CC BY
8© Коллектив авторов, 2014 УДК 616.71-006.04-078.33
ИНТЕРЛЕЙКИН 16 В СЫВОРОТКЕ КРОВИ БОЛЬНЫХ С НОВООБРАЗОВАНИЯМИ КОСТЕЙ
И.В. Бабкина, доктор медицинских наук, профессор, Ю.С. Тимофеев, Е.А. Тен, Д.В. Рогожин, кандидат медицинских наук, Ю.Н. Соловьев, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, Е.Ю. Руссо, З.Г. Кадагидзе, доктор медицинских наук, профессор
Российский онкологический научный центр им. Н.Н. Блохина РАМН, Российская Федерация, 115478, Москва, Каширское шоссе, д. 24 E-mail: docbabkina@rambler.ru
Введение. Прогресс в лечении онкологических заболеваний (и опухолей костей в том числе) связан с существенным прорывом в молекулярной биологии, иммунологии, в понимании причин возникновения опухолевой клетки, закономерностей развития опухолевого процесса и течения заболевания.
Цель исследования. Изучение уровня интерлейкина (IL) 16 в сыворотке крови пациентов с опухолями костей до начала специфического лечения с учетом гистологического строения новообразования и в сравнении с отдаленными результатами лечения.
Методы. Иммуноферментный анализ.
Результаты. Частота выявления IL16 в сыворотке крови при новообразованиях костей составила 93%, достоверных различий в уровне IL16 с учетом гистологического строения новообразования и стадии заболевания при злокачественных опухолях не выявлено. Взаимосвязи между размером первичной опухоли и содержанием IL16 в сыворотке крови не обнаружено. Выявлены различия в показателях выживаемости больных с учетом содержания IL16 в сыворотке крови, определенных до начала специфического лечения. Общая 5-летняя выживаемость при остеогенной саркоме у пациентов с содержанием IL16 в сыворотке крови >33,0 пг/мл была ниже в 1,6 раза, при саркоме Юинга — в 1,7 раза, при хондросаркоме — в 1,8 раза, чем у пациентов с содержанием IL16 в сыворотке крови <33,0 пг/мл.
Заключение. Полученные результаты могут быть использованы для планирования последующих исследований по выявлению факторов прогноза и эффективности лечения злокачественных опухолей костей.
Ключевые слова: остеосаркома, хондросаркома, саркома Юинга, IL16
INTERLEUKIN16 IN THE SERUM BONE I.V. Babkina, Yu.S. Timofeev, E.A. Ten, D.V. Rogozin, Yu.N. Soloviev, E.Yu. Russo, Z.G. Kadagidze
N.N. Blokhin Russian Cancer Research Center, Kashirskoe shosse, 24, Moscow, Russian Federation, 115478
Introduction. Progress in the treatment of cancer and bone tumors including, is associated with a significant breakthrough in molecular biology, immunology, understanding the causes of the emergence of the tumor cell, patterns of the development and course of the tumor process.
The aim of the study. The study of the levels of interleukin (IL) 16 in the serum of patients with bone tumors prior to treatment with a particular account of the histological structure of the tumor and late fate of the treatment
Methods. Immunoassay.
Results. The detection rate of IL16 in serum of the patients with bone tumors was 93%, no significant differences in levels of IL16 if considering the histological structure of tumor and stage malignant tumors were found. No relationship between the size of the primary tumor and the content of IL16 in serum was revealed. Differences in survivability rates of patients with regard to the content in the IL16 serum levels were determined before the beginning of a particular treatment. Overall 5-year survival value of osteosarcoma patients with the content of IL16 in serum >33,0pg/ml was 1,6 times, with Ewing's sarcoma — 1,7 times, while in chondrosarcoma — 1,8 times less than in patients with IL16 content in the blood serum <33,0pg/ml.
Conclusion.The results can be used to plan further research to identify factors for the prediction of the efficacy of the treatment of malignant bone tumors.
Key words: osteosarcoma, chondrosarcoma, Ewing's sarcoma, IL16
ВВЕДЕНИЕ
Прогресс в лечении онкологических заболеваний (и опухолей костей в том числе) связан с существенным прорывом в молекулярной биологии, иммунологии, в понимании причин возникновения опухолевой клетки и закономерностей развития опухолевого
процесса. Результатом станет появление лекарственных препаратов направленного действия, способных влиять на экспрессию биологически активных веществ данной конкретной опухоли [1]. Создание и успешное применение специфических молекулярно-направленных (таргетных) препаратов существенно
повысили эффективность лечения некоторых онкологических заболеваний, в частности, рака молочной железы. Однако, как показал опыт, неоадъювантная и адъювантная химиотерапия сопровождается рядом побочных эффектов.
Другая проблема подбора нужного препарата — резистентность, которая может быть естественной (изначальная нечувствительность опухоли к препарату) и приобретенной (появляется после первоначально успешного лечения). Большую роль в развитии приобретенной резистентности играет иммунная система, целью функционирования которой является контроль постоянства клеточного и гуморального иммунитета организма, уничтожение генетически чужеродных (опухолевых) клеток или своих с измененной структурой (эмбриональных, а также клеток, претерпевающих изменения в результате процессов старения, повреждения или возникающих в условиях нормального, физиологического функционирования организма). Решение проблем лекарственной устойчивости, открытие способов ее преодоления или использования невозможно без изучения как сложных генетических изменений в опухолевой клетке, так и защитных особенностей организма.
Процессы распознавания и уничтожения опухолевых или дефектных клеток осуществляются преимущественно локально, однако иммунокомпе-тентные клетки из места образования поступают в очаг с кровотоком. В свою очередь, из опухоли или очага воспаления при участии лимфатических и кровеносных сосудов в места образования иммуноком-петентных клеток поступают антигены и медиаторы, влияющие на их экспрессию. Таким образом, при исследовании крови можно получить информацию о работе иммунной системы и попытаться косвенно оценить эффективность борьбы организма с чужеродными антигенами при различных заболеваниях человека [2].
Нами изучено содержание интерлейкина в сыворотке крови больных с новообразованиями костей.
^ относятся к белкам, продуцируемым активированными клетками иммунной системы. Они ответственны за коммуникации между разными типами лейкоцитов. Наиболее типичный эффект — индукция пролиферации через мембранные рецепторы [2]. Мы уделили внимание изучению уровня ^16 в сыворотке крови у пациентов с опухолями костей до начала специфического лечения с учетом гистологического строения опухоли.
^16 — член семейства провоспалительных ци-токинов, первоначально был идентифицирован как фактор лимфоцитов в 1982 г. Он продуцируется активированными CD8+ Т-клеток [3], тучных клеток [4] и В-клеток [5]. ^16 также называют проангиогенным цитокином, обладающим способностью стимулировать экспрессию факторов неоангиогенеза [6]. Показано, что ^16 участвует в процессах обмена веществ при раке почки [7], раке носоглотки [8], гепатоцел-люлярной карциноме [9].
^16 может также способствовать секреции опухоль-ассоциированных воспалительных цитоки-нов (например, фактор некроза опухоли а — TNFа, ^1р, ^6, ^15) моноцитами [10]. Роль ^16 в онко-генезе была изучена при раке предстательной железы (РПЖ) [11], при этом наиболее высокий сывороточный уровень ^16 был обнаружен на последних стадиях заболевания [12, 13], отмечена корреляция между экспрессией ^16 в ткани РПЖ и стадией опухолевого процесса по шкале Глисона >7 баллов (р<0,01). Взаимосвязи этого цитокина с уровнем простатоспе-цифического антигена в сыворотке крови не выявлено. Многофакторный анализ показал, что уровень экспрессии ^16, количество баллов по шкале Глисона и стадия опухолевого процесса — независимые факторы прогноза безрецидивной выживаемости при РПЖ [14].
В одном из исследований авторы показали, что уровень ^16 у больных раком толстой кишки достоверно выше, чем у практически здоровых людей [15], связи между полиморфизмом гена ^16 и его уровнем в сыворотке крови не установлено. Полагали, что ^16 — важный маркер в диагностике, прогнозе и эффективности лечения, а также мишень для химиотерапии при множественной миеломе [16—18].
^16 также называют проангиогенным цитокином, обладающим способностью стимулировать экспрессию факторов неоангиогенеза [6]. Показано, что ^16 участвует в процессах обмена веществ при раке почки [7] и носоглотки [8], при гепатоцеллюлярной карциноме [9].
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Нами изучен уровень ^16 в сыворотке крови 134 больных (возраст пациентов — от 14 до 50 лет) с опухолями костей — доброкачественными (у 6), пограничными (гигантоклеточная опухоль кости) (у 22), злокачественными (у 106). Злокачественные новообразования были представлены остеогенной саркомой (45 случаев: типичная — у 35 больных, паростальная — у 6, периостальная — у 4), хондро-саркомой (у 24), саркомой Юинга (у 27), злокачественной фиброзной гистиоцитомой (у 7), хордомой (у 3). Уровень ^16 определяли иммуноферментным методом в сыворотке крови больных до начала специфического лечения реактивами фирмы В^оигсе (США). Контрольную группу составили 10 практически здоровых людей соответствующего возраста.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Показатели ^16, отличные от 0, выявлены в образцах сыворотки крови 124 (93%) больных. Среднее содержание ^16 при доброкачественных опухолях костей составило 34,4±2,0 пг/мл и достоверно не отличалось от показателей у больных с пограничными (28,9±2,3 пг/мл) и злокачественными (33,0+1,8 пг/мл) опухолями костей. Различий в содержании ^16 в сыворотке крови с учетом морфологического строения опухоли при злокаче-
Месяцы
-ГЬ16<33,0 пг/мл ......Ш6>33,0 пг/мл
Рис. 1. Кумулятивная общая выживаемость (по методу Каплана—Мейера) при злокачественных опухолях костей с учетом уровня 1Ь1б в сыворотке крови
ственных новообразованиях костей не выявлено. При периостальной остеогенной саркоме уровень 1Ы6 был ниже, чем при типичном и паростальном ее вариантах (без статистически достоверных различий). Взаимосвязи между размером первичного новообразования и содержанием 1Ы6 в сыворотке крови не обнаружено (г=0,38; р=0,94).
Анализ содержания Ю6 в сыворотке крови с учетом стадии заболевания на момент обращения в клинику показал, что при IV стадии (9 больных) средние показатели были выше, чем при II стадии (57 больных) — соответственно 44,6+11,4 и 32,2±2,5 пг/мл. Однако при сравнении медиан при II и IV стадиях
(соответственно 32,2 и 34,81 пг/мл), а также нижнего и верхнего квартилей различий не обнаружено. В целом статистический анализ достоверных различий не выявил (р=0,12).
Под нашим наблюдением в течение 6—92 мес находились 89 (83,9%) больных со злокачественными опухолями костей. За период наблюдения 35 (39,3%) пациентов умерли, 54 (60,7%) — живы. Общая кумулятивная 3-летняя выживаемость составила 60%, 5-летняя — 57%.
Нами проанализирована общая выживаемость пациентов с учетом содержания !Ы6 в сыворотке крови. Пациенты были разделены на 2 группы: в 1-ю включили больных (п=41) с уровнем !Ы6 ниже среднего (<33,0 пг/мл), во 2-ю (п=48) — с уровнем !Ы6 выше среднего (>33,0 пг/мл). В 1-й группе за период наблюдения умерли 12 (47,9%) больных, живы - 29 (70,7%); во 2-й умерли 23 (47,9%), живы — 25 (52,0%) пациентов. В 1-й группе кумулятивная общая 3-летняя выживаемость составила 69%, 5-летняя — 64%, во 2-й — соответственно 54 и 48% (рис. 1).
На следующем этапе исследования нами были проанализированы отдаленные результаты лечения с учетом гистологического строения опухоли и уровня !Ь16 в сыворотке крови. Пациенты были разделены на 3 группы с учетом гистологического строения новообразования: типичная остеогенная саркома (п=27), хондросаркома (п=19), саркома Юинга (п=27).
В группе больных остеогенной саркомой за период наблюдения умерли 11 (40,7%) пациентов, живы — 16 (59,2%). Разделение на подгруппы по содержанию !Ь16 в сыворотке крови проводили по ранее указанному принципу. В 1-й подгруппе (п=8) с содержанием !Ь16<33,0 пг/мл за период наблюдения умерли 2 (25%), живы — 6 (75%) пациентов, во 2-й подгруппе (п=19) с содержанием !Ь16>33,0 пг/мл умерли 9 (47,3%), живы — 10 (52,6%) больных. Ку-
а 1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
■ 1—' ' Л" в-!
в---К-,
А-=
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90100110
Месяцы — IL16<33,0 пг/мл Ш6>33,0 пг/мл
1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Месяцы Ш6<33,0 пг/мл Ш6>33,0 пг/мл
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Месяцы Ш6<33,0 пг/мл Ш6>33,0 пг/мл
Рис. 2. Кумулятивная общая выживаемость больных с учетом уровня 1Ь1б в сыворотке крови: а — при типичной остеосаркоме; б — при хондросаркоме; в — при саркоме Юинга
мулятивная общая 3- и 5-летняя выживаемость в 1-й подгруппе составила 69%; во 2-й подгруппе показатели 3- и 5-летней выживаемости были соответственно 58 и 44% (рис. 2а).
Среди больных хондросаркомой кости за период наблюдения умерли 7 (36,8%), живы — 12 (63,1%) пациентов. Разделение на подгруппы по содержанию ^16 в сыворотке крови показало, что в 1-й подгруппе (п=10) за период наблюдения умерли 2 (20%), живы — 8 (80%) больных, во 2-й (п=9) умерли 5 (55,5%), живы — 4 (44,4%) больных. У пациентов 1-й подгруппы кумулятивная общая 3- и 5-летняя выживаемость составила 77%, у больных 2-й подгруппы 3- и 5-летняя выживаемость была в пределах 42% (рис. 2б).
Среди больных саркомой Юинга за период наблюдения умерли 12 (44,4%), живы — 15 (55,5%). В 1-й подгруппе (п=17) с содержанием ^16<33,0 пг/ мл за период наблюдения умерли 6 (35,2%), живы — 11 (64,7%) больных, во 2-й (п=10) умерли 6 (60%), живы — 4 (40%) пациента. В 1-й подгруппе кумулятивная общая 3- и 5-летняя выживаемость составила 58%; у больных 2-й подгруппы показатели 3- и 5-летней выживаемости составили 34% (рис. 2в).
Таким образом, частота выявления ^16 в сыворотке крови больных с новообразованиями костей составила 93%; достоверных различий в уровне ци-токина с учетом гистологического строения опухоли не выявлено. Взаимосвязи между размером первичной опухоли и содержанием ^16 в сыворотке крови не обнаружено. Общая 3- и 5-летняя выживаемость
больных со злокачественными опухолями костей при содержании ^16 в сыворотке крови >33,0 пг/мл была значительно ниже, чем у пациентов с более низким уровнем ^16. Общая 5-летняя выживаемость больных остеогенной саркомой с высоким содержанием ^16 в сыворотке крови была ниже в 1,6 раза, при саркоме Юинга — в 1,7 раза, при хондросаркоме — в 1,8 раза, чем у пациентов с содержанием ^16 в сыворотке крови <33,0 пг/мл.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Необходимо отметить, что частота выявления ^16 в сыворотке крови при новообразованиях костей составила 93%, достоверных различий в уровне ^16 с учетом гистологического строения новообразования и стадии заболевания не выявлено. Взаимосвязи между размером первичной опухоли и содержанием ^16 в сыворотке крови не обнаружено. Установлены различия в показателях выживаемости больных с учетом содержания ^16 в сыворотке крови до начала специфического лечения. Общая 5-летняя выживаемость больных остеогенной саркомой с содержанием ^16 в сыворотке крови >33,0 пг/мл была ниже в 1,6 раза, саркомой Юинга — в 1,7 раза, хондросар комой — в 1,8 раза, чем у пациентов с содержанием ^16 в сыворотке крови <33,0 пг/мл.
Полученные результаты могут быть использованы для планирования последующих исследований по выявлению факторов прогноза и эффективности лечения злокачественных опухолей костей.
ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES
1. Mc Tiernan A., Jinks R.C., Sydes M.R. et al. Presence of chemotherapy-induced toxicity predicts improved survival in patients with localised extremity osteosarcoma treated with doxorubicin and cisplatin: a report from the European Osteosarcoma Intergroup. Eur. J. Cancer. 2012; 48 (5): 703-12.
2. Лебедев К.А., Понякина И.Д. Иммунная недостаточность (выявление и лечение). Москва: Медицинская книга. Н.Новгород: Издательство НГМА. 2003. 443 с.
[Lebedev K.A., Ponyakina I.D. Immune deficiency (detection and treatment). Moscow: Medical Book, Nizhny Novgorod: Publishing NGMA. 2003. 443 р (in Russia)]
3. Laberge S., Cruikshank W.W., Kornfeld H., Center D.M. Histamine-induced secretion of lymphocyte chemoattractant factor from CD8+ T cells is independent of transcription and translation. Evidence for constitutive protein synthesis and storage. J. Immunol. 1995; 155: 2902-10.
4. Rumsaeng V., Cruikshank W.W., Foster B. et al. Human mast cells produce the CD4+ T lymphocyte chemoattractant factor, IL-16. J. Immunol. 1997; 159: 2904-10.
5. Sharma V., Sparks J.L., Vail J.D. Human B-cell lines constitutively express and secrete interleukin-16. Immunology. 2000; 99:
266-71.
6. Yellapa A., Bahr J.M., Bitterman P. et al. Association of interleukin 16 with the development of ovarian tumor and tumor-associated neoangiogenesis in laying hen model of spontaneous ovarian cancer. Int. J. Gynecol. Cancer. 2012; 22 (2): 199-207.
7. ZhuJ., Qin C., Yan F. et al. IL-16 polymorphism and risk of renal cell carcinoma: association in a Chinese population. Int. J. Urol. 2010; 17 (8): 700-7.
8. Gao L.B., Liang W.B., Xue H. et al. Genetic polymorphism of interleukin-16 and risk of nasopharyngeal carcinoma. Clin. Chim. Acta. 2009; 409 (1-2): 132-5.
9. Li S., Deng Y., Chen Z.P. et al. Genetic polymorphism of interleukin-16 influences susceptibility to HBV-related hepatocellular carcinoma in a Chinese population. Infect. Genet. Evol. 2011; 11 (8): 2083-8.
10. Mathy N.L., Scheuer W., Lanzend rfer M. et al. Interleukin-16 stimulates the expression and production of pro-inflammatory cytokines by human monocytes. Immunology. 2000; 100: 63-9.
11. Thomas G., Jacobs K.B., Yeager M. et al. Multiple loci identified in a genome-wide association study of prostate cancer. Nat. Genet. 2008; 40: 310-5.
12. Koike M., Sekigawa I., Okada M. et al.
Relationship between CD4(+)/CD8(+) T cell ratio and T cell activation in multiple myeloma: reference to IL-16. Leuk. Res. 2002; 26: 705-11.
13. Kovacs E. The serum levels of IL-12 and IL-16 in cancer patients. Relation to the tumour stage and previous therapy. Biomed. Phar-macother. 2001; 55: 111-6.
14. Comperat E., Roupret M., Drouin S.J. et al. Tissue expression of IL16 in prostate cancer and its association with recurrence after radical prostatectomy. Prostate. 2010; 70 (15): 1622-7.
15. Gao L.B., Rao L., Wang Y.Y. et al. The association of interleukin-16 polymorphisms with IL-16 serum levels and risk of colorectal and gastric cancer. Carcinogenesis. 2009; 2 (2): 295-9.
16. Atanackovic D., Hildebrandt Y., Temp-
lin J. et al. Role of interleukin 16 in multiple myeloma. J. Natl. Cancer Inst. 2012; 104 (13): 1005-20.
17. Mahindra A., Anderson K.C. Role of inter-leukin 16 in multiple myeloma pathogen-esis: a potential novel therapeutic target? J. Natl. Cancer Inst. 2012; 104 (13): 964-5.
18. Moon M.H., Jeong J.K., Seo J.S. et al. Bisphosphonate enhances TRAIL sensitivity to human osteosarcoma cells via death receptor 5 upregulation. Exp. Mol. Med. 2011; 43 (3): 138-45.
Поступила 14 мая 2014 г.
