zweig, G. Campbell // Clinical Chemistry. 1993. V.39, № 4. P. 561-577.

ESTIMATION OF ANTIBODIES LEVELS TO XENO- AND ENDOBIOTIC S AT THE PATIENTS WITH BREAST CANCER

1 Institute of Human Ecology SB RAS, Kemerovo

2 Regional Clinical Oncology Hospital, Kemerovo

Pathologoanatomic Bureaus, Kemerovo 4 Regional Blood Centre, Kemerovo

The antibodies (Abs) to xeno- and endobiotics benzo[a]pyrene (Bp), estradiol (Es) and progesterone (Pg) at the patients with breast cancer and healthy women are investigated. Ab levels above the threshold values are more frequently at the patients with breast cancer (for IgG Ab-Bp> 3, Ab-Es> 3, Ab-Pg> 2; for IgM Ab-Bp> 3, Ab-Es> 2, Ab-Pg> 2). The chances of breast cancer increase by 2-3 times at the presence of elevated levels of Abs to the three haptens. The levels of IgG Ab-Pg and of IgM Ab-Es have a high predictive value in assessing the chances of breast cancer and can be used as biomarkers of this type of cancer pathology.

Key words: breast cancer, antibodies, benzo[a]pyrene, estradiol, progesterone

Tatiana Anosova, Research Fellow of the Immunochemistry Laboratory. Е-mail: [email protected]; Elena Polenok, Candidate of Pharmacy, Chief of the Immunochemistry Laboratory; Mikhail Anosov, Research Fellow of the Immunochemistry Laboratory; Kseniya Krasilnikova, Research Fellow of the Immunochemistry Laboratory; Mikhail Kostyanko, Leading Engineer-Expert of the Immunochemistry Laboratory; Natalia Verzhbitskaya, Candidate of Medicine, Chief of the Patholoanatomic Department; Evgeniy Gurov, Leading Engineer-Technologist of the Immunochemistry Laboratory; Ilgiz Vafin, Main Physician; Svetlana Ragozhina, Deputy Main Physician on Medical Work; Alexander Antonov, Chieg of the Mammology Department; Andrey Glushkov, Doctor of Medicine, Professor, Director

Антитела к ксенои эндобиотикам у больных раком молочной железы Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

ESTIMATION OF ANTIBODIES LEVELS TO XENOAND ENDOBIOTICS AT THE PATIENTS WITH BREAST CANCER

Текст научной работы на тему «Антитела к ксенои эндобиотикам у больных раком молочной железы»