CC BY
38
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
УДК 577:616-06:616.71-001.5-021.3 DOI 10.23683/0321-3005-2017-3-2-58-66
КИНИНОВАЯ СИСТЕМА И ИНГИБИТОРЫ ПЛАЗМЫ КРОВИ У ПАЦИЕНТОВ С ОСТЕОЛИТИЧЕСКИМИ МЕТАСТАЗАМИ
© 2017г. Л.С. Козлова1, Е.М. Франциянц1, Л.Н. Ващенко1, А.А. Барашев1, М.И. Верескунова1, Л.Я. Розенко1, Н.В. Николаева1, Ю.С. Шатова1
1Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, Ростов-на-Дону, Россия
KININ SYSTEM AND BLOOD PLASMA INHIBITORS IN PATIENTS WITH OSTEOLYTIC METASTASES
L.S. Kozlova1, E.M. Frantsiyants1, L.N. Vashchenko1, A.A. Barashev1, M.I. Vereskunova1, L.Ya. Rozenko1, N.V. Nikolaeva1, Yu.S. Shatova1
1Rostov Research Institute of Oncology, Rostov-on-Don, Russia
Козлова Лариса Степановна - кандидат биологических наук, доцент, старший научный сотрудник, лаборатория изучения патогенеза злокачественных опухолей, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]
Франциянц Елена Михайловна - доктор биологических наук, профессор, руководитель лаборатории изучения патогенеза злокачественных опухолей, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия, e-mail: [email protected]
Ващенко Лариса Николаевна - доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделением опухолей мягких тканей, костей и молочной железы, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия.
Барашев Артём Андреевич - кандидат медицинских наук, травматолог-ортопед-онколог, отделение опухолей мягких тканей, костей и молочной железы, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия.
Марина Ильинична Верескунова - кандидат медицинских наук, врач-онколог, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия.
Розенко Людмила Яковлевна - доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник, отделение радиологии, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия.
Николаева Надежда Владимировна - доктор медицинских наук, врач-гематолог, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия.
Шатова Юлиана Сергеевна - доктор медицинских наук, врач-онколог, отделение опухолей костей, кожи, мягких тканей и молочной железы № 1, Ростовский научно-исследовательский онкологический институт, ул. 14-я линия, 63, г. Ростов-на-Дону, 344037, Россия.
Larisa S. Kozlova - Candidate of Biological Science, Associate Professor, Senior Researcher, Laboratory of Malignant Tumor Pathogenesis Study, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]
Elena M. Frantsiyants - Doctor of Biological Science, Professor, Head of Laboratory of Malignant Tumor Pathogenesis Study, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia, e-mail: [email protected]
Larisa N. Vashchenko - Doctor of Medicine, Professor, Head of the Department of Soft Tissue, Bone and Breast Tumors, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia.
Artem A. Barashev - Candidate of Medicine, Traumatologist-Orthopedist-Oncologist, Department of Soft Tissue, Bone and Breast Tumors, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia.
Marina I. Vereskunova - Candidate of Medicine, Oncologist, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia.
Lyudmila Ya. Rozenko - Doctor of Medicine, Professor, Main Researcher, Department of Radiology, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia.
Nadezhda V. Nikolaeva - Doctor of Medicine, Hematologist, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia.
Yuliana S. Shatova - Doctor of Medicine, Oncologist, Department of Soft Tissue, Bone and Breast Tumors No. 1, Rostov Research Institute of Oncology, 14-ya Liniya St., 63, Rostov-on-Don, 344037, Russia.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
Цель - изучение калликреин-кининовой системы (ККС), трипсиноподобных протеиназ и универсальных ингибиторов плазмы крови при солитарных остеолитических метастазах с различной локализацией первичного очага.
Методы. Исследована цитратная плазма крови 30 больных 38+72 лет с солитарными остеолитическими метастазами и 32 доноров: до операции (фон), после операции (1-е и 7-е сут) и в отдалённый период (1 и 6 мес. после выписки). Статистика: программа STATISTICA 10.0.
Результаты. До лечения активность калликреина (K) была резко повышена относительно нормы при сниженном уровне прекалликреина (ПК), без выраженной динамики в течение всего наблюдения. Активность карбоксипептидазы N была в 2,7раза ниже нормы, в 1-е сут продолжала снижаться, в дальнейшем достоверно повышалась, не достигая нормы. Общая активность трипсиноподобных протеиназ (ОТП) плазмы крови больных до лечения превышала норму в 3,4 раза и сохранялась на высоком уровне в течение всего периода наблюдения. Активность аМ до лечения была снижена в 2 раза относительно нормы, после операции сохранялась низкой с постепенным повышением к концу наблюдения. До лечения аПИ был ниже нормы в 1,9 раза и сохранялся пониженным весь период наблюдения.
Выводы. При развитии остеолитических метастазов рака различной локализации длительная активация ККС приводит к истощению ПК в плазме крови, сохранению высокой активности К при снижении активности кинин-разрушающего фермента карбоксипептидазы универсальных ингибиторов аМ и аПИ.
Кининовая система и универсальные ингибиторы аМ и аПИ являются непосредственными участниками процесса формирования остеолитических метастазов.
Ключевые слова: кининовая система, ингибиторы, остеолитические метастазы, плазма крови.
Aim - studying the kinin-kallikrein system (KKS), trypsin-like proteases and universal blood plasma inhibitors in solitary osteolytic metastases from various primary tumors.
Methods. We studied the citrated blood plasma of 30 patients aged 38-72 years with solitary osteolytic metastases ^з^хМ^ and of 32 donors: before surgery, after it (on days 1 and 7) and long after the discharge (in 1 and 6 months). Statistics: the STATISTICA 10.0.
Results. Activity of kallikrein (K) before the treatment was increased sharply compared to the normal values, while prekallikrein (PK) levels were decreased, without significant changes during the observation period. Activity of carboxypeptidase N was 2.7 times lower than the norm; it continued decreasing on day 1, and then it started increasing, without reaching the normal levels. Total activity of trypsin-like proteases in the blood plasma before the treatment exceeded the norm by 3.4 times and maintained its high level during the entire observation period. Activity of аМ before the treatment was decreased by 2 times, compared to the norm, and maintained its low level after the surgery with a gradual increase by the end of observation. аlPI was lower than the norm by 1.9 times before treatment and was low during the observation period.
Conclusions. In osteolytic metastasis from various primary tumors, the long-term activation of the KKS leads to the depletion of PK in the blood plasma, maintenance of high kallikrein activity, with decreasing activity of the carboxypeptidase kinin-destroying enzyme and universal аМ and аlPI inhibitors.
The kinin system and universal аМ and аlPI inhibitors are the direct participants of the process of osteolytic metastasis formation.
Keywords: kinin system, inhibitors, osteolytic metastases, blood plasma.
Костные метастазы - частое осложнение рака, возникающее у 15-70 % больных в поздних стадиях рака. Возникновение костных метастазов связано с особенностями костной ткани: хорошим кровоснабжением и постоянно происходящими в ней процессами костеобразования. При остеолитических метастазах обязательным компонентом является вялотекущее воспаление как результат резорбции костной ткани [1, 2]. Возникающие структурные поломки сопровождаются глубокими функционально-метаболическими изменениями [2]. В основе деструктивных процессов, развивающихся после действия факторов, ассоциированных с остеолитическими метастазами, лежит активация аутолиза, обусловленная избыточным содержанием лизосомных ферментов в цитоплазме клеток [3]. Лизосомные ферменты обеспечивают активацию системы комплемента, калли-креин-кининовой системы (ККС), процессы свертывания крови и фибринолиза, а также участвуют в высвобождении факторов роста, цитокинов и лим-
фокинов [4, 5], подтверждая свою значимость в процессах деструкции, пролиферации, инвазии и мета-стазирования.
Из множества регуляторных ККС привлекает внимание как адаптивно-защитная система быстрого реагирования. Нарушение физиологического баланса ККС играет важную роль в патогенезе злокачественных новообразований; её патологическая активация является одной из причин нарушений проницаемости микрососудов, реологических свойств крови, развития отёка, воспаления и возникновения болевого синдрома [4, 6-9]. Калликре-ин (К) (эволюционно неизменная протеиназа трип-синового типа серинового ряда) имеет множество биологических свойств и уникальную кининоге-назную специфичность [8]. Кроме К, кининогеназ-ную активность проявляют в разной степени и остальные трипсиноподобные ферменты. Трипси-ноподобные протеиназы (ТПП) являются обязательными участниками развития злокачественных
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
новообразований и представляют особый интерес как наиболее распространённые в организме.
Активность ферментов трипсинового типа серино-вого ряда регулируется универсальными ингибиторами - серпинами. Ингибиторы а-1-протеиназный ингибитор (одПИ) и а-2-макроглобулин (а2М), контролирующие активность протеолиза в номенклатуре белков, отнесены к серпинам (сериновых протеиназ ингибиторы), хотя теперь доказана их широкая субстратная специфичность, вплоть до универсальности [10, 11]. Оба ингибитора являются белками острой фазы и могут быть полезны в выявлении изменений метаболизма при вторичном раке костей и его лечении.
Цель исследования - изучение ККС, ТПП и универсальных ингибиторов плазмы крови при со-литарных остеолитических метастазах с различной локализацией первичного очага.
Материалы и методы
Исследована цитратная плазма крови у 30 больных 38^72 лет с солитарными остеолитическими метастазами и у 32 доноров. Больные (табл. 1) получали стандартное комплексное лечение.
Гендерных и возрастных различий в плазме крови больных не установлено. Полученные цифровые данные сравнивали с результатами исследования цитратной плазмы крови 32 практически здоровых доноров 34^58 лет (19 мужчин и 13 женщин). Представлены результаты наблюдения больных: до операции (фон), после операции (1 -е и 7-е сут), в отдалённый период (1 и 6 мес. после выписки).
NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
Статистика: использовали программу STATIS-TICA 10.0 (Stat Soft Inc., США) и Med Calc. Количественные параметры величин представляли с помощью среднего выборочного значения с указанием стандартной ошибки средней величины: M±m. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез был равен 0,05.
Таблица 1
Распределение больных в зависимости от морфотипа опухоли / Patients with various tumor morphotypes
Морфологический тип опухоли n=30
Число больных %
Рак молочной железы 15 50,0
Рак почки 7 23,3
Аденокарцинома ЖКТ 1 3,3
Рак тела матки 1 3,3
Рак лёгкого 2 6,7
Лимфопролиферативное заболевание 2 6,7
Без выявленного первичного очага 2 6,7
Результаты исследования
До лечения в плазме крови всех больных с остеолитическими метастазами активность К была резко повышена относительно нормы при низком уровне прекалликреина (ПК), что свидетельствовало о длительной гиперактивации кининовой системы. Так, активность К плазмы крови была выше донорских данных в 4,0 раза (табл. 2), при этом содержание ПК было снижено в 2,1 раза.
Таблица 2
Динамика ККС и ингибиторов в плазме крови больных с остеолитическими метастазами в госпитальный период (M±m) / Dynamics of KKS and inhibitors in blood plasma in patients with osteolytic metastases during hospital stay
Показатель Доноры До лечения (фон) 1-е сут после лечения 7-е сут после лечения
Контрольная группа
ОТП, мЕ/мл 279,0±12,7 957,3±56,3' 2290±109,11,3 1674±76,11,3
ТП, мЕ/мл 247,3±11,8 831,3±37,81 2166±98,51,3 1531±72,91,3
К, мЕ/мл 31,74±2,1 126,1±7,5' 123,6±6,51,3 143,0±7,21
ПК, мЕ/мл 362,8±19,1 169,7±9,4' 160,0±7,61 191,5±11,313
КОП, мкМ/мл 0,865±0,04 0,325±0,021 0,363±0,031 0,279±0,021,3
а1ПИ, ИЕ/мл 24,97±1,2 12,87±1,11 12,79±0,81 19,64±1,21,3
а2М, ИЕ/мл 5,104±0,23 2,521±0,11 2,129±0,11,3 3,149±0,21,3
Коэффициенты соотношения взаимосвязанных показателей
ОТП/К 8,8±0,5 7,3±0,51 18,9±1,21,3 11,9±0,113
ПК/К 11,4±0,7 1,5±0,11 1,3±0,11 1,2±0,11
К/КОП 36,7±2,2 474±27,9' 389±22,91 704±61,41,3
К/а2М 6,2±0,4 78,9±5,11 63,4±4,21 49,6±3,81,3
ТП/щПИ 9,9±0,7 64,6±5,3' 217±13,61,3 78,4±6,51,3
Примечание. Различия достоверны: 1 - относительно данных донорской плазмы крови; 2 - сравнительно с данными контрольной группы; 3 - изменения достоверны относительно предыдущего срока исследования (р<0,05).
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
Состояние кининобразующего звена ККС, а именно ПК-К, оценивалось как близкое к истощению. Подтверждением тому служит величина соотношения ПК/К 1,5 против 11,4 у доноров. Коэффициент соотношения ПК/К был резко снижен (7,6 раза). Активность кинин-разрушающего фермента карбоксипептидазы N (КОП) была снижена в 2,7 раза, т.е. разрушение образующегося брадики-нина было замедлено.
Общая активность трипсиноподобных протеи-наз (ОТП) плазмы крови больных до лечения превышала норму в 3,4 раза, без учёта К - в 3,4 раза. К ТПП без учёта К (ТП) относятся трипсин, плаз-мин, активаторы плазминогена, тромбин, эластаза, большинство факторов свёртывания, некоторые компоненты комплемента, факторы роста и др. Информация об активности указанных ферментов необходима для оценки не только интенсивности ограниченного протеолиза, но и возможности пролиферации, трансформации, миграции клеток, поскольку доказано непосредственное участие плазмина, его активаторов, К, трипсина, факторов роста и других трипсиновых протеиназ в перечисленных процессах [4-12].
До лечения активность а1ПИ в плазме крови была ниже, чем у доноров, в 1,9 раза. Анализ протеиназо-ингибиторного равновесия в соотношении ТП/а1ПИ показал его резкое увеличение в 6,5 раза относительно нормы (табл. 2). Указанное соотношение рассматривалось без учёта активности К. Кининогеназная активность К блокируется универсальным ингибитором а2М, который, обладая к К наибольшим сродством, связывает и все известные протеиназы [10, 12]. Его активность до лечения в плазме крови больных контрольной группы была снижена в 2 раза относительно нормы.
Таким образом, в период до лечения у всех больных наблюдались гиперактивация ПК, близкая к полному его истощению, сниженная активность КОП и ингибиторов (табл. 2).
В 1-е сут после операции установлено, что активность К плазмы крови оставалась высокой, количество ПК также не изменилось (табл. 2). Иначе говоря, в крови всех больных сохранялась повышенная интенсивность образования свободных кининов. Активность их разрушения под действием КОП у больных контрольной группы оставалась на прежнем уровне. Это указывает на замедленное разрушение свободных кининов, что сохраняло их биологические эффекты. На 7-е сут послеоперационного периода в плазме крови 93,8 % больных намечалась от-
NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
чётливая тенденция к повышению активности К на 15,7 % (р=0,051) относительно 1 сут при небольшом увеличении ПК на 19,7 % (р=0,018). Активность КОП снизилась ещё на 30,1 % (р=0,009), что способствовало увеличению продолжительности существования брадикинина в крови и, соответственно, реализации его биологических свойств. Следовательно, в плазме крови больных при повышении активности К и сохранении низкой активности кинин-разрушающего фермента КОП время существования в крови свободного брадикинина увеличивалось.
На 7-е сут послеоперационного периода ОТП в плазме крови больных снизилась на 36,8 % (р=0,031) относительно предыдущего срока исследования. Активность трипсиновых протеиназ оказалась выше, чем в период до лечения, на 84,2 %. Активность ТП (без учёта K) в плазме крови всей группы больных с остеолитическими метастазами в 1-е сут после операции превышала предоперационные цифры в 2,6 раза (табл. 2). На 7-е сут после операции наблюдалось снижение активности ТП на 41,5 % (р=0,006).
Количество аШИ в плазме крови больных контрольной группы сохранялось на том же уровне, что и до лечения, а а2М - даже снижалось на 18,4 % (р=0,044; табл. 2). На 7-е сут послеоперационного периода содержание а1ПИ в плазме крови больных увеличилось на 53,6 % (р=0,010), а а2М - на 48,0 % (р=0,011) относительно 1-х сут (табл. 2).
Таким образом, была обнаружена связь изменений биохимических показателей с клинической картиной в течение госпитального периода, в частности, с наличием/отсутствием болевого синдрома; поэтому исследования компонентов ККС и ингибиторов плазмы крови продолжались в послегоспи-тальный период через 1 и 6 мес. со дня выписки больных.
Прежде всего, нас интересовала интенсивность выработки брадикинина и его разрушения в плазме крови. Активность К к концу 1-го мес. послегоспитального периода в плазме крови больных увеличилась на 29,7 % сравнительно с 7-ми сут госпитального периода (табл. 3) и оставалась стабильно повышенной через 6 мес., что на 47,0 % превышало исходные цифры. Содержание ПК обнаружило чёткую тенденцию к повышению (на 15,8 % при р=0,049) относительно 7-х сут наблюдения и сохранялось практически на этом же уровне через 6 мес., что на 23,2 % превышало данные периода до лечения (табл. 3).
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
Таблица 3
Динамика ККС и ингибиторов в плазме крови больных с остеолитическими метастазами в послегоспитальный период (M±m) / Dynamics of KKS and inhibitors in blood plasma in patients with osteolytic metastases during
post-hospital period
Показатель Донор До лечения (фон) Через 1 мес. после лечения Через 6 мес. после лечения
Контрольная группа
ОТП, мЕ/мл 279,0±12,7 957,3±56,31 1050±62,31 1380±76,71-3
ТП, мЕ/мл 247,3±11,8 831,3±37,81 864,6±51,91 1202±70,71-3
К, мЕ/мл 31,74±2,1 126,1±7,51 185,4±10,31-3 181,8±10,71-3
ПК, мЕ/мл 362,8±19,1 169,7±9,41 221,8±11,61-3 209,1±11,61-3
КОП, мкМ/мл 0,865±0,04 0,325±0,021 0,405±0,031-3 0,476±0,031-3
а1ПИ, ИЕ/мл 24,97±1,2 12,87±1,11 19,18±1,71-3 19,18±1,11'3
а2М, ИЕ/мл 5,104±0,23 2,521±0,11 4,259±0,31-3 6,743±0,41-3
Коэффициенты соотношения взаимосвязанных показателей
ОТП/К 8,8±0,5 7,3±0,51 5,7±0,41-3 7,6±0,51-3
ПК/К 11,4±0,7 1,5±0,11 1,2±0,01 1'3 1,2±0,11
К/КОП 36,7±2,2 474±27,91 458±25,41 382±23,91-3
К/а2М 6,2±0,4 78,9±5,11 43,5±2,91-3 27,0±1,81-3
ТП/щПИ 9,9±0,7 64,6±5,31 45,1±3,21-3 62,7±4,51-3
Примечание. Различия достоверны: 1 - относительно данных донорской плазмы крови; 2 - сравнительно с данными контрольной группы; 3 - изменения достоверны относительно предыдущего срока исследования (р<0,05).
В послегоспитальный период у всего контингента больных наблюдаемое повышение активности К поддерживалось небольшим, но устойчивым ростом количества его неактивной формы - ПК, поэтому решающее значение приобретает активность кинин-разрушающих ферментов - КОП. С 1-го по 6-й мес. после выписки у всего контингента больных наблюдался рост активности КОП: к концу 1-го мес. - в 1,5 раза; по окончании 6 мес. после выписки - в 1,7 относительно 7-х сут наблюдения. Из описанной динамики следует, что инактивация брадикинина в плазме крови, начавшись на 7-е сут у 11 больных, через один месяц после выписки была гораздо интенсивнее у большего числа больных (19 чел., 63,3 %), а к концу 6-го мес. -у 22 из 30 чел. (73,3 %).
Активность а2М к концу 1 -го мес. превышала норму на 19,8 % (р=0,041), к концу 6-го мес. - на 32,1 %, что было выше фоновых цифр в 2,7 раза. Через 1 и 6 мес. после выписки активность а1ПИ не изменилась по сравнению с последним сроком исследования в стационаре - 7-ми сут. Эта величина превышала фоновые данные на 49,0 %, оставаясь ниже нормы на 30,2 %. Отсутствие положительной динамики а1ПИ в течение полугода после лечения согласуется с высокой ОТП, которая в 1 -й мес. была практически на уровне фона, а к концу 6-го мес. повысилась на 31,4 %. Повышенная ферментативная активность может вызывать рефлекторное увеличение ингибиторного ответа как контролирующего фактора, поэтому сохранение
пониженной активности а1ПИ в течение длительного времени, вероятно, следует связывать с влиянием злокачественного процесса.
Обсуждение
Механизм развития остеобластических метастазов малоизучен. Тем не менее известно, что при этом происходит образование новой костной ткани вокруг опухолевых клеток на поверхности трабе-кул [13]. Однако сейчас установлено, что происходит не только костеобразование, но имеет место и процесс остеолизиса, так как уровень известных маркеров костной резорбции при этом всегда повышен. В смешанных метастатических очагах происходят процессы как патологического костеобра-зования, так и остеолизиса. Метастазы наблюдаемых нами больных были с преобладанием литиче-ского компонента.
До лечения в плазме крови всех больных с остеолитическими метастазами установлены повышенная активность ТПП, включая К, и сниженная активность универсальных ингибиторов а2М и а1ПИ. В этот период в плазме крови у всего контингента больных отмечалось выраженное стойкое рассогласование протеиназо-ингибиторного равновесия плазмы крови (табл. 2, 3). Эволюционно неизменная ККС как система адаптации и защиты является обязательным участником всех воспалительных и деструктивных процессов; её компоненты присутствуют во всех тканях организма, от её
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
метаболизма практически всегда зависят направленность действия трипсиноподобных и других протеиназ систем фибринолиза, свёртывания, комплемента, цитокинов, факторов роста, митогенные изменения и т.д. [4, 6-9, 14].
Сравнительная оценка состояния ККС и ингибиторов периферической крови до лечения при со-литарных опухолях различной локализации [1518], а также при остеолитических метастазах в проведённом исследовании свидетельствует о закономерности событий, развивающихся в циркулирующей крови онкологических больных. Наши результаты согласуются с данными, представленными в литературе. В обзорах [8, 14], трудах [6, 17] подчеркивается роль К в развитии различных видов рака. В [17] установлена корреляция увеличения К (КЬК6, КЬК7 и КЬК9) в глиобластоме с низкой выживаемостью пациентов. Доказано, что К непосредственно влияет на регуляцию роста клеток, в том числе злокачественных, ангио- и неоангиоге-нез, инвазию и метастазирование неоплазмы [6-8]. Активаторами К являются все ферменты трипсино-вого типа и многие другие, ацидоз, гипоксия, изменение полярности мембран, опухолевые и иные токсины и т.д. [8, 19]. Биологические эффекты К проявляются при нарушении физиологического баланса внутри самой системы и недостаточности ингибиторного контроля [4, 14]. В [20] приведены конкретные данные, касающиеся стимулирования брадикинином и его аналогами клеток рака молочной железы, которое вызывает освобождение ме-таллопротеиназ 2 и 9 (ММП2 и ММП9), одновременно увеличивая пролиферацию клеток.
Основываясь на этих и других сведениях, мы полагаем, что высокая активность К отражает их непосредственное участие в процессах деструкции костной ткани при остеолитических метастазах, что сказывается на состоянии всей ККС плазмы крови, с реализацией их кининогеназных и биологических свойств. Многие исследователи предлагают использовать определение К как биомаркеров панелей, обеспечивающих улучшение диагностики злокачественных опухолей и прогноза их развития [6, 7, 9, 17].
Блокирование а2М абсолютно специфичной ки-ниногеназы К и ускорение разрушения брадикини-на КОП начиналось с 7-х сут у 36,7 % больных (11 чел. из 30). Результаты согласовались с клинической оценкой состояния больных: все 11 больных сообщили об уменьшении болевого синдрома.
Инвазия клеток опухоли неразрывно связана с локальной протеолитической активностью в регионе клеточной поверхности, обусловленной многими ферментными системами, в том числе ТПП; как следствие - матриксными металлопротеиназа-
NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
ми, что разрыхляет экстрацеллюлярный матрикс, тем самым способствуя миграции клеток. В настоящем исследовании, как показали биохимические данные, использование общепринятой терапевтической схемы для лечения больных не приводило к восстановлению баланса ТПП и универсальных ингибиторов. Соотношение ТПП ТП/аШИ оставалось на предоперационном уровне до окончания периода наблюдения, а баланс К/а2М в этот срок был в 4,4 раза выше нормы (табл. 3). Контроль активности К и образования брадикинина практически отсутствовал: эффективность разрушения брадикинина по коэффициенту К/КОП на 7-е сут была в 1,5 раза ниже, чем до лечения. Выявленный нами факт прогрессирующей в госпитальный период протеолитической активности в плазме крови больных при недостаточном ингибиторном контроле вновь создает онкогенно опасную ситуацию, благоприятные условия для перехода стадии онко-генной трансформации клеток в стадию промоции.
Для плазмы крови всех больных были характерно постепенное нарастание и сохранение активности ограниченного протеолиза, который оценивался по состоянию ТПП в течение всего периода наблюдения (табл. 2, 3). Рост а2М, несомненно, являлся положительным моментом, однако этот универсальный ингибитор ограничивает активность не только К, но и всех известных протеиназ [11]. Одновременно наблюдался весьма сдержанный прирост аШИ только на 7-е сут наблюдения, не достигающий нормативных значений, затем, в послегос-питальный период, его активность снова снижалась. Общая ингибиторная ёмкость плазмы крови больных контрольной группы (по а2М и аШИ) оказывалась недостаточной для обеспечения контроля протеолиза. Темп инвазии злокачественных опухолей определяется балансом гидролаз и их ингибиторов, который при прогрессирующем росте опухолей сдвинут в сторону избытка ферментов [11]. Сохранение высокой протеолитической активности при недостатке аШИ давно рассматривается как неблагоприятный фактор при онкологической патологии [5]. Помимо всего, трипсиновые протеина-зы являются активаторами К [4].
Что касается ККС, её внутреннего баланса и соотношения с а2М в плазме крови больных с остео-литическими метастазами, то здесь налицо патологический тип реагирования. Постоянная высокая активность К, даже при некотором (на грани значимости) пополнении запаса ПК и катастрофически низкой активности кининаз в течение всего срока наблюдения (табл. 2, 3), обеспечивает постоянный приток брадикинина к ноцирецепторам, клеткам крови, тканей и проявление их биологических свойств. Низкая активность кинин-разрушающих
ISSN 0321-3005 ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. СЕВЕРО-КАВКАЗСКИИ РЕГИОН._ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ. 2017. № 3-2
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
ферментов увеличивает время существования свободных кининов, усиливая тем самым их алгоген-ное и биологическое действие, что проявлялось в сохранении выраженного болевого синдрома у большинства больных к моменту выписки.
Очевидно, что паранеопластические сдвиги, свойственные остеолитическим метастазам, в том числе резко выраженный болевой синдром, в первую очередь касаются системы циркулирующей крови. При онкологических заболеваниях, и в частности, костных метастазах, нейрохимические процессы, происходящие на уровне клетки, приобретают устойчивые функциональные изменения, касающиеся регуляторных систем, ионного равновесия, мембранного потенциала. Изменения метаболизма ККС всегда влияют на направленность действия ТПП и других систем ограниченного протео-лиза, формирование болевого синдрома, состояние клеточных мембран и т.д. [4, 6-9, 14]. Активация ККС осуществляется при любых изменениях среды, поскольку сериновые протеиназы всегда имеют преимущество перед остальными ввиду низких энергозатрат [19]. Кинины усиливают высвобождение гистамина из тучных клеток, синтез проста-гландинов многими типами клеток. Ряд биологических эффектов кининов, в частности, вазодилата-цию, сокращение гладкой мускулатуры, развитие и сохранение боли, связывают не только с ними, но и с усилением образования простагландинов под влиянием брадикинина [4]. Повреждение эндотелия или оголение сосуда в зоне альтерации приводит к усиленной гиперплазии и/или пролиферации гладкомышечных элементов сосудов, что обусловлено усиленной адгезией клеток крови на гладкую мускулатуру и что, в свою очередь, снижает образование эндотелием субстанций, ингибирующих процессы пролиферации [21]. На тонус и проницаемость кровеносных сосудов оказывает влияние брадикинин, он же вызывает изменение локального состояния васкуляризации и формирует болевой синдром [4].
Резюмируя приведенные результаты комплексного клинико-лабораторного исследования, следует заключить, что терапия онкологических больных должна быть направлена не только на эрадикацию малигнизированных клеток, но и на устранение системных паранеопластических расстройств ферментного баланса и ингибиторного потенциала периферической крови, подавление дезорганизации биосистем, прогрессирующих на фоне лучевой полихимиотерапии и способствующих развитию опухолевой прогрессии. Полученные нами результаты, касающиеся ККС, ингибиторов а2М и а1ПИ, благодаря уточнению их метаболизма при генерализации злокачественного процесса помогут в оценке роли
этих систем и разработке новых методов лечения остеолитических метастазов.
Выводы
1. При развитии остеолитических метастазов рака различной локализации длительная активация ККС приводит к истощению ПК в плазме крови, сохранению высокой активности К при снижении активности кинин-разрушающего фермента КОП и универсальных ингибиторов а2М и аШИ.
2. Кининовая система и универсальные ингибиторы а2М и аШИ являются непосредственными участниками процесса формирования остеолитиче-ских метастазов.
Литература
1. Gnant M., Clezardin P. Direct and indirect anticancer activity of bisphosphonates: a brief review of published literature // Cancer Treat. Rev. 2012. Vol. 38 (5). Р. 407-415. DOI 10.1016/j.ctrv.2011.09.003.
2. Henk H.J., Kaura S. Assessment of zoledronic acid treatment patterns and clinical outcomes in patients with bone metastases from genitourinary cancers // J. Med. Econ. 2012. Vol. 15 (1). Р. 185-194. DOI 10.3111/13696998.2011.649324.
3. Chlebowski R.T., Col N. Bisphosphonates and breast cancer prevention // Anticancer Agents Med. Chem. 2012. Vol. 12 (2). Р. 144-150.
4. Яровая Г.А. Калликреин-кининовая система. Прошлое и настоящее. URL: http://www.myshared.ru/slide/662762/ (дата обращения: 11.12.2013).
5. Огяоблина О.Г., Арефьева Т.И. Роль протеолитиче-ских ферментов и их ингибиторов в инвазии злокачественных опухолей (обзор литературы) // Биохимия. 1994. Вып. 59. С. 340-352.
6. Kontos C.K., Mavridis K., Talieri M., Scorilas A. Kal-likrein-related peptidases (KLKs) in gastrointestinal cancer: mechanistic and clinical aspects //_ Thromb Haemost. 2013. Vol. 110 (3). Р. 450-457. DOI 10.1160/TH12-11-0791.
7. Koumandou V.L., Scorilas A. Evolution of the plasma and tissue kallikreins, and their alternative splicing isoforms // PLoS One. 2013. Vol. 8 (7). Р. e68074. DOI 10.1371/journal.pone.0068074.
8. Pavlopoulou A., Pampalakis G., Michalopoulos I., Sotiropoulou G. Evolutionary History of Tissue Kallikreins. Rion-Patras, Greece, 2010. DOI 10.1371/journal.pone.0013781.
9. Scorilas A., Mavridis K. Predictions for the future of kallikrein-related peptidases in molecular diagnostics // Expert Rev. Mol. Diagn. 2014. Vol. 14 (6). Р. 713-722. DOI 10.1586/14737159.2014.928207.
10. Акбашева О.Е., Бурковская В.А., Деханд А.Е., Бело-бородова Э.И., Акимова Л.А., Наумова Е.Л., Квач Е.А. Активность трипсиноподобных протеиназ и деградация коллагена слизистой оболочки кишечника при заболеваниях желудочно-кишечного тракта // РЖГГК. 2010. № 20. С. 31-38.
11. Зорина В.Н., Козлов И.Г., Третьякова Т.В., Промзеле-ва Н.В., Баженова Л.Г., Зорина Р.М., Рябичева Т.Г., Зорин НА. Некоторые реактанты острой фазы при различных типах пролиферативных заболеваний придатков матки // Клин. лаб. диагностика. 2009. № 10. С. 16-19.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2017. No. 3-2
12. Wyatt A.R., Wilson M.R. Acute phase proteins are major clients for the chaperone action of а2-тасп^1оЬи1т in human plasma // Cell Stress Chaperones. 2013. Vol. 18 (2). Р. 161-170. DOI 10.1007/s12192-012-0365-z.
13. Roodman D.G. Mechanisms of Disease: Mechanisms of Bone Metastasis // The New England J. of Medicine. 2004. Vol. 350 (16). Р. 1655-1664. DOI 10.1056/NEJMra030831.
14. Linardoutsos D., Gazouli M., Machairas A., Bramis I., Zografos G.C. Kallikrein-relatedpeptidases in cancers of gastrointestinal tract: an inside view of their role and clinical significance // J. BUON. 2014. Vol. 19 (1). Р. 53-59.
15. Козлова Л.С., Франциянц Е.М., Атмачиди Д.П., Горбунова Т.А. Ингибиторы протеолиза в ликворе больных злокачественными глиомами после двух видов локальной интраоперационной химиотерапии. Злокачественные опухоли // J. of Malignant Tumours. 2014. Vol. 10 (3). Р. 15-21.
16. Кит О.И., Франциянц Е.М., Никипелова Е.А., Комарова Е.Ф., Козлова Л.С., Таварян И.С., Аверкин М.А., Че-рярина Н.Д. Изменения маркеров пролиферации, неоангио-генеза и системы активации плазминогена в ткани рака прямой кишки // Эксперим. и клин. гастроэнтерология. 2015.
№ 2 (114). С. 40-45.
17. Drucker K.L., Gianinni C., Decker P.A., Diamandis E.P., Scarisbrick I.A. Prognostic significance of multiple kallikreins in high-grade astrocytoma // BMC Cancer. 2015. Vol. 15. Р. 565. DOI 10.1186/s12885-015-1566-5.
18. Кит О.И., Франциянц Е.М., Козлова Л.С., Терпугов А.Л. Статус трипсиновых протеиназ и кининовой системы в ткани злокачественных опухолей и полипов толстой кишки // Рос. онкол. журн. 2013. № 4. С. 6-9.
19. Pathak М., Wong S.S., Dreveny I., Emsley J. Structure of plasma and tissue kallikreins // Thromb Haemost. 2013. Vol. 110 (3). Р. 423-433. DOI 10.1160/TH12-11-0840.
20. Ehrenfeld P., Manso L., Pavicic M.F., Matus C.E., Borquez C., Lizama A., Sarmiento J., Poblete M.T., Bhoola K.D., Naran A., Figueroa C.D. Bioregulation of kallikrein-related peptidases 6, 10 and 11 by the kinin Bt receptor in breast cancer cells // Anticancer Res. 2014. Vol. 34 (12). Р. 6925-6938.
21. Пронченкова Г.Ф., Иванов А.В. Некоторые аспекты боли : учеб. пособие для студентов медицинских и биологических специальностей. Саратов : СГМУ, 2005. 39 с.
References
1. Gnant M., Clezardin P. Direct and indirect anticancer activity of bisphosphonates: a brief review of published literature. Cancer Treat. Rev. 2012, vol. 38 (5), pp. 407-415. DOI 10.1016/j.ctrv.2011.09.003.
2. Henk H.J., Kaura S. Assessment of zoledronic acid treatment patterns and clinical outcomes in patients with bone metastases from genitourinary cancers. J. Med. Econ. 2012, vol. 15 (1), pp. 185-194. DOI 10.3111/13696998.2011.649324.
3. Chlebowski R.T., Col N. Bisphosphonates and breast cancer prevention. Anticancer Agents Med. Chem. 2012, vol. 12 (2), pp. 144-150.
4. Yarovaya G.A. Kallikrein-kininovaya sistema. Proshloe i nastoyashchee [Kallikrein-kinin system. Past and present]. Available at: http://www.myshared.ru/slide/662762/ (accessed 11.12.2013).
5. Ogloblina O.G., Arefeva T.I. Rol' proteoliticheskikh fermentov i ikh ingibitorov v invazii zlokachestvennykh opu-kholei (obzor literatury) [The role of proteolytic enzymes and
their inhibitors in the invasion of malignant tumors (review of the literature)]. Biokhimiya. 1994, iss. 59, pp. 340-352.
6. Kontos C.K., Mavridis K., Talieri M., Scorilas A. Kal-likrein-related peptidases (KLKs) in gastrointestinal cancer: mechanistic and clinical aspects. Thromb Haemost. 2013, vol. 110 (3), pp. 450-457. DOI 10.1160/TH12-11-0791.
7. Koumandou V.L., Scorilas A. Evolution of the plasma and tissue kallikreins, and their alternative splicing isoforms. PLoS One. 2013, vol. 8(7), p. e68074. DOI 10.1371/journal.pone.0068074.
8. Pavlopoulou A., Pampalakis G., Michalopoulos I., Sotiropou-lou G. Evolutionary History of Tissue Kallikreins. Rion-Patras, Greece, 2010. DOI 10.1371/jouinal.pone.0013781.
9. Scorilas A., Mavridis K. Predictions for the future of kallikrein-related peptidases in molecular diagnostics. Expert Rev. Mol. Diagn. 2014, vol. 14 (6), pp. 713-722. DOI 10.1586/14737159.2014.928207.
10. Akbasheva O.E., Burkovskaya V.A., Dekhand A.E., Beloborodova E.I., Akimova L.A., Naumova E.L., Kvach E.A. Aktivnost' tripsinopodobnykh proteinaz i degradatsiya kollagena slizistoi obolochki kishechnika pri zabolevaniyakh zheludochno-kishechnogo trakta [The activity of trypsin-like proteinases and the degradation of the collagen of the intestinal mucosa in diseases of the gastrointestinal tract]. RZhGGK. 2010, No. 20, pp. 31-38.
11. Zorina V.N., Kozlov I.G., Tret'yakova T.V., Promzeleva N.V., Bazhenova L.G., Zorina R.M., Ryabicheva T.G., Zorin N.A. Nekotorye reaktanty ostroi fazy pri razlichnykh tipakh prolifera-tivnykh zabolevanii pridatkov matki [Some reactants of the acute phase for various types of proliferative diseases of the uterine appendages]. Klin. lab. diagnostika. 2009, No. 10, pp. 16-19.
12. Wyatt A.R., Wilson M.R. Acute phase proteins are major clients for the chaperone action of a2-macroglobulin in human plasma. Cell. Stress Chaperones. 2013, vol. 18 (2), pp. 161170. DOI 10.1007/s12192-012-0365-z.
13. Roodman D.G. Mechanisms of Disease: Mechanisms of Bone Metastasis. The New England J. of Medicine. 2004, vol. 350 (16), pp. 1655-1664. DOI 10.1056/NEJMra030831.
14. Linardoutsos D., Gazouli M., Machairas A., Bramis I., Zografos G.C. Kallikrein-related peptidases in cancers of gastrointestinal tract: an inside view of their role and clinical significance. J. BUON. 2014, vol. 19 (1), pp. 53-59.
15. Kozlova L.S., Frantsiyants E.M., Atmachidi D.P., Gor-bunova T.A. Ingibitory proteoliza v likvore bol'nykh zlo-kachestvennymi gliomami posle dvukh vidov lokal'noi in-traoperatsionnoi khimioterapii. Zlokachestvennye opukholi [Inhibitors of proteolysis in cerebrospinal fluid of patients with malignant gliomas after two types of local intraoperative chemotherapy. Malignant tumors]. J. of Malignant Tumours. 2014, vol. 10 (3), pp. 15-21.
16. Kit O.I., Frantsiyants E.M., Nikipelova E.A., Komarova E.F., Kozlova L.S., Tavaryan I.S., Averkin M.A., Cheryarina N.D. Izmeneniya markerov proliferatsii, neoangiogeneza i sistemy aktivatsii plazminogena v tkani raka pryamoi kishki [Changes in proliferation markers, neoangiogenesis and the system of plasminogen activation in rectal cancer tissue]. Eksperim. i klin. gastroenterologiya. 2015, No. 2 (114), pp. 40-45.
17. Drucker K.L., Gianinni C., Decker P.A., Diamandis E.P., Scarisbrick I.A. Prognostic significance of multiple kallikreins in high-grade astrocytoma. BMC Cancer. 2015, vol. 15, p. 565. DOI 10.1186/s12885-015-1566-5.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE.
2017. No. 3-2
18. Kit O.I., Frantsiyants E.M., Kozlova L.S., Terpugov A.L. Status tripsinovykh proteinaz i kininovoi sistemy v tkani zlo-kachestvennykh opukholei i polipov tolstoi kishki [Status of trypsin proteinases and kinin system in the tissue of malignant tumors and polyps of the large intestine]. Ros. onkol. zhurn. 2013, No. (4), pp. 6-9.
19. Pathak M., Wong S.S., Dreveny I., Emsley J. Structure of plasma and tissue kallikreins. Thromb Haemost. 2013, vol. 110 (3), pp. 423-433. DOI 10.1160/TH12-11-0840.
20. Ehrenfeld P., Manso L., Pavicic M.F., Matus C.E., Borquez C., Lizama A., Sarmiento J., Poblete M.T., Bhoola K.D., Naran A., Figueroa C.D. Bioregulation of kallikrein-related peptidases 6, 10 and 11 by the kinin Bt receptor in breast cancer cells. Anticancer Res. 2014, vol. 34 (12), pp. 69256938.
21. Pronchenkova G.F., Ivanov A.V. Nekotorye aspekty boli [Some aspects of pain]. A manual for students of medical and biological specialties. Saratov: SGMU, 2005, 39 p.
Поступила в редакцию /Received
5 июня 2017 г. / June 5, 2017
