Патогенетические особенности гнойных послеоперационных осложнений у больных раком слизистой оболочки полости рта Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

СТОМАТОЛОГИЯ

патогенетические особенности

гнойных послеоперационных

осложнений

у больных раком слизистой оболочки полости рта

В. И. Кононенко, С. Ю. Максюков, Ш. Г. Кипиани, Г. А. Антоненко

Аннотация. При изучении содержания гипоксия-индуци-бельного фактора 1-альфа и васкулоэндотелиального ростового фактора в ткани опухоли, ротовой жидкости и периферической крови 141 больного раком слизистой оболочки полости рта T1-3N0-2M0 показано, что развитие гнойных воспалительных послеоперационных осложнений у больных раком СОПР сопряжено с повышением экспрессии в ткани HIF-1a и его перемещением из цитоплазмы в ядро, активацией процессов

неоангиогенеза. Информативным является определение HIF-1а в сыворотке крови, что, при дальнейшей разработке, может быть использовано как неинвазивный диагностический маркер для прогнозирования течения послеоперационного периода у этой категории больных.

Ключевые слова: рак слизистой оболочки полости рта, гнойные послеоперационные осложнения, ткань опухоли, ротовая жидкость, периферическая кровь.

pathogenetic peculiarities of purulent postoperative complications

in patients with oral mucosa cancer

V. Kononenko, S. Maksyukov, Sh. Kipiani, G. Antonenko

Annotation. While studying the content of hypoxia-inducible factor 1-alpha and vascular endothelial growth factor in the tumor tissue, oral fluid and peripheral blood of 141 patients with oral mucosa cancer T1.3N0.2M0, it was shown that the development of purulent inflammatory postoperative complications in patients with oral mucosa cancer is associated with an increased expression of

HIF-1a in the tissue and its translocation from the cytoplasm to the nucleus, activation of the neoangiogenesis processes. It is informative to determine HIF-1a factor in the blood serum, which, for further development, can be used as a non-invasive diagnostic marker to predict the postoperative course in this category of patients.

Keywords: oral mucosa cancer, purulent postoperative complications, tumour tissue, oral fluid, peripheral blood.

В настоящее время существуют сведения о диагностической значимости для прогнозирования течения рака слизистой оболочки полости рта (СОПР) кислород-зависимых факторов, которые активируются при гипоксии и запускают в дальнейшем транскрипционную коактивацию в клетках [1]. Известно, что гипок-сия-индуцибельный транскрипционный фактор 1-альфа (И!Р-1а), активируясь в физиологически важных местах регуляции кислородных путей, обеспечивает ответы на гипоксический стресс и включает гены, регулирующие процесс ангиогенеза и апоптоза [3, 5, 7, 9].

Посредством стимуляции соответствующих генов И!Р-1а при гипоксии играет ключевую роль в усилении продукции васкулоэндотелиального фактора роста (УБвР) [4, 6]. Удаление И!Р-1а гена или нарушение транскрипции И!Р-1а приводит к отсутствию УБвР секреции клетками опухоли. В результате подавляется ангиогенез, и задерживается рост солидных опухолей [4] (БИапд 7. и е! а1. [10]). Также было доказано, что продукция УБвР клетками плоскоклеточной карциномы СОПР зависит от уровня РО2 в ткани.

Кроме того, повышенная активность Н!Р-1а содействует синтезу защитных факторов биологических жидкостей и увеличивает их бактерицидную активность, обеспечивает усиление реакций врожденного иммунитета на микробную инфекцию [2, 9, 11].

Такая тесная взаимозависимость всех описанных выше факторов определила цель нашего исследования в выявлении участия Н!Р-1а и УБвР в развитии гнойных послеоперационных осложнениий у больных раком слизистой оболочки полости рта.

материалы и методы

В исследование был включен 141 больной раком слизистой оболочки полости рта T1.3N0.2M0 стадии процесса. Распределение больных по стадии TNM рака СОПР было следующим: Т^оМо - 17 (12%), Т2^^Мо - 55 (39%), T3N0.2M0 — 69 (49%). Средний возраст больных составил 50,5±4,4 лет. Низкая (в3), умеренная (в2) и высокая (в1) степени дифференцировки рака в клинической группе наблюдались в 7,1% (п=10), 59,6% (п=84) и 33,3% (п=47). У всех пациентов, включенных в работу, заключение о плоскоклеточном раке слизистой оболочки полости рта было подтверждено при гистологическом исследовании биопсийного материала. Проведение данной работы было одобрено этическим комитетом ФГБУ «РНИОИ» МЗ РФ. В каждом конкретном случае было получено добровольное информированное согласие больных на использование материалов для проведения научных исследований.

Всем больным проводилось стандартное лечение, включающее неоадъювантную химиолучевую терапию и последующее хирургическое удаление опухоли. При проведении химиотерапии использовали комбинацию препаратов цисплатина (или карбоплатина) и 5-фторурацила по стандартным схемам. Дистанционную гамма-терапию осуществляли по методу расщепленного курса лучевой терапии в режиме традиционного фракционирования дозы. При хирургическом лечении проводили расширенно-комбинированные операции с одномоментной одно- или двусторонней шейной лимфодиссекцией. Объем фасциально-футлярного иссечения шейной клетчатки соответствовал уровню регионарных метастазов. Пластику

СТОМАТОЛОГИЯ

послеоперационного дефекта осуществляли кожным лоскутом, кожно-мышечным лоскутом, кожно-мы-шечно-костным лоскутом на питающей ножке, рева-скуляризированным костным трансплантатом. После выписки больных по месту жительства проводили адъ-ювантную химиотерапию.

Больные были разделены на 2 группы: у которых в послеоперационном периоде развивались гнойно-воспалительные осложнения (некроз мышечного или кожно-жирового лоскута, используемого для пластики, остеомиелит нижней челюсти, флегмона нижней челюсти) — основная группа (n=96); у которых послеоперационный период протекал без гнойно-септических осложнений — группа сравнения (n=45). Группу здоровых доноров составили 35 пациентов стоматологических отделений общего профиля, обратившихся по поводу установки зубных имплантов.

Были изучены ткани опухоли, взятые во время оперативного вмешательства, которые подвергали дальнейшему замораживанию при температуре -80°С. Образцы опухолевой ткани для иммуногистохимического исследования готовили по стандартной методике. Забор ротовой жидкости (свободной нестимулированной слюны) производили в утренние часы до приема пищи после прополаскивания полости рта кипяченой водой. Периферическую кровь для исследования собирали стандартно, натощак.

Уровень экспрессии HIF-1a (USCN Life Science) и VEGF-А (BioVision, Incorp.) исследовали методом ИФА. Для выявления белка HIF-1a был применен иммунопе-роксидазный метод (EnVision/HRP, Dako Cytomation), а для оценки экспрессии HIF-1a количество позитивных клеток подсчитывали на 1000 клеток.

Данные обрабатывались при помощи пакета статистических программ STATISTICA 10.0. При этом соблюдались общие рекомендации для медицинских исследований.

результаты исследования и их обсуждение

Ретроспективно у пациентов с раком СОПР, разделенных по принципу наличия или отсутствия гнойно-воспалительных осложнений, оценивали исходный уровень содержания транскрипционного фактора HIF-1a и VEGF-А в тканевом гомогенате опухоли, полученном из операционного биоптата (табл. 1). У пациентов при развитии гнойно-воспалительных осложнений в ткани опухоли повышалось содержание HIF-1a (на 38,7%, p<0,05). Фактор VEGF-A, способствующий росту сосудов и ангиогенезу в опухоли, у пациентов основной группы по сравнению с группой сравнения также был повышен на 21% (p<0,05), что, возможно, было следствием накопления HIF-1a.

Таблица 1

Содержание HIF-1a и VEGF-А в опухолевой ткани больных исследуемых групп

Показатель Основная группа, п=96 Группа сравнения, n=45 В целом по группе P осн.-срав.

HIF-1a, УЕ/мг белка в лунке 12,9±0,7 9,3±0,6 11,5±4,2 <0,05

VEGF-A, пг/мг 90,3±1,5 74,6±1,7 82,6±5,7 <0,05

Распределение величин содержания И1Р-1а в тканевом гомогенате опухоли у больных основной группы и группы сравнения оценивали с учетом размеров опухоли (табл. 2).

Таблица 2

Распределение величин HIF-1a в тканевом гомогенате опухоли (УЕ/мг белка в лунке) больных исследуемых групп

Размер опухоли Основная группа, п=96 Группа сравнения, п=45 В целом по группе P осн.-срав.

T1N0M0 9,4±0,78 8,7±0,47 9,1±1,18 >0,05

T2N0-2M0 12,2±0,85 9,1±0,39 10,7±0,65 <0,05

T3N0-2M0 13,7±0,72 9,8±0,53 11,7±0,55 <0,05

При размере опухоли Т1 содержание И1Р-1а в ткани было сходным (р>0,05). При Т2 уровень изучаемого ги-поксия-индуцибельного транскрипционного фактора в опухолевом гомогенате в основной группе был выше по сравнению с группой сравнения на 34% (р<0,05), а при Т3 — на 39,8% (р<0,05). Как в основной группе, так и в группе сравнения по мере повышения размера опухоли содержание И1Р-1а в тканевом гомогенате опухоли возрастало, однако в основной группе градиент роста транскрипционного фактора от Т1 до Т3 был более выраженным, чем в группе сравнения.

Характеристика экспрессии И1Р-1а в опухолевой ткани у больных основной группы и группы сравнения по результатам ИГХ исследования представлена в таблице 3.

Таблица 3

Характеристика экспрессии HIF-1a в опухолевой ткани больных исследуемых групп

Уровень экспрессии HIF- 1a Всего

0 1 + 2++ 3+++

Основная группа, n=96

T1N0M0 - 3 (27,3%)* 7 (63,6%) 1 (9,1%) 11 (100%)

T2N0-2M0 - 7 (18,9%)* 25 (67,6%)* 5 (13,5%) 37 (100%)

T3N0-2M0 - 2 (4,2%)* 36 (75%)* 10 (20,8%) 48 (100%)

Группа сравнения, n=45

T1N0M0 1 (16,7%) 5 (83,3%) - - 6 (100%)

T2N0-2M0 1 (5,6%) 12 (66,7%) 3 (16,7%) 2 (11,1%) 18 (100%)

T3N0-2M0 - 12 (57,1%) 6 (28,6%) 3 (14,3%) 21 (100%)

Примечание: * — достоверное отличие между группами

при p<0,05.

СТОМАТОЛОГИЯ

- —¡|И>Л1|

При размере опухоли Т1 у больных основной группы преобладал средний уровень опухолевой экспрессии (2++) (63,6%), а у пациентов группы сравнения — слабый уровень опухолевой экспрессии (1+) (83,3%). Та же самая закономерность прослеживалась и при размере опухоли Т2. У больных основной группы при Т2Мс-2Мо средний уровень опухолевой экспрессии (2++) встречался в 67,6% случаев и был чаще других, а у пациентов группы сравнения преобладал по частоте слабый уровень опухолевой экспрессии (1+) (66,7%). При Т2Ио-2Мо сильная экспрессия фактора (3+++) в основной группе встречалась в 13,5%, а в группе сравнения — в 11,1%. При ТэИо^Мо в основной группе средний уровень опухолевой экспрессии (2++) по-прежнему преобладал (75%), возросло число опухолевых препаратов, где выраженность экспрессии была сильной

(2о,8%).

В группе сравнения при Т3Ыо-2Мо половина препаратов имела слабый уровень экспрессии И!Р-1а (57,1%), а другая половина по сумме (42,9%) — средний и сильный уровень выраженности экспрессии фактора И!Р-1а. Таким образом, в основной группе, где развились гнойно-воспалительные осложнения, зависимость транскрипционной активности опухолевых клеток от гипоксии была высокой.

Тип окрашивания клеток при ИГХ исследовании экспрессии И!Р-1а в ткани опухоли позволял судить о наличии или отсутствии транслокации фактора в ядро. Н!Р-1а может перемещаться из цитоплазмы в ядро, где формирует активный Н!Р-1-комплекс. Таким образом, наличие Н!Р-1а в ядре ассоциировано с повышением транскрипционной активности клеток.

Характеристики типа окрашивания клеток опухоли у больных основной группы и группы сравнения приведены в таблице 4.

Таблица 4

Тип окрашивания при экспрессии HIF-1a в опухоли больных исследуемых групп

Основная группа, п=96 Группа сравнения, п=45

Размер опухоли Тип окрашивания

ЦТМ ЯД-ЦТМ Всего ЦТМ ЯД-ЦТМ Всего

T1NoMo 6 (54,5%) 5 (45,5%) 11 (1оо%) 4 (66,7%) 2 (33,3%)* 6 (1оо%)

T2No-2Mo 3 (8,1%)° 34 (91,9%)°* 37 (1оо%) 9 (5о%) 9 (5о%) 18 (1оо%)

TзNo-2Mo - 48 (1оо%)° 48 (1оо%) 5 (23,8%) 16 (76,2%)* 21 (1оо%)

Примечание: * — достоверное отличие между типом

окрашивания при р<о,о5, ° — достоверное отличие между группами при р<о,о5.

В основной группе ядерно-цитоплазматический тип окрашивания опухолевых клеток при размерах опухоли ТЫоМо наблюдался приблизительно в половине случаев, при Т2Ыо-2Мо — резко повышался до 91,9% и при Т3Ио-2Мо достигал 1оо%. В группе сравнения при Т!ЫоМо ядерно-ци-топлазматический тип окрашивания опухолевых клеток имел место в трети случаев (33,3%), при Т2Ио-2Мо — в половине случаев (5о%) и при ТэИо^Мо — в 76,2% случаев.

Следовательно, в основной группе развитие гнойно-септических осложнений было сопряжено с тем, что транслокация Н!Р-1а в ядро с активацией транскрипционной активности клеток была выражена сильнее.

Исследование экспрессии транскрипционных факторов (Н!Р-1а) и ростовых факторов (УБОР-А) в ткани опухоли рака СОПР сопряжено с инвазивным получением биоптата. Ротовая жидкость является более удобной биологической средой для проведения исследования. Определение биомаркеров в свободной нестимулиро-ванной слюне является новым подходом к ранней диагностике злокачественных опухолей челюстно-лицевой области, к прогнозированию их рецидивирования и мета-стазирования. Уровни Н!Р-1 и УБОР в ротовой жидкости у больных основной группы и группы сравнения отражены в таблице 5.

Таблица 5

Содержание HIF-1a и VEGF в ротовой жидкости и периферической крови у пациентов исследуемых

групп

Показатель Основная группа, п=96 Группа сравнения, п=45 Здоровые доноры, п=35 P осн.-срав.

Ротовая жидкость

Н!Р-1а, мкг/мл 37,5±1,16 35,6±1,34 29,2±2,99 >о,о5

УБОР, пг/мг 31,2±1,27 24,6±1,83 22,1±2,63 <о,о5

Периферическая кровь

Н!Р-1а, мкг/мл 83,2±5,43 45,7±3,81 33,2±1,84 <о,оо1

Содержание в ротовой жидкости Н!Р-1а у пациентов основной группы и группы сравнения практически не различалось. Это может быть связано со сложной белковой структурой гипоксия-индуцибельного фактора и трудностями его попадания в ротовую жидкость, поскольку Н!Р-1а относится к тканевым факторам, регулирующим транскрипцию, и более информативен при исследовании его в ткани. У больных основной группы статистически значимые отличия концентраций в ротовой жидкости были установлены для ростового фактора УБОР. У пациентов основной группы, в отличие от больных группы сравнения, концентрация сосудистого фактора УБОР была повышена на 26,8% (р<о,о5). Таким образом, при развитии гнойных осложнений местно в биологических средах повышается уровень УБОР, способствующий ангио- и лимфогенезу, повышающий проницаемость сосудов.

Поскольку у больных двух изучаемых групп в ткани опухоли различие содержания Н!Р-1а было выраженным, а в ротовой жидкости отличий не было, то было предпринято определение концентрации Н!Р-1а в сыворотке крови (табл. 5). У больных основной группы по сравнению с группой сравнения уровень Н!Р-1а в сыворотке крови был на 82,1% выше (р<о,оо1), а по сравнению со здоровыми донорами — на 15о,6% выше (р<о,оо1).

Итак, развитие гнойных воспалительных послеоперационных осложнений у больных раком СОПР сопряжено с повышением экспрессии в ткани Н!Р-1а и его перемещением из цитоплазмы в ядро, активация процессов неоангиогенеза. Оценка же содержания Н!Р-1а в ротовой жидкости была мало информативной,

www.akvarel2002.ru май (55) • 2017 ^

ДКРАЧ

поскольку не отражала интенсивности тканевой экспрессии гипоксия-индуцибельного транскрипционного фактора. Более информативным является определение Н1Р-1а в сыворотке крови, что при дальнейшей

разработке может быть использовано как неинвазив-ный диагностический маркер для прогнозирования течения послеоперационного периода у этой категории больных.

литература

1. Кирова Ю. И. Влияние гипоксии на динамику содержания HIF-1a в коре головного мозга и формирование адаптации у крыс с различной резистентностью к гипоксии // Патол. физиология и эксперим. терапия. — 2012. — №3. — С. 51—55.

2. Кононенко В. И., Кит О. И., Комарова Е. Ф., Максимов А. Ю., Демидова А. А. Прогнозирование гнойно-септических осложнений у больных раком слизистой оболочки полости рта // Научное обозрение. — 2015. — №16. — С. 214—219.

3. De Lima P. O., Jorge C. C., Oliveira D. T., Pereira M. C. Hypoxic condition and prognosis in oral squamous cell carcinoma // Anticancer research. — 2014. — Vol. 34. — P. 605—612.

4. Huang C., Sun Z., Sun Y., Chen X. et al. Association of increased ligand cyclophilin A and receptor CD147 with hypoxia, angiogenesis, metastasis and prognosis of tongue squamous cell carcinoma // Histopathology. — 2012. — Vol. 60. — P. 793—803.

5. Kang F. W., Gao Y., Que L., Sun J., Wang Z. L. Hypoxia-inducible factor-1a overexpression indicates poor clinical outcomes in tongue squamous cell carcinoma // Exp. ther. med. — 2013. — Vol. 5. — P. 112—118.

6. Lin P. Y., Yu C. H., Wang J. T., Chen H. H., Cheng S. J., Kuo M. Y., Chiang C. P. Expression of hypoxia-inducible factor-1alpha is significantly associated with the progression and prognosis of oral squamous cell carcinomas in Taiwan // J. Oral. pathol. med. — 2008. — Vol. 37. — P. 18—25.

7. Perez-Sayans M., Suarez-Peaaranda J. M., Pilar G. D., Barros-Angueira F. Hypoxia-inducible factors in OSCC // Cancer letters. — 2011. — Vol. 313. — №1. — P. 1—8.

8. Semenza G. L. Hypoxia-inducible factors in physiology and medicine // Cell. — 2012. — Vol. 148. — №3. — Р. 399—408.

9. Semenza G. L. Oxygen sensing, hypoxia-inducible factors, and disease pathophysiology // Ann. rev. pathol. — 2013. — Vol. 7. — P. 7.

10. Shang Z. J., Li J. R., Li Z. B. Up-regulation of serum and tissue vascular endothelial growth factor correlates with angiogenesis and prognosis of oral squamous cell carcinoma // J. Oral. maxillofac. surg. — 2007. — Vol. 65. — P. 17—21.

11. Myllyharju J., Koivunen P. Hypoxia-inducible factor prolyl 4-hydroxylases: common and specific roles // Biol. Chem. — 2013. — Vol. 394. — №4. — P. 435—448.

авторская справка

ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» МЗ РФ, г. Ростов-на-Дону

Владимир Иванович Кононенко, кандидат медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой стоматологии №3, e-mail: [email protected]

Станислав Юрьевич Максюков, доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой стоматологии №2, e-mail: [email protected]

Кипиани Шалва Гурамиевич, аспирант кафедры стоматологии №3, e-mail: [email protected]

Антоненко Галина Вячеславовна, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры медицинской и биологической физики, e-mail: [email protected]

VDS

5 научно-практический всероссийский форум по стоматологии

• конференции

• симпозиумы

• мастер-классы

• аллея брендов

Волгоград ВЦ "ВолгоградЭКСПО"

* пл Тел./факс: (8442) 93-43-03 у^- UnUHU E-mail: [email protected] www.volgogradexpo.ru

Тел./факс: (499)707-23-07 E-mail: [email protected] www.dental -expo, com

Комитет здравоохранения волгоградской области

Волгоградский Государственный Медицинский Университет

4-6

ОКТЯБРЯ

2017

ВОЛГОГРАД

ЭКСПОЦЕНТР пр. Ленина, 65 А

Стоматологическая ассоциация России

Волгоградская Региональная ■ 1 ! Ассоциация Стоматологов

Шмай (55) • 2017

_ _-

www.akvarel2002.ru