CC BY
22
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2017
УДК 616.65-007.61:616.65-006.04]-092-07-08
Кветной И.М.1, Хейфец О.В.2, Линькова Н.С.23, Коновалов С.С.4, Хейфец В.Х.1
ДОБРОКАЧЕСТВЕННАЯ ГИПЕРПЛАЗИЯ И АДЕНОКАРЦИНОМА ПРЕДСТАТЕЛЬНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: РОЛЬ СИГНАЛЬНЫХ МОЛЕКУЛ В ДИАГНОСТИКЕ И ТЕРАПИИ У ЛИЦ РАЗНОГО ВОЗРАСТА
'ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта» РАН, 199034, Санкт-Петербург;
2Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии, 197110, Санкт-Петербург; 3Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого РАН, 195251, Санкт-Петербург; 4ИИМ «Международная академия наук экологии, безопасности человека и природы», 199026, Санкт-Петербург
Цель работы — изучение ультраструктуры, экспрессии белков CXCL12, SDC1 и гормонов фибробластов в предстательной железе в норме и при патологии у мужчин разного возраста. Материал для исследования получен от 78 больных с доброкачественной гиперплазией предстательной железы (ДГПЖ), 96 больных с аденокарциномой предстательной железы (АПЖ) и 52 погибших мужчин без патологии предстательной железы. Пациенты каждой группы были разделены на 3 подгруппы — средний (45—59 лет), пожилой (60 лет—74 года) и старческий (75—89 лет) возраст в соответствии с классификацией ВОЗ. Весь материал исследован методами электронной микроскопии, иммуноцитохимии и иммунофлуоресцентной конфокальной микроскопии. Установлено, что гиперэкспрессия белка CXCL12 характерна для ДГПЖ и АПЖ, причём с возрастом этот показатель прогрессивно повышается. Экспрессия маркёра SDC1 в предстательной железе в норме с возрастом снижается, что, вероятно, отражает возрастную инволюцию органа. При аденокарциноме экспрессия белка SDC1 возрастает, причём с возрастом эта тенденция становится более заметной. Умеренное снижение экспрессии хромогранина A и соматостатина характерно для нормального старения предстательной железы, тогда как при ДГПЖ и АПЖ этот процесс усиливается. Снижение экспрессии хромогранина A и соматостатина может отражать возрастные изменения предстательной железы и развитие в ней патологических процессов.
К л юче вые слова : доброкачественная гиперплазия предстательной железы; аденокарцинома предстательной железы; CXCL12; SDC1; хромогранин A; соматостатин; старение.
Для цитирования: Кветной И.М., Хейфец О.В., Линькова Н.С., Коновалов С.С., Хейфец В.Х. Доброкачественная гиперплазия и
аденокарцинома предстательной железы: роль сигнальных молекул в диагностике и терапии у лиц разного возраста .
Клин. мед. 2017; 95 (10): 913—919. DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-10-913-919
Для корреспонденции: Линькова Наталья Сергеевна — д-р биол. наук, доц. каф. медицинской физики;
e-mail: miayy@yandex. ru
Kvetnoy I.M1, Kheifec O.V.2, Linkova N.S.2-3, Konovalov S.S.4, Kheifec V.Kh.1
BENIGNE PROSTATE HYPERPLASYA AND ADENOCARCINOMA: THE ROLE OF SIGNAL MOLECULES FOR DIAGNOSTICS AND THERAPY IN PATIENTS OF VARIOUS AGE
1 D.O. Ott Research Institute of Obstetrics and Gynecology, Saint Petersburg
2 Saint-Petersburg Institute of Bioregulation and Gerontology, Saint Petersburg
3 Peter the Great Saint-Petersburg Polytechnic University, Saint Petersburg
4 International Academy of ecology, human safety and nature science, Saint Petersburg
In the last years, new data on the role of microenvironment in involution of prostate cells (fibroblasts) and age-associated prostate oncogenesis have been obtained. The goal of this work is the investigation of expression of prostate fibroblasts, CXCL12, SDC1 proteins and hormones in normal and pathological prostate in subjects o different age. Materials were obtained from 78 patients with benignant prostate hyperplasia (BPH), 96 patients with prostate adenocarcinoma and 52 dead men without prostate pathology. All subjects were divided in 3 age groups (middle aged, elderly, and old) and investigated by electron, confocal and light microscopy and immunohistochemical methods. It was shown, that CXCL12 hyperexpression was characteristic of BPH and adenocarcinoma; this correlation became more pronounced with age. SDC1 expression in normal prostate decreased with age which may suggest age-related prostate involution. SDC1 expression in adenocarcinoma increased with. A slight decrease of chromogranin A and somatostatin expression was associated with normal prostate ageing. This process increased in BPH and prostate carcinoma. Chromogranin A and somatostatin decrease correlated with prostate ageing and oncopathology.
K e y w o r d s: benignant prostate hyperplasia; prostate adenocarcinoma; CXCL12; SDC1; chromogranin А; somatostatin; ageing.
For citation: Kvetnoy I.M., Kheifec O.V., Linkova N.S., Konovalov S.S., Kheifec V.Kh. Benigne prostate hyperplasya and adenocarcinoma: the role of signal molecules for diagnostics and therapy in patients of various age . Klin.med. 2017; 95 (10): 913—919. DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-10-913-919
For correspondence: Natal'ya S. Linkova — dr. biol. sci., ass. prof. Dpt. Medical Physics; e-mail: [email protected] Conflict of interests. The authors declare no conflict of interests. Acknowlegments. The study had no sponsorship .
Received 14.10.16 Accepted 28.03.17
Ведущую роль в процессах старения, развивающихся в мужском организме, играют нарушения синтеза и секреции андрогенов, что приводит к снижению всех гормональных функций. Доброкачественная гиперплазия предстательной железы (ДГПЖ, аденома предстательной железы) является наиболее часто встречающимся заболеванием мочеполовой системы у мужчин, ассоциированным со старением. Это заболевание является следствием гиперплазии стромы железы и наблюдается примерно у 75% мужчин в возрасте 70 лет и старше. Заболеваемость аденокарциномой предстательной железы (АПЖ) в пожилом и старческом возрасте за последние 15 лет неуклонно возрастает. Среди причин смерти у мужчин раковые опухоли предстательной железы занимают второе место после рака лёгких [1, 2].
В последние годы появились новые данные о роли микроокружения предстательной железы, особенно фибробластов, в процессах инволюции и ассоциированном с возрастом онкогенезе предстательной железы [3, 4]. Несмотря на достаточно большое количество работ, посвящённых структурно-функциональной организации микроокружения предстательной железы, функция и биологическое значение фибробластов в предстательной железе изучены недостаточно. Существует мнение, что сигнальные молекулы, вырабатываемые фибробластами, необходимы для роста и диффе-ренцировки клеток простатического эпителия, а также для регуляции локального гомеостаза секреторных процессов в предстательной железе [5—7]. Противоречивы данные о том, что популяция фибробластов увеличивается в предстательной железе при малигни-зации гиперпластического процесса [8, 9].
Целью работы явилось изучение ультраструктуры, экспрессии белков CXCL12, SDC1 и гормонов фибро-бластов в предстательной железе в норме и при патологии у мужчин разного возраста.
Материал и методы
Для исследования предстательной железы человека использован операционный материал, полученный в Клинической больнице №122 им. Л.Г. Соколова и Городской больнице №3 Св. Георгия (Санкт-Петербург, Россия). Материал получен от 78 больных с ДГПЖ и 96 больных с АПЖ. В контрольной группе исследовали нормальный аутопсийный материал (предстательная железа), полученный в Ленинградском областном судебно-медицинском бюро (Санкт-Петербург, Россия) от 52 мужчин, погибших от разных причин, без патологии предстательной железы. Пациенты каждой группы были разделены на 3 подгруппы — средний (45—59 лет), пожилой (60 лет—74 года) и старческий (75—89 лет) возраст в соответствии с классификацией ВОЗ. Среди пациентов с ДГПЖ 18 мужчин были среднего возраста, 30 — пожилого и 30 — старческого возраста. Среди пациентов с АПЖ было 25 мужчин среднего возраста, 41 мужчина пожилого возраста и 30 мужчин старческого возраста. Объём опухоли у пациентов с
Clinical Medicine, Russian journal. 2017; 95(10) DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-10-913-919
Original investigations
АПЖ варьировал от 1,5 до 10,6 мм3 и в среднем составлял 6,1 мм3. Среди пациентов без патологии предстательной железы 14 мужчин были в среднем возрасте, 22 — в пожилом и 16 — в старческом возрасте. Уровень сывороточного простатического специфического антигена (по данным анализов из историй болезней) перед оперативным лечением у пациентов с АПЖ составлял 9,35 нг/мл (от 1,6 до 20,84 нг/мл) и у пациентов с ДГПЖ — 6,08 нг/мл (от 0,69 до 15,68 нг/мл).
Для электронной микроскопии использовали ультратонкие срезы. Для получения контрастного изображения использовали уксусно-кислый уранил (уранил-ацетат) и лимонно-кислый свинец. Исследование проводили на электронном микроскопе JEM-100S (JEOL, Япония). Для ультраструктурного анализа все образцы фотографировали при увеличении 6000. Верификацию секреторных гранул на ультраструктурном уровне осуществляли с использованием уранофинной реакции. Для этого образцы фиксировали в 3% эфире глутаро-вой кислоты, разведённой 0,1M какодиловым буфером (pH 7,2) в течение 90 мин. После этого срезы промывали в 0,9% растворе натрия хлорида 3 раза по 15 мин. Промытые образцы помещали в 4% водный раствор уранилацетата (pH 3,9) при температуре 4°C и оставляли на 18 ч. После этого срезы дегидратировали в спиртах и заключали в эпон.
Для иммуногистохимического исследования образцы предстательной железы фиксировали в формалине при стандартном pH, промывали раствором этанола и фиксировали в парафине. Срезы толщиной 3—5 мкм получали с помощью микротома Leica (Германия) и помещали на предметные стекла, покрытые поли-L-лизином. Для гистологического исследования срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Экспрессию сигнальных молекул CXCL12, SDC1 (1:100, Novocastra, Великобритани), соматостатина, хромогранина A (1:75, Dako, США) оценивали с использованием метода им-муногистохимии с применением первичных и вторичных моноклональных мышиных антител. Для визуализации иммуногистохимической реакции использовали авидин-пероксидазный комплекс (ABC-kit) и диамин-бинзедин.
Для иммунофлуоресцентной конфокальной микроскопии образцы фиксировали в 4% нейтральном забу-ференном формалине (pH 7,2) в течение 15 мин и затем инкубировали с первичными моноклональными мышиными антителами к CXCL12 (1:50), SDC1 (1:75), со-матостатину (1:100), хромогранину A (1:100, все реагенты — Mubro Products B.V.) в течение 1 ч. Срезы 3 раза промывали в фосфатно-солевом буфере и инкубировали со вторичными кроличьими антителами Alexa Fluor 647 в течение 1,5 ч. Для визуализации ДНК использовали Hoechst 33258 (Sigma, США). После заключительной промывки образцы заключали в монтирующую среду (Dako, США). Микрофотографии получали на микроскопе Olympus FluoView 1000 (Япония). В каждом случае анализировали 10 полей зрения при увеличении
200. Площадь экспрессии исследуемых сигнальных молекул оценивали в программе Видеотест-Морфология 5.2 (лицензионный номер FS-99-03-003672, регистрационный сертификат в Российской Федерации N FSR 2012/13356) как отношение площади иммуноокрашен-ных клеток и общей площади клеток в поле зрения, и выражали в процентах [10]. Для морфологического исследования аутопсийного материала использовали световой микроскоп Nikon Eclipse E400 с камерой Nikon DXM1200, подключённой к компьютеру (Intel Pentium 4) в программе Видеотест-Морфология 5.2. В каждом случае по показателю площади экспрессии анализировали 10 полей зрения при увеличении 200.
Статистическую достоверность различий площади экспрессии в исследуемых группах оценивали с помощью непараметрического критерия Вилкоксона и t-критерия Стьюдента.
Морфологическая характеристика
Доброкачественная гиперплазия предстательной железы. Опухолевые узлы в большинстве случаев имеют аденоматозную структуру. Они состоят из тесно расположенных ветвистых желёз причудливой формы, образующих многочисленные крипты и со-сочковые выросты. Железы выстланы 1—2 слоями клеток высокого призматического эпителия, в области сосочков количество слоёв увеличивается. В просвете желёз выявляются сгустившийся секрет, немногочисленные амилоидные тельца, слущенные эпителиальные клетки, макрофаги, скопления лейкоцитов. Часть желёз умеренно кистозно расширена. Значительно реже встречаются фиброзно-аденоматозные узлы, по -строенные из немногочисленных редко разбросанных трубочек, выстланных кубическим или низким призматическим эпителием с хорошо очерченными границами, слабозаметной цитоплазмой и довольно крупным ядром. Вокруг эпителиальных трубочек нередко встречаются пролифераты миоэпителиальных клеток, образующих подушковидные выпячивания, симулирующие пролиферацию эпителия. Строма узлов богата вытянутыми клетками типа фибробластов, образующих беспорядочно расположенные пучки и кольцевидные структуры. Фиброзно-мышечные узлы наряду с узлами железистого и смешанного строения отмечаются почти во всех случаях. Они, как правило, множественные, их диаметр редко превышает 1—2 см, чаще они бывают микроскопического размера. При электронно-микроскопическом исследовании существенные различия ультраструктуры эпителиальных клеток при ДГПЖ и нор -мальной железы практически отсутствуют.
Карцинома. Карциномы предстательной железы во всех случаях по гистологическому строению были представлены аденокарциномами. Микроструктура АПЖ в исследованных случаях характеризовалась по -лиморфизмом. В одной и той же опухоли обычно обнаруживалась различная дифференцировка раковых клеток. В отличие от ДГПЖ отмечались гиперхрома-
тоз ядер, клеточный полиморфизм, исчезновение соединительнотканных сосочков в просвете желёз. При ультраструктурном исследовании в карциноме независимо от степени её дифференцировки во всех случаях присутствовало несколько типов клеток. Обнаруживались клетки с бледным крупным округлым ядром и узким слоем светлой цитоплазмы с немногочисленными органеллами, которые напоминают малодиф-ференцированные базальные элементы предстательной железы; клетки с тёмным полиморфным ядром и широким слоем тёмной цитоплазмы, содержащей многочисленные органеллы, в том числе секреторные вакуоли; клетки с тёмным пикнотичным ядром и широким слоем вакуолизированной цитоплазмы — вероятно, гиперсекретирующие и дегенеративные формы опухолевых клеток. Встречаются переходные формы между всеми этими типами клеток. При этом часть опухолевых клеток настолько хорошо дифференцирована, что по своей ультраструктурной характеристике практически неотличима от нормального эпителия предстательной железы.
Старение предстательной железы в норме
Установлено, что у мужчин среднего возраста без патологии предстательной железы фибробласты разбросаны в строме по всей железе и равномерно представлены во всех её отделах. Клетки чаще всего имеют грушевидную форму, реже определяются цилиндрические и треугольные клетки. Ядра клеток сферические, нежная хроматиновая сеть наиболее выражена по периферии ядра в виде тонкого слоя (рис. 1, а). Наиболее часто среди всей популяции фибробластов встречаются фибробласты, экспрессирующие CXCL12/ SDC1, число которых в процессе старения уменьшается. У мужчин старческого возраста без патологии предстательной железы в большинстве фибробластов обнаруживались набухшие митохондрии с просветлённым матриксом (рис. 1, б). Профили шероховатого эндоплазматиче-ского ретикулума расширены, число его структур увеличено, особенно много было везикул и вакуолей. Число свободных рибосом и полисом увеличено. Межклеточные щели расширены. При электронно-микроскопическом исследовании фибробластов обращает на себя внимание увеличение количества и размера митохондрий, которые приобретают нехарактерные для них формы. Наряду с описанными выше изменениями секреторные гранулы в фибробластах обладают достаточной морфологической стабильностью, сохраняя типичные признаки и тинкториальные свойства при старении, что даёт основание предполагать активное влияние транскрипционных факторов, экспрессируе-мых фибробластами, на развитие инволюционных процессов в предстательной железе.
По данным иммуногистохимического исследования (авидин-биотиновый метод) в норме с возрастом наблюдалось снижение экспрессии белка SDC1 в предстательной железе: в пожилом и старческом возрасте экспрессия снижалась соответственно в 2,4 и 4,2 раза по
Original investigations
Рис. 1. Микропрепараты, характеризующие ультраструктуру фибробластов предстательной железы в норме — у мужчины среднего возраста — 48 лет (а) и у мужчины старческого возраста — 81 года (б).
Электронная микроскопия. *6000.
сравнению с показателем в среднем возрасте (табл. 1). При этом площадь экспрессии хемокина СХ^12 с возрастом не изменялась. У пациентов с ДГПЖ пожилого и старческого возраста экспрессия SDC1 снижалась соответственно в 1,5 и 2,4 раза по сравнению с показателем в среднем возрасте. Также при ДГПЖ отмечено
Таблица 1
Площадь экспрессии 0X^12, SDC1 в предстательной железе у мужчин разного возраста в норме и при патологии (авидин-биотиновый метод)
Площадь экспрессии, %
Показатель Белок средний пожилой старческий
возраст возраст возраст
Норма CXCL12 1.07 ± 0.12 1.01 ± 0.10 1.12 ± 0.11
SDC1 2.35 ± 0.21 0.98 ± 0.13* 0.56 ± 0.08*
ДГПЖ CXCL12 3.12 ± 0.15** 4.18 ± 0.19*** 4.96 ± 0.22***
SDC1 2.48 ± 0.11 1.65 ± 0.12*** 1.03 ± 0.06*
Аденокарцинома CXCL12 6.76 ± 0.12** 8.21 ± 0.31*** 11.13 ± 0.59***
SDC1 4.75 ± 0.31** 3.85 ± 0.21* 3.33 ± 0.23*
Примечание. Здесь и в табл. 2—4 указана достоверность (р < 0,05) различий: * — с показателями у мужчин среднего возраста; ** — с показателями в норме.
Таблица 2
Площадь экспрессии 0X^12, SDC1 в предстательной железе у мужчин разного возраста в норме и при патологии (иммунофлуоресцентная конфокальная микроскопия)
Площадь экспрессии, %
Группа Белок средний пожилой старческий
возраст возраст возраст
Норма CXCL12 0,90 ± 0,07 1,11 ± 0,14 0,99 ± 0,08
SDC1 1,23 ± 0,12 1,06 ± 0,10 0,42 ± 0,05*
ДГПЖ CXCL12 3,57 ± 0,13** 4,02 ± 0,10*** 4,76 ± 0,14***
SDC1 1,55 ± 0,12 0,69 ± 0,07*** 0,60 ± 0,15
Аденокарцинома CXCL12 6,87 ± 0,11** 9,37 ± 0,21*** 12,23 ± 0,34***
SDC1 2,68 ± 0,24** 4,52 ± 0,19*** 3,56 ± 0,19*
повышение экспрессии СХ^12 у пациентов пожилого возраста — на 33%, старческого возраста — на 59% по сравнению с показателем в среднем возрасте. У пациентов с АПЖ наблюдалась та же тенденция к изменению экспрессии SDC1 и СХ^12, как и при ДГПЖ. У пациентов с АПЖ пожилого и старческого возраста экспрессия SDC1 снижалась соответственно на 23 и 42% по сравнению с показателем в среднем возрасте. При АПЖ отмечено повышение экспрессии СХ^12 у мужчин пожилого возраста — на 21%, старческого возраста — на 64 % по сравнению с показателями в среднем возрасте.
По сравнению с нормой у мужчин среднего возраста экспрессия SDC1 при ДГПЖ не изменялась, а при АПЖ возрастала в 2 раза. У мужчин пожилого возраста экспрессия SDC1 при ДГПЖ возрастала в 1,68 раза, а при АПЖ в 3,9 раза. У мужчин старческого возраста экспрессия SDC1 при ДГПЖ не изменялась, а при АПЖ возрастала в 5,9 раза.
По сравнению с нормой у мужчин среднего возраста экспрессия СХ^12 при ДГПЖ возрастала в 2,9 раза, а при АПЖ в 6,3 раза. У мужчин пожилого возраста экспрессия СХ^12 при ДГПЖ возрастала в 4,2 раза, а при АПЖ в 8,2 раза. У мужчин старческого возраста экспрессия СХ^12 при ДГПЖ возрастала в 4,4 раза, а при АПЖ — в 9,9 раза.
По данным, полученным при конфокальной иммунофлуоресцентной микроскопии, в норме при переходе от среднего к пожилому возрасту экспрессия SDC1 в предстательной железе не изменялась. При этом в старческом возрасте в норме экспрес -
Оригинальные исследования
сия SDC1 снижалась в 2,9 раза (табл. 2). Экспрессия хе-мокина CXCL12 с возрастом не изменялась. У пациентов с ДГПЖ пожилого и старческого возраста экспрессия SDC1 снижалась соответственно в 2,2 и 2,6 раза по срав -нению с показателями в среднем возрасте. При ДГПЖ отмечено повышение экспрессии CXCL12 у мужчин по -жилого возраста — на 13%, старческого возраста — на 33% по сравнению с показателями в среднем возрасте. У мужчин с АПЖ пожилого и старческого возраста экспрессия SDC1 снижалась соответственно на 59 и 32% по сравнению с показателями в среднем возрасте. При АПЖ отмечено повышение экспрессии CXCL12 у пациентов пожилого возраста — на 36%, старческого возраста — на 78% по сравнению с показателями в среднем возрасте.
По сравнению с нормой у мужчин среднего возраста экспрессия SDC1 при ДГПЖ не изменялась, а при АПЖ возрастала в 2,2 раза. У мужчин пожилого возраста экспрессия SDC1 при ДГПЖ снижалась в 1,5 раза, а при АПЖ возрастала в 4,3 раза. У мужчин старческого возраста экспрессия SDC1 при ДГПЖ не изменялась, а при АПЖ возрастала в 8,5 раза.
По сравнению с нормой у мужчин среднего возраста экспрессия CXCL12 при ДГПЖ возрастала в 4 раза, а при АПЖ — в 7,6 раза. У мужчин пожилого возраста экспрессия CXCL12 при ДГПЖ возрастала в 3,6 раза, а при АПЖ — в 8,4 раза. У мужчин старческого возраста экспрессия CXCL12 при ДГПЖ возрастала в 4,8 раза, а при АПЖ — в 12,4 раза.
Таким образом, данные, полученные авидин-био-тиновым методом и при иммунофлуоресцентной конфокальной микроскопии, отражают одинаковую тенденцию к изменению экспрессии SDC1 и CXCL12 в предстательной железе с возрастом в норме и при патологии. Гиперэкспрессия CXCL12 характерна для ДГПЖ и АПЖ, причём с возрастом этот показатель прогрессивно повышается. Экспрессия маркёра SDC1 в предстательной железе в норме с возрастом снижается, что, вероятно, отражает возрастную инволюцию органа. В то же время при ДГПЖ наблюдается примерно такая же тенденция, как и при нормальном старении.
Таблица 3
Площадь экспрессии хромогранина A, соматостатина в предстательной железе у мужчин разного возраста в норме и при патологии (авидин-биотино-вый метод)
Таким образом, SDC1 нецелесообразно рассматривать как маркёр ДГПЖ. При АПЖ экспрессия SDC1 возрастает, причём с возрастом эта тенденции становится всё более заметной.
Площадь экспрессии, %
Группа Белок средний возраст пожилой возраст старческий возраст
Норма Хромогранин A 3,21 ± 0,18 1,75 ± 0,09* 1,15 ± 0,08*
Соматостатин 2,35 ± 0,17 2,01 ± 0,09* 1,65 ± 0,06*
Доброкачественная гиперплазия простаты Хромогранин A Соматостатин 2,75 ± 0,25 1,83 ± 0,15** 2,03 ± 0,21* 1,20 ± 0,05*** 1,03 ± 0,07* 0,93 ± 0,06***
Аденокарцинома Хромогранин A 0,75 ± 0,06* 0,15 ± 0,03*** 0,07 ± 0,02***
Соматостатин 0,40 ± 0,05** 0,18 ± 0,03*** 0,10 ± 0,02***
Оценка роли соматостатина и хромогранина A в развитии гиперплазии и аденокарциномы предстательной железы у мужчин разного возраста
По данным иммуногистохимического исследования (авидин-биотиновый метод) в норме с возрастом наблюдалось снижение экспрессии хромогранина A в предстательной железе — в пожилом и старческом возрасте соответственно в 1,8 и 2,8 раза по сравнению с показателями в среднем возрасте (табл. 3). Также в норме с возрастом наблюдалось снижение экспрессии соматостатина в предстательной железе в пожилом и старческом возрасте соответственно на 17 и 42% по сравнению с показателями в среднем возрасте.
У пациентов с ДГПЖ пожилого и старческого возраста экспрессия хромогранина A снижалась соответственно на 13% и в 2,7 раза по сравнению с показателями в среднем возрасте. Также при ДГПЖ отмечено снижение экспрессии соматостатина у пациентов пожилого возраста — на 52%, старческого возраста — на 97% по сравнению с показателями в среднем возрасте. У пациентов с аденокарциномой наблюдалась такая же тенденция к изменению экспрессии хромогранина A и соматостати-на, как и при ДГПЖ. У пожилого и старческого возраста с аденокарциномой экспрессия хромогранина A снижалась соответственно в 5 и в 10,7 раза по сравнению с показателем в среднем возрасте. При АПЖ отмечено снижение экспрессии соматостатина у мужчин пожилого возраста — в 2,2 раза, старческого возраста — в 4 раза по сравнению с показателями в среднем возрасте.
По сравнению с нормой у мужчин среднего возраста экспрессия хромогранина A при ДГПЖ не изменялась, а при АПЖ снижалась в 4,3 раза. У мужчин пожилого возраста экспрессия хромогранина A при ДГПЖ не изменялась, а при АПЖ снижалась в 11,7 раза. У мужчин старческого возраста экспрессия хромогранина A при ДГПЖ не изменялась, а при АПЖ снижалась в 16,4 раза.
По сравнению с нормой у мужчин среднего возраста экспрессия соматостатина при ДГПЖ снижалась на 28%, а при АПЖ в 5,9 раза (рис. 2, см. вклейку). У мужчин пожилого возраста экспрессия соматостатина при ДГПЖ снижалась в 1,7 раза, а при АПЖ — в 11,16 раза. У мужчин старческого возраста экспрессия соматостатина при ДГПЖ снижалась в 1,8 раза, а при АПЖ — в 16,5 раза.
По данным, полученным с помощью иммунофлуорецентной конфокальной микроскопии, в норме с возрастом наблюдалось снижение экспрессии хромогранина A в пред-
Clinical Medicine, Russian journal. 2017; 95(10) DOI http://dx.doi.org/10.18821/0023-2149-2017-95-10-913-919
Таблица 4
Площадь экспрессии хромогранина A, соматостатина в предстательной железе у мужчин разного возраста в норме и при патологии (иммунофлуорес-центная конфокальная микроскопия)
Площадь экспрессии, %
Группа Белок средний возраст пожилой возраст старческий возраст
Норма Хромогранин A 3,00 ± 0,11 1,90 ± 0,09* 1,03 ± 0,07*
Соматостатин 2,56 ± 0,14 1,73 ± 0,07* 1,20 ± 0,05*
Доброкачественная гиперплазия простаты Хромогранин A Соматостатин 2,90 ± 0,19 1,46 ± 0,19** 2,13 ± 0,18* 1,04 ± 0,04*** 0,66 ± 0,09* 0,51 ± 0,08***
Аденокарцинома Хромогранин A 0,50 ± 0,07* 0,16 ± 0,03*** 0,05 ± 0,01***
Соматостатин 0,34 ± 0,06** 0,10 ± 0,02*** 0,05 ± 0,01***
стательной железе в пожилом и старческом возрасте соответственно в 1,6 и 2,9 раза по сравнению с показателями в среднем возрасте (табл. 4). Также в норме с возрастом наблюдалось снижение экспрессии сомато-статина в предстательной железе в пожилом и старческом возрасте соответственно на 48% и в 2,1 раза по сравнению с показателями в среднем возрасте.
У пациентов с ДГПЖ пожилого и старческого возраста экспрессия хромогранина A снижалась соответственно на 36% и в 4,4 раза по сравнению с показателями в среднем возрасте. Также при ДГПЖ отмечено снижение экспрессии соматостатина у мужчин пожилого возраста в 1,4 раза, старческого возраста в 2,9 раза по сравнению с показателями в среднем возрасте. У пациентов с АПЖ наблюдалась та же тенденция изменения экспрессии хромогранина A и соматостатина, что и при ДГПЖ. У пациентов с АПЖ пожилого и старческого возраста экспрессия хромогранина A снижалась соответственно в 3,1 и 10 раз по сравнению с показателями в среднем возрасте. При АПЖ отмечено снижение экспрессии соматостатина у пациентов пожилого возраста в 3,4 раза, старческого возраста в 6,8 раза по сравнению с показателями в среднем возрасте.
По сравнению с нормой у мужчин среднего возраста экспрессия хромогранина A при ДГПЖ не изменялась, а при аденокарциноме простаты снижалась в 6 раз. У мужчин пожилого возраста экспрессия хромограни-на A при ДГПЖ не изменялась, а при АПЖ снижалась в 11,9 раза. У мужчин старческого возраста экспрессия хромогранина A при ДГПЖ снижалась на 56%, а при АПЖ — в 20,6 раза.
По сравнению с нормой у мужчин среднего возраста экспрессия соматостатина при ДГПЖ снижалась на 66%, а при АПЖ в 7,5 раза. У мужчин пожилого возраста экспрессия соматостатина при ДГПЖ снижалась в 1,7 раза, а при АПЖ в 11,16 раза. У мужчин старческого возраста экспрессия соматостатина при ДГПЖ снижалась в 1,8 раза, а при АПЖ в 17,3 раза.
Таким образом, данные, полученные авидин-биоти-новым методом и при иммунофлуоресцентной конфокальной микроскопии, отражают одинаковую тенден-
Original investigations
цию к изменению экспрессии гормонов хромогранина A и соматостатина в предстательной железе с возрастом в норме и при патологии. Умеренное снижение экспрессии обоих гормонов характерно для нормального старения предстательной железы, тогда как при гиперплазии и малигнизации этот процесс усиливается. Таким образом, снижение экспрессии хромо-гранина A и соматостатина может отражать как возрастные изменения предстательной железы, так и развитие в ней патологических процессов.
CXCL12 (chemokine (C-X-C motif) ligand 12) или SDF-1 (Stromal cell-derived factor-1) — хемокин подсемейства CXC, который связывается с рецепторами CXCR4 и CXCR7 и играет важную роль в эмбриональном развитии, гематопоэзе, может стимулировать пролиферацию клеток и способствовать их выживанию. Течение АПЖ характеризуется в том числе экспрессией CXCL12 фибробластами и макрофагами из микроокружения опухоли, что играет важную роль в балансе синтеза эстрогенов в опухоли [11]. В другом исследовании также упоминается о регуляции экспрессии CXCL12 через CXCL8 в фибробла-стах и макрофагах предстательной железы при развитии АПЖ [12]. Наши данные подтверждают полученные другими исследователями результаты, свидетельствуют о том, что при АПЖ экспрессия CXCL12 повышается, причём этот процесс усиливается с возрастом. Интересно также отметить, что в норме с возрастом изменения экспрессии этого хемокина не наблюдается.
Растворимый синдикан-1 (SDC1, CD138) — мембран -ный белок, протеогликан семейства синдеканов, или трансмембранных гепарансульфатпротеогликанов. Белок является трансмембранным гепарансульфатпротео-гликаном. Синдеканы опосредуют связывание клеток, передачу сигнала в клетке и организацию цитоскелета. SDC1 участвует в пролиферации, миграции клеток и их взаимодействии с белками внеклеточного матрикса. В исследовании у 150 пациентов с АПЖ характер течения заболевания коррелировал с экспрессией SDC1 при гистологическом исследовании предстательной железы и уровнем этого протеина в плазме крови [13], что подтверждается полученными нами данными. При этом нами показано, что экспрессия маркёра SDC1 в предстательной железе в норме с возрастом снижается, что, вероятно, отражает возрастную инволюцию органа.
Хромогранин A, представитель семейства гранинов, наряду с другими пептидами продуцируется и накапливается в секреторных гранулах нейроэндокринных клеток предстательной железы. До сих пор функция хромогранина A до конца не выяснена. Возможно, хро-могранин A даёт экстрацеллюлярный биологический эффект и действует как аутокринный и паракринный регуляторный фактор в секреторных процессах. Пока-
зано, что хромогранин A вовлечён в процессы укладки пептидов в секреторные гранулы [14]. Хромогранин A может модулировать процессинг пептидных гормонов, так как он является двухосновной кислотой и, возможно, выступает в роли конкурентного субстрата для протеолитических ферментов [15]. Установлено, что экспрессия хромогранина А не коррелирует с уровнем сывороточного простатического специфического антигена в плазме крови у пациентов с АПЖ [16]. В то же время в других исследованиях отмечено что уровень хромогранина А в 50% случаев является предиктором метастазирования нейроэндокринных опухолей [17] и характеризует степень дифференцировки раковых нейроэндокринных клеток [18]. Нами так же показано снижение экспрессии хромогранина А в предстательной железе с возрастом, при ДГПЖ и АПЖ, причём при АПЖ этот эффект наиболее выражен. Таким образом, хромогранин А можно считать предиктором развития злокачественных новообразований предстательной железы и маркёром возрастного снижения её функции.
Соматостатин представляет собой ингибирующий пептид с экзокринной, эндокринной, паракринной и аутокринной активностью, который включает группы пептидов, содержащих 14 и 28 аминокислот. Идентифицировано 5 типов соматостатиновых рецепторов (SSTR 1—5), расположенных на плазматической мембране клеток. Клетки ряда опухолей и их метастазы экспрессируют рецепторы соматостатина с высокой плотностью, существенно превышающей их плотность на клетках нормальных тканей [19]. Наибольшая экспрессия соматостатиновых рецепторов (типов 2 и 5) наблюдается в нейроэндокринных клетках при раке [20—22]. Проведён ряд клинических исследований, показывающих эффективность применения аналогов со-матостатина при раке предстательной железы [19]. Данные о том, что применение экзогенного соматостатина препятствует развитию опухоли, хорошо согласуются с полученными нами результатами, показавшими, что при ДГПЖ и особенно при АПЖ экспрессия этого гормона в клетках резко снижается. Кроме того, подобные, но менее ярко выраженные изменения выявлены при возрастной инволюции органа в норме.
Таким образом, экспрессия маркёров CXCL12, SDC1, соматостатина, хромогранина A не только может иметь важное значение для дифференциальной диагностики ДГПЖ и АПЖ, но и отражает функциональную активность её клеток при возрастной инволюции.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCE S 1. Jia X., Sun Y., Wang B . Gray level entropy matrix is a superior predictor than multiplex ELISA in the detection of reactive stroma and metastatic potential of high-grade prostatic adenocarcinoma IUBMB Life. 2014; 66(12): 847—53.
2. Sternberg C.N., Petrylak D.P., Madan R.A., Parker C. Progress in the treatment of advanced prostate cancer. Am. Soc. Clin. Oncol. Educ. Book. 2014: 117—31.
3. Liu Y., Zhao X., Sun X., Li Y., Wang Z., Jiang J., Han H. et al. Expression of IL-17A, E, and F and their receptors in human prostatic cancer: Comparison with benign prostatic hyperplasia. Prostate. 2015; 75(16): 1844—56.
4. Park H., Park S., Kim K.H., Cho M.S., Sung S.H., Ro J.Y. Stromal nodules in benign prostatic hyperplasia: morphologic and immuno-histochemical characteristics . Prostate. 2014; 74(14): 1433—43.
5. Hetzl A.C., Montico F., Lorencini R.M., Kido L.A., Candido E.M., Cagnon V.H. Prostatic microenvironment in senescence: fibroblastic growth factors S hormonal imbalance. Histochem. Cell Biol. 2014; 141(5): 531—42.
6. Khavinson V.Kh., Linkova N.S., Polyakova V.O., Kheifets O.V., Tar-novskaya S.I., Kvetnoy I.M. Peptides tissue-specifically stimulate cell differentiation during their aging. Bull. Exp. Biol. Med. 2012; 153(1): 148—51.
7. Zemskova M.Y., Song J.H., Cen B., Cerda-Infante J., Montecinos V.P., Kraft A.S. Regulation of prostate stromal fibroblasts by the PIM1 protein kinase . Cell Signal. 2015; 27(1): 135—46.
8. Nolte A., Aufderklamm S., Scheu K., Walker T., König O., Böttcher M. et al. Small interfering RNA transfection against serum response factor mediates growth inhibition of benign prostatic hyperplasia fi-broblasts . Nucleic Acid Ther. 2013; 23(1): 62—70.
9. Zhong X., Lin J., Zhou J., Xu W., Hong Z. Anti-proliferative effects of qianliening capsules on prostatic hyperplasia in vitro and in vivo . Mol. Med. Rep. 2015; 12(2): 1699—708.
10. Paltsev M.A., Polyakova V.O., Kvetnoy I.M., Anderson G., Kvetnaia T.V., Linkova N.S. et al. Morphofunctional and signaling molecules overlap of pineal gland and thymus: role and significance in aging. Oncotarget. 2016; 7(11): 11972—83.
11. Ellem S.J., Taylor R.A., Furic L., Larsson O., Frydenberg M., Pook D . et al .A pro-tumourigenic loop at the human prostate tumour interface orchestrated by oestrogen, CXCL12 and mast cell recruitment. J. Pathol. 2014; 234(1): 86—98.
12. Maxwell P.J., Neisen J., Messenger J., Waugh D.J. Tumor-derived CXCL8 signaling augments stroma-derived CCL2-promoted proliferation and CXCL12-mediated invasion of PTEN-deficient prostate cancer cells . Oncotarget. 2014; 5(13): 4895—908.
13. Szarvas T., Reis H., Vom Dorp F., Tschirdewahn S., Niedworok C., Nyirady P. et al. Soluble syndecan-1 (SDC1) serum level as an independent pre-operative predictor of cancer-specific survival in prostate cancer. Prostate. 2016; 76(11): 977—85.
14. Corti A. Chromogranin A and the tumor microenvironment. Cell. Mol. Neurobiol. 2010; 30(8): 1163—70.
15. Massironi S., Zilli A., Cavalcoli F., Conte D., Peracchi M. Chromogranin A and other enteroendocrine markers in inflammatory bowel disease . Neuropeptides. 2016; 58: 127—34.
16. Heck M.M., Thaler M.A., Schmid S.C., Seitz A.K., Tauber R., Kübler H. et al. Chromogranin A and neuron-specific enolase serum levels as predictors of treatment outcome in metastatic castration-resistant prostate cancer patients under abiraterone therapy. BJUInt. 2017; 119(1): 30—7.
17. Kidd M., Bodei L., Modlin I.M. Chromogranin A: any relevance in neuroendocrine tumors? Curr. Opin. Endocrinol. Diabetes Obes. 2016; 23(1): 28—37.
18. Bocan E.V., Mederle O., Sarb S., Minciu R., Agapie D., Raica M. Correlation between histopathological form and the degree of neuroendocrine differentiations in prostate cancer. Rom. J. Morphol. Em-bryol. 2011; 52(4): 1215—8.
19. Sun L., Coy D.H. Somatostatin and its analogs. Curr. Drug Targets. 2016; 17(5): 529—37.
20. Degirmenci M., Erdogan A.P., Bulut G., Atmaca H., Uzunoglu S., Karaca B. et al. Octreotide in combination with AT-101 induces cytotoxicity and apoptosis through up-regulation of somatostatin receptors 2 and 5 in DU-145 prostate cancer cells. Tumour Biol. 2016; 37(4): 4939—44.
21. Hope T.A., Aggarwal R., Simko J.P., VanBrocklin H.F., Ryan C.J. Somatostatin imaging of neuroendocrine-differentiated prostate cancer. Clin. Nucl. Med. 2015; 40(6): 540—1.
22. Priftakis D., Kritikos N., Stavrinides S., Kleanthous S., Baziotis N. Neuroendocrine differentiation in castration-resistant prostate cancer: A case report . Mol. Clin. Oncol. 2015; 3(6): 1392—4.
Поступила 14.10.16 Принята в печать 28.03.17
