CC BY
12
Р. Ф. Зибиров, С. А. Мозеров
Медицинский радиологический научный центр им. А. Ф. Цыба -
филиал государственного бюджетного учреждения «Национальный медицинский
исследовательский центр» радиологии МЗ РФ, Калужская область, Обнинск
ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКСПРЕССИИ CD82/KAI1 В КЛЕТКАХ ОПУХОЛИ И СТРОМЫ ПЛОСКОКЛЕТОЧНОГО РАКА ЯЗЫКА
УДК 616-006.61
Оценили экспрессию CD82/KAI1 в клетках опухоли и стромы плоскоклеточного рака языка в 81 наблюдении с регионарными метастазами (п = 45) и без метастазов (п = 36). Иммуногистохимическим методом в клетках паренхимы и стромы опухоли оценена экспрессия KAI-1/CD82. Для межгруппового сравнения площади, занимаемой KAI-1/CD82 позитивными клетками опухоли и стромы, применяли и-критерий Манна - Уитни. Для определения связи между клетками опухоли и стромы применялся корреляционный анализ по методу Спирмена.
При плоскоклеточном раке языка с метастазами и без метастазов преобладают наблюдения с низкой экспрессией KAI-1/CD82 опухолевыми клетками и клетками стромы.
Между KAI-1/CD82 позитивными опухолевыми клетками и клетками стромы существует связь, а значимые межгрупповые различия между KAI-1/CD82 клетками стромы подчеркивают важность более детального их изучения.
Ключевые слова: рак языка, иммуногистохимия, KAI-1/CD82, клетки опухоли, клетки стромы.
R. F. Zibirov, S. A. Mozerov
CHARACTERIZATION OF CD82/KAI1 EXPRESSION IN TUMOR AND STROMAL CELLS OF TONGUE SQUAMOUS CELL CARCINOMA
CD82/KAI 1 expression was evaluated in tumor and stromal cells of squamous cell carcinoma of the tongue in 81 cases with regional metastases (n=45) and without metastases (n=36).
Expression of KI-1/CD82 was evaluated by immunohistochemical method in the tumor and stromal cells. For cross-group comparison of the area occupied by KAI-1/CD82 positive tumor and stroma cells Mann-Whitney U-test was used. To determine the relationship between the tumor cells and the stroma, a Spearman's correlation was used. In the tongue squamous cell carcinoma with and without metastasis predominate observations with low expression of KAI-1/CD82 by tumor cells and stromal cells. There is a link between KAI-1/CD82 positive tumor cells and stromal cells, and significant intergroup differences between KAI-1/CD82 positive stromal cells emphasizes the importance of their investigation in detail.
Key words: tongue cancer, immunohistochemistry, KAI-1/CD82, tumor cells, stromal cells.
Ежегодно в мире от рака ротовой полости умирают 145 тыс. больных [7]. Плоскоклеточный рак языка составляет 25-40 % наблюдений рака ротовой полости и является наиболее частой его локализацией [3].
Белки семейства тетраспанинов вовлечены в процессы клеточной пролиферации, движения, сигнального взаимодействия, регуляцию функций иммунной системы [14]. Изменение экспрессии тетраспанина KAI-1/CD82 в опухолевых клетках связано с прогрессированием рака различных локализаций [2, 10], однако, несмотря на многочисленные исследования, касающиеся экспрессии и функции тетраспанинов в опухолевых клетках, экспрессия и функция тетраспанинов в иммунных клетках остается недостаточно изученной [4].
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Оценить экспрессию KAI-1/CD82 в клетках паренхимы и стромы плоскоклеточного рака языка.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Нами было изучено 81 наблюдение плоскоклеточного рака языка без предшествующей противоопухолевой терапии, полученное в радиологическом отделении Медицинского радиологического научного центра им. А. Ф. Цы-ба, в период с 1990 по 2019 г. Материал 54 наблюдений (67 %) принадлежал лицам мужского пола и 27 наблюдений (33 %) - женщинам. Средний возраст мужчин составил (57,7 ± 9,3) г., средний возраст женщин - (59,4 ± 13,4) г.
Количество наблюдений плоскоклеточного рака языка, в зависимости от степени дифферен-цировки опухоли, составило: высокодифферен-цированный - 30, умереннодифференцирован-ный - 39, низкодифференцированный - 12. Количество наблюдений, в зависимости от стадии опухоли, составило: Т1 - 13, Т2 - 33, Т3 - 31, Т4 - 4. Для статистической обработки все наблюдения были разделены на две группы - с регионарными метастазами (п = 45) и без метастазов (п = 36). Операционно-биопсийный материал фиксировали и подвергали гистологической проводке согласно общепринятым методикам.
С помощью иммуногистохимического метода в клетках паренхимы и стромы опухоли проведена оценка экспрессии KAI-1/CD82 (клон ЕР 160, «Ерйот^», разведение 1:200). Для общей характеристики экспрессии в зависимости от количества опухолевых клеток, экспрес-сирующих KAI-1/CD82, наблюдениям присвоены следующие баллы: <10 % клеток с экспрессией КАМ^82 - 1 балл, 10-50 % - 2 балла, >50 % - 3 балла. В зависимости от количества клеток стромы, экспрессирующих KAI-1/CD82, наблюдениям присвоены следующие баллы: с низким содержанием KAI-1/CD82 клеток стромы (0-10 %) - 1 балл, умеренным содержанием КАМ^82 клеток стромы (11-54 %) - 2 балла, высоким содержанием KAI-1/CD82 клеток стро-
Таким образом, в 34 (94 %) из 36 наблюдений рака языка без регионарных метастазов количество опухолевых клеток с экспрессией КА1-1/CD82 можно расценить как низкое (<10 %, рис. 1). В 27 (75 %) из 36 наблюдений этой же группы количество клеток стромы с экспрессией KAI-1/CD82 также можно расценить как низкое (010 %, рис. 2). При раке языка с регионарными ме-
мы (55-100 %) - 3 балла. Для межгруппового сравнения площади занимаемой KAI-1/CD82 позитивными клетками опухоли и стромы с помощью программы Image J 1.4.3.67 провели подсчет изучаемых клеток в «горячих точках» -участках с самой высокой в количественном отношении экспрессией. Учитывая, что выборки являлись независимыми, для сравнительного межгруппового анализа применяли U-критерий Манна - Уитни. Для определения связи между клетками опухоли и стромы применялся корреляционный анализ по методу Спирмена. При значении коэффициента корреляции:
1) при r = ±0,7-1,0 связь считалась сильной;
2) при r = ±0,3-0,699 связь считалась умеренной;
3) при r = 0-0,299 связь считалась слабой;
Уровень значимости а для всех вычислений принимали равным 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Характеристика экспрессии KAI-1/CD82 клетками паренхимы и стромы плоскоклеточного рака языка в группе без регионарных метастазов показана в табл. 1. Характеристика экспрессии KAI-1/CD82 клетками паренхимы и стромы плоскоклеточного рака языка в группе с регионарными метастазами показана в табл. 2.
1
2
тастазами количество опухолевых клеток и клеток стромы с аналогичной низкой экспрессией составило 84 % (38 из 45 наблюдений) и 58 % (26 из 45 наблюдений) соответственно. Показатели центральной тенденции распределения площади KAI-1/CD82 позитивных клеток паренхимы и стромы плоскоклеточного рака языка в «горячих точках» изучаемых групп приведены в табл. 3.
Таблица
Характеристика экспрессии KAI-1/CD82 клетками паренхимы и стромы плоскоклеточного рака языка в группе без регионарных метастазов
Клетки Баллы
1 2 3
Клетки опухоли (количество наблюдений) 34 2 0
Клетки стромы (количество наблюдений) 27 6 3
Таблица Характеристика экспрессии KAI-1/CD82 клетками паренхимы и стромы плоскоклеточного рака языка в группе с регионарными метастазами
Клетки Баллы
1 2 3
Клетки опухоли (количество наблюдений) 38 6 1
Клетки стромы (количество наблюдений) 26 12 7
Рис. 1. Низкая экспрессия KAI-1/CD82 опухолевыми клетками плоскоклеточного рака языка; ув. х400
(окуляр х10, объектив х40)
Рис. 2. Низкая экспрессия KAI-1/CD82 клетками стромы плоскоклеточного рака языка; ув. х400
(окуляр х10, объектив х 40)
Таблица 3
Показатели центральной тенденции распределения KAI-1/CD82 клеток паренхимы и стромы плоскоклеточного рака языка
Клетки Нижний квартиль Медиана Верхний квартиль
KAI-1/CD82 паренхима опухоли, группа без метастазов 0 5,5 25
KAI-1/CD82 паренхима опухоли, группа с метастазами 4 17 37
KAI-1/CD82 строма опухоли, группа без метастазов 2,5 8,3 26
KAI-1/CD82 строма опухоли, группа с метастазами 9,7 20,6 46,4
Из таблицы следует, что более высокие цифры центрального распределения KAI-1/CD82 позитивных клеток паренхимы и стромы опухоли в «горячих точках» (рис. 3, рис. 4) приходятся на наблюдения с регионарными метастазами. Для сравнения пощади KAI-1/CD82 позитивных клеток опухоли и стромы в изучаемых группах после их подсчета с помощью программы Image J 1.4.3.67 проведен анализ Манна - Уитни, который не выявил значимых различий между клетками опухоли (р > 0,05), однако показал, что площадь KAI-1/CD82 пози-
тивных клеток стромы при раке языка с регионарными метастазами значимо больше, чем площадь аналогичных клеток стромы в группе без метастазов (р = 0,02). Для анализа связи между KAI-1/CD82 позитивными клетками опухоли и стромы проведен корреляционный анализ, который показал умеренную положительную корреляционную связь (г = 0,42, р < 0,05) при плоскоклеточном раке языка без метастазов и умеренную положительную корреляционную связь (г = 0,35, р < 0,05) при плоскоклеточном раке языка с метастазами.
Рис. 3. Площадь KAI-1/CD82 позитивных клеток опухоли в «горячих точках» (окуляр х10, объектив х 40)
Рис. 4. Площадь KAI-1/CD82 клеток стромы в «горячих точках» (окуляр х10, объектив х 40)
Экспрессия тетраспанина KAI-1/CD82 показана практически во всех тканях [8]. В гема-поэтических клетках экспрессия KAI-1/CD82 выявлена на моноцитах, лимфоцитах, дендритных клетках [14]. Прогрессирование опухоли может происходить как при снижении экспрессии тет-распанинов (KAI-1/CD82, CD9), так при ее увеличении (CD151, Tspan8) [5]. Некоторые исследователи показали, что экспрессия KAI-1/CD82 обратно пропорциональна опухолевой прогрессии и, таким образом, может быть использована как прогностический индикатор [11]. При ра-
ке ротовой полости выявлено, что снижение экспрессии KAI1/CD82 клетками опухоли сопровождалось повышением ее метастатического потенциала [9], хотя другие исследователи не получили такой связи [13]. В проведенном нами исследовании низкая экспрессия KAI-1/CD82 (<10 %) как в клетках паренхимы, так и в клетках стромы преобладала в обеих изучаемых группах. В исследуемых группах мы не выявили значимых различий при сравнении площади ^1-1/CD82 позитивных клеток опухоли (р > 0,05), но показали, что площадь KAI-1/CD82 позитивных
клеток стромы при раке языка с регионарными метастазами значимо больше, чем площадь аналогичных клеток стромы в группе без метастазов (р = 0,02). Исследования, проведенные на лейкоцитах, выявили важные иммунологические функции тетраспанинов и показали, что они могут быть вовлечены в противоопухолевый иммунный ответ, хотя влияние тетраспани-нов в иммунных клетках в противоопухолевом ответе остается недостаточно изученным [4]. Показано, что тетраспанины способны взаимодействовать с белками своего семейства, формируя «тетраспаниновую сеть» [12]. Кроме того, эти белки являются модуляторами сигнальной трансдукции, обеспечивая организацию мембранных доменов через взаимодействие с другими белками, включая интегрины, рецепторы на иммунных клетках [6]. Иммунологическая значимость этих взаимодействий была продемонстрирована на тетраспанин-дефицитных мышах (CD37, CD53, CD81, CD82, Tssc6, CD151), которые имели дефекты гуморального и/или клеточного иммунного ответа [11]. В нашем исследовании с помощью корреляционного анализа показана умеренная положительная связь между KAI-1/CD82 позитивными опухолевыми клетками и аналогичными клетками стромы, следовательно, при увеличении количества KAI-1/CD82 позитивных опухолевых клеток, количество KAI-1/CD82 позитивных клеток стромы также увеличивается, а при уменьшении, соответственно - уменьшается. В то же время, в связи с взаимодействием между клетками паренхимы опухоли и ее стромы, данную связь можно рассмотреть иначе: при увеличении количества KAI-1/CD82 позитивных клеток стромы количество KAI-1/CD82 позитивных опухолевых клеток возрастает, а при уменьшении - уменьшается. Учитывая, что опухолевое микроокружение является существенным компонентом опухоли, показанная связь может являться отражением взаимного паракринного влияния клеток опухолевого микроокружения и опухолевых клеток и свидетельствует о важности дальнейшего детального исследования этого взаимодействия.
ЛИТЕРАТУРА_
1. Adenoviral transduction of MRP-1/CD9 and KAI1/CD82 inhibits lymph node metastasis in orthotopic lung cancer model / T. Takeda, N. Hattori, T. Tokuhara [et al.]. // Cancer Res. - 2007. -Vol. 67, № 4. - Р. 1744 - 1749. - Direct text.
2. Bello I. O., Soini Y., Salo T. Prognostic evaluation of oral tongue cancer: means, markers and perspectives // Oral Oncol. - 2010 - Vol. 46, № 9. -P. 630 - 635. - Direct text.
3. Cabanas C., Yanez-Mo M., van Spriel A. B. editorial: functional relevance of tetraspanins in the immune system // Front Immunol. - 2019. - Vol 10. -P. 1714. - Direct text.
4. CD81 gene defect in humans disrupts CD19 complex formation and leads to antibody deficiency / M. C. van Zelm, J. Smet, B. Adams [et al.]. // J Clin Invest. - 2010. - Vol 120, № 4. - P. 1265 - 1274. -Direct text.
5. Dendritic cell migration and antigen presentation are coordinated by the opposing functions of the tetra-spanins CD82 and CD37 / E. L. Jones, J. L. Wee, M. C. Demaria [et al.]. // J Immunol. - 2016. -Vol. 196, № 3. - P. 978 - 987. - Direct text.
6. Down-regulation of KAI1/CD82 protein expression in oral cancer correlates with reduced disease free survival and overall patient survival / R. D. Farhad-ieh, R. Smee, K. Ow [et al.]. // Cancer Lett. -2004. - Vol. 213, № 1. - P. 91 - 98. - Direct text.
7. Expression of metastasis suppressor gene in (KAI1/CD82) in oral squamous cell carcinoma and its clinic-pathological significance / Y. Imai, T. Sasaki, Y. Shinagava [et al.]. // Oral Oncol. - 2002. -Vol. 38, № 6. - P. 551 - 561. - Direct text.
8. Global cancer statistics, 2012 / L. A. Torre, F. Bray, R. L. Siegel [et al.] // CA: A cancer journal for clinicians. - 2015. - Vol. 65, № 2. - P. 87 - 108. - Direct text.
9. Hemler, M. E. Tetraspanin proteins promote multiple cancer stages / M. E. Hemler // Nat Rev Cancer. -2014. - Vol. 14, № 1. - P. 49 - 60. - Direct text.
10. KAI1 gene is differently expressed in papillary and pancreatic cancer: influence on metastasis / X. Z. Guo, H. Friess, X. D. Shao [et al.] // World J Gastroenterol. - 2000. - Vol. 6, № 6. - P. 866 -871. - Direct text.
11. Liu, W. M. KAI1/CD82, a tumor metastasis suppressor / Liu W. M., Zhang X. A. // Cancer Lett. - 2006. -Vol. 240, № 2. - P. 183 - 194. - Direct text.
12. Molecular interactions shaping the tetraspanin web / S. J. van Deventer, V. E. Dunlock, A. B. van Spriel // Biochem Soc Trans. - 2017. - Vol. 45, № 3. - P. 741 - 750. - Direct text.
13. MRP-1/CD9 and KAI1/CD82 expression in normal and various cancer tissues / C. Huang, T. Taki, M. Adachi [et al.] // Int J Oncol. - 1997. - Vol. 11, № 5. - P. 1045 - 1051. - Direct text.
14. Overexpression of KAI1/CD82 suppresses in vitro cell growth, migration, invasion and xenograft growth in oral cancer / J. Chai, L. Du, J. Ju [et al.] // Molecular medicine reports. - 2017. - Vol. 15, № 4. - P. 1527 - 1532. - Direct text.
15. Schaper, F. Antitumor immunity is controlled by tetraspanin proteins / F. Schaper, A. B. van Spriel // Front Immunol. - 2018. - Vol. 9. - P. 1185. - Direct text.
