CC BY
35
КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
© Коллектив авторов, 1992 УДК 616-006.34-07:612.018
Н.Е. Кушлинский, Ю.Н. Соловьев, А.Т. Амирасланов, П.А. Синюков, И.Б. Морошкин, Э.Э. Ибрагимов, В.В. Богданов
Половые стероидные гормоны и остеогенная
саркома. Сообщение 2. Чувствительность
остеогенной саркомы к андрогенам и эстрогенам
НИИ клинической онкологии, НИИ детской онкологии
Анализ экспериментальных данных и клинических наблюдений ряда исследователей свидетельствует о роли стероидных гормонов в регуляции роста и развития костной системы [6, 14, 17], а также в процессах ее бластомогенеза [12, 20 ]. При этом обнаружена не только связь метаболических изменений в костной ткани с функциональным состоянием некоторых эндокринных органов, в частности половой системы, но и изменение метаболических процессов в костях при лечении различными гормонами [ 1 ].
В настоящее время установлено, что действие половых гормонов приводит к диморфизму скелета {6 ], а их введение может изменять темпы роста длинных костей в зависимости от структуры вводимого гормона. Наиболее чувствительными к действию стероидов являются клетки ростовых метаэпифизарных зон длинных трубчатых костей, при этом их чувствительность к гормонам может изменяться в различные возрастные периоды. Наибольший рост ребенка отмечен исследователями в пубертатный период, когда начинает активно функционировать половая система наряду с другими эндокринными железами [3 ]. Замедление прироста линейной длины тела отмечается в начале или середине третьего 10-летия жизни. Несмотря на то что в регуляции роста скелета принимают участие целый ряд гормонов [соматотропный, пролактин, инсулин, паратиреоидный гормон (ПТГ), кальцитонин, гормоны щитовидной железы, глюкокортикоиды ], полипеп-тидные факторы роста (соматомедины А, В, С, инсулиноподобные факторы роста I и II, фактор роста хряща), а также непептидные регуляторы роста и пролиферации клеток кости (циклические нуклеотиды — цАМФ, цГМФ, простагландины), особое место в этих процессах отводится половым стероидным гормонам [2 ]. И объясняется это тем, что только с началом секреции андрогенов и эстрогенов половыми клетками яичников, тестикул и коры надпочечников в пубертатном периоде проявляются первые признаки усиленного роста костей скелета.
В настоящее время твердо установлено, что одним из этапов в механизме действия стероидного гормона на
CLINICAL
INVESTIGATIONS
N.E.Kushlinsky, L.S. Bassalyk,
A.T.Amiraslanov, P.A.Sinyukov,
E.E.Ibragimov, V. V.Bogdanov
Sex Steroid Hormones and Osteogenic Sarcoma.
Report 2. Osteosarcoma Sensitivity to Androgens and Estrogens
Research Institute of Clinical Oncology,
Research Institute of Pediatric Oncology
Experimental findings and clinical investigations show that steroid hormones participate in regulation of growth and development of the osseous system [6, 14, 17 ] as well as in processes of its blastomatosis [12,20 ]. Metabolic alterations in bone tissue are shown to be related with functional status of some endocrine organs, in particular with the sex system, besides, metabolic processes in bones may also change as a result of treatment with various hormones [ 1 ].
It is established at present that sex hormones cause skeleton dimorphism [6 ], and their administration can change the rate of long bone growth depending upon the hormone administered. Cells of metaepiphyseal growth zones of long bones are most sensitive to steroids, the sensitivity may vary in different age periods. A child’s growth rate is the highest in puberty, i.e. during a period of active functioning of the sex system and other endocrine glands [3 ]. The body growth in length slows down in the beginning or middle of the life third decade. Sex steroid hormones make the major contribution to this processes [2 ] although skeleton growth is regulated by a number of hormones (somatotropic hormone, prolactin, insulin, parathyroid hormone (PTH), calcitonin, thyroid hormones, glucocorticoids), polypeptide growth factors (somatomedins A, B, C, insulinlike growth factors I and II, cartilage growth factors), non-peptide regulators of bone cell growth and proliferation (cyclic nucleotides cAMP, cGMP, prostaglandins). This is because the first signs of enhanced skeleton growth appear with beginning of androgen and estrogen secretion by sex cells of ovaries, testicles and adrenal cortex in puberty.
It has been known by now that mechanism of action of steroid hormones on target cells includes hormone binding to specific receptor proteins in cytoplasm [5 ]. Absence or abnormal structure of appropriate receptors accounts for no response of the cells even to large hormonal doses. This observation is confirmed by results of clinical study of steroid receptors in tumors of the
Yu.N. Soloviev, I.B.Moroshkin,
Выявление РА и РЭ (в %) в цитозольной фракции различных морфологических вариантов ОС у больных мужского пола Percentage of AR and ER detections in cytosol fraction respective of OS morphology in male patients
Морфологический вариант ОС Число наблюдений PA РЭ Средние значения PA, фмоль/ мг белка
Остеобластический Osteoblastic 30 56,0 46,9 48,1 ±9,6
Анаплазированный Anaplastic 15 53,3 40,0 48,0 ± 8,9
Т елеангиэктатический Teleangiectatic 12 58,3 33,3 30,7 + 6,0
Периостальный Periostal Фиброгистиоцитарный Fibrohistiocytis [фибробластический и по типу (fibroblastic and of the malignant злокачественной фиброзной fibrous histiocytoma 6 33,3 50,0 198 и 200
гистиоцитомы (ЗФГ)] (MFH) type) 8 50,0 37,5 58,2 + 23,1
Хондробластический Chondroblastic 6 16,7 66,7 45
Паростальный Parostal 10 40,0 40,0 39,2+14,6
Высокодифференцированный Highly differentiated 4 75,0 50,0 36, 25, 56
OS morphological type No of cases AR ER Mean AR level, fmol/mg protein
клетки-мишени является его связывание со специфическими белками-рецепторами в цитоплазме [5]. Отсутствие соответствующих рецепторов или их аномальное строение обусловливает нечувствительность клеток к воздействиям на них даже больших доз гормона. В этом отношении показательны результаты клинических исследований рецепторов стероидных гормонов в опухолях молочной и предстательной желез, матки, рака яичников и поджелудочной железы. Рецептор, как полагают большинство исследователей, обеспечивает биологический ответ клетки-мишени на действие гормона [4, 17, 20 ]. Учитывая обнаруженный ранее нами факт гиперандрогении у преобладающего большинства больных остеогенной саркомой (ОС), а также стимуляцию тестостероном роста штамма ОС человека, трансплантированного бестимусным крысам, представляло интерес изучение рецепторов половых стероидных гормонов в ОС больных.
Цель настоящего исследования — изучение частоты выявления рецепторов андрогенов (РА) и эстрогенов (РЭ) в первичной ОС кости с учетом возраста и пола больных, морфологического варианта опухоли, а также их связи с метастазированием.
Материалы и методы. Исследование проводили у 91 больного (29 лиц женского пола и 62 — мужского) с первичной ОС кости в возрасте от 13 до 37 лет. Клинико-рентгенологический диагноз ОС подтвержден у всех данными морфологического исследования. При выделении морфологических вариантов ОС использовали классификацию Э. ОаМш и К. Шш [10] (см. таблицу). Осте-областический вариант ОС выявлен в 33% наблюдений, анаплази-рованный — в 16,5%, телеангиэктатический — в 13,2%, периостальный — в 6,6%, паростальный — в 11%, высокодифференцированный — в 4,3 %■
В диагностике и лечении больных ОС использовали ангиографию, скенирование костной системы и печени, компьютерную томографию, ультразвуковое исследование, биохимические методы оценки функционального состояния печени и почек.
У преобладающего большинства больных (83,8%) опухоль ло-
breast, prostate and womb, ovarian and pancreatic cancer. In the opinion of most investigators the receptors are responsible for biological response of target cells to action of hormones [4, 17, 20]. Our previous discovery of hyperandrogeny in a vast majority of patients with osteogenic sarcoma (OS) and the fact that testosterone stimulates growth of human OS strains transplanted to athymic rats have impelled us to study receptors of sex steroid hormones in OS patients.
The purpose of this investigation was to study frequency of detection of androgen (AR) and estrogen (ER) receptors in primary OS in respect of patients’ age and sex, tumor morphology and metastasizing. Materials and Methods. The study was performed in 91 patients (29 females and 62 males) with primary OS at the age ranging from 13 to 37. The clinical and X-ray diagnosis of OS was verified morphologically in all the cases. The OS were classified by morphology according to the system of D.Dahlin and K.Unni [10] (see the table). There were 33% of osteoblastic, 16.5% of anaplastic, 13.2yo of teleangiectatic, 6.6% of periostal, 8.8% of fibrohistiocytic, 6.6% of chondroblastic, 11% of parostal and 4.3% of highly differentiated OS.
The diagnostic examination and treatment of the OS patients included angiography, bone and liver scan, computed tomography, ultrasound scan, biochemical tests for evaluation of hepatic and renal function.
In most patients (838%) the tumor was localized in long tubular bones. 7.7% of the OS patients had generalized disease (bone primary and multiple lung metastases).
The AR and ER assays were performed in tumor cytosol fraction in 91 primary OS patients by a method based on protamine sulfate precipitation of hormone-receptor comples [4]. OS tissue samples were homogenized in liquid nitrogen and added with buffer consisting of
10 mmol/l of tris-HCl (Merck, FRG), 1.5 mmol/1 of EDTA (Sigma, USA), 1 mmol/l dithiotreitol (Koch-Light Laboratories, UK), 0.03% sodium azide (Merck, FRG) pH 7.4 at 20°C, 10% v/v glycerin of class A.R. On melting the homogenate was centrifuged 10 min at 2500—3000 g. Cytosol was isolated from the supernatant by centrifugation of the specimens at 105,000 g for 1 h (AN-650 rotor, Sor-vall, ARC-1 centrifuge of Du Pont Instruments, UK). Cytosol with a
кализовалась в длинных трубчатых костях. В стадии генерализации процесса (наличие первичного очага в кости и множественных метастазов в легких) поступило на лечение 7,7% больных ОС.
Определение РА и РЭ проведено в цитозольной фракции опухоли у 91 больного с первичной ОС кости методом, основанном на осаждении гормонрецепторного комплекса протамина сульфатом [4]. Образцы ткани ОС предварительно гомогенизировали в жидком азоте и добавляли буфер состава: 10 ммоль/л трис-НС1 ("Merck", ФРГ), 1,5 ммоль/л ЭДТА ("Sigma", США), 1 ммоль/л дитиотрейтола ("Koch-Light Laboratories", Великобритания),
0,03% натрия азид ("Merck", ФРГ), pH 7,4, при 20°С, 10% глицерин марки о.с.ч. (по объему). Гомогенат после размораживания центрифугировали 10 мин при 2500—3000 g. Из надосадочной жидкости получали цитозоль, центрифугируя пробы при 105 000 g
1 ч (ротор АН-650, центрифуга модели "Sorvall", ARC-1 фирмы "Du Pont Instruments", Великобритания). Для работы использовали цитозоль с концентрацией общего белка около 1,0 мг/мл. Белок определяли по методу Лоури. Полученный цитозоль содержал ДНК не более 0,03% от общего количества ДНК в данном образце ткани. ДНК определяли методом S. Peters и М. Dahmus [18]. Обменивающиеся "свободные" места связывания стероидов с белком-рецептором определяли при инкубации цитозоля в течение 12—14 ч при 0—4°С. Пробы цитозоля инкубировали с радиоактивными лигандами: 5сг-дигидро [1, 2, 4, 5, 6, 7-ЗН]-тестостероном (при определении РА) и [2, 4, 6, 7-ЗН]-эстрадиолом-17/3 (при определении РЭ) (оба лиганда фирмы "Amersham", Великобритания). Чистота используемых лигандов не менее 98%. Очистку лигандов проводили по ранее разработанному нами методу [15]. Специфическое связывание цитоплазматических белков-рецепторов со стероидами определяли при насыщающей концентрации радиоактивного лиганда 10 нМ с учетом неспецифического связывания в присутствии 100-кратного избытка немеченных 5а-дигидротестостерона ("Koch-Light Laboratories", Великобритания) — для андрогенов и диэтилстильбэстрола ("Calbiochem", США) — для эстрогенов. Для ингибирования связывания андрогенов с рецепторами прогестерона во все пробы добавляли 500-кратный избыток триамцинолона ацетонида ("Sigma”, США). В каждом случае рассчитывали разницу между общим связыванием лиганда в 3 параллельных пробах и неспецифическим связыванием также в 3 параллельных пробах для каждого цитозоля. Специфическое связывание андрогенов и эстрогенов с цитоплазматическими белками-рецепторами рассчитывали с учетом удельной радиоактивности лиганда, коэффициента эффективности счетчика и выражали в фемтомолях связанного с рецептором стероида на 1 мг общего цитозольного белка в пробе. Радиометрию проб проводили на спектрометре модели "Mark“3S" (фирма "Tracor Europa", Голландия). Эффективность счета по тритию составляла около 40%. Метаболизм 5а-дигидро [1, 2, 4, 5, 6, 7-ЗН]-тестостерона в условиях определения РА в цитозольной фракции ОС определяли по методу, описанному нами ранее [4]. Результаты исследований и их обсуждение. При анализе всей группы больных обнаружено, что оба вида рецепторов выявлены в 79,2% ОС. При этом РА и РЭ встречались в опухолях с одинаковой частотой в 51,6 и 45,6% случаев соответственно. Несколько чаще в ОС выявлялся только один вид исследуемых рецепторов — либо РА (33,6%), либо РЭ (37,4%). Следует отметить также широкие пределы колебаний как уровня РА (10—200 фмоль/мг белка), так и РЭ (10—238 фмоль/мг белка). Однако средний уровень РЭ в опухолях был достоверно выше уровня РА (р<0,05) и равнялся для РЭ 75,4 + 13,4 фмоль/мг белка, а для РА — 38,3 + 4,5 фмоль/мг белка.
Учитывая то, что в обследуемой группе были больные женского и мужского пола, исследование частоты
total protein concentration of about 1.0 mg/ml used in the assays. Protein content was evaluated by the Lowry technique. The DNA content in the cytosol was not more that 0.03% of the total DNA in the tissue tested. The DNA was determined by the method of S.Peters and M.Dahmus [18]. Exchanging "free" sites of steroid binding to receptor proteins were determined by cytosol incubation for 12— 14 h at 0-4"C. The cytosol samples were incubated with radioactive ligands 5a-dihydro [1, 2, 4, 5, 6, 7-^H]-testosterone for AR determination and [2, 4, 6, 7-^H]-estradiole-17/3 for ER determination (both ligands supplied by Amersham, UK). On purification by our own technique described in [15] the ligands had purity of 98% or higher. Specific binding of cytoplasmic receptor proteins with steroids was determined at a saturating radioactive ligand concentration of 10 nM with taking account of non-specific binding in the presence of a 100-fold excess of unlabeled 5«-dihydrotestosterone (Koch-Light Laboratories, UK) for androgens and diethylstilbestrol (Calbiochem, USA) for estrogens. On order to inhibit androgen binding to progesterone receptors a 500-fold excess of triamcinolone ace-tonide (Sigma, USA) was added to all the samples. For each cytosol we calculated the difference between the total ligand binding in 3 parallel samples and the non-specific binding in 3 parallel samples. The specific binding of androgens and estrogens with cytoplasmic receptor proteins was calculated with allowance for ligand specific radioactivity, counter efficiency factor and expressed in femtomoles of receptor-bound steroid per 1 mg of total protein in the cytosol sample. Sample radiometry was performed using a Mark-3S (Tracor Europa, Netherlands The tritium count efficiency was 40%. Metabolism of 5a-dihydro [1, 2, 4, 5, 6, 7-^H]-testosterone in OS cytosol fractions (AR determination) was assessed by a method described elsewhere [4].
Results and Discussion. Analysis of the whole patient group showed that 79.2% of OS contained both receptors. AR and ER were encountered at about equal rate of 51.6 and 45.6%, respectively. The percentage of OS with one of the receptors was somewhat greater: AR alone was found in 33.6 % of the cases and ER alone in 37.4%. Both receptors showed a great variation in content: the AR level ranged from 10 to 200 fmol/mg protein and ER from 10 to 238 fmol/mg protein. However, the mean ER level in the tumors was significantly higher than that of AR (/K0.05) to reach 75.4+ 13.4 fmol/mg protein against the AR level of 38.3+ 4.5 fmol/mg protein.
The rate of receptor positive tumors and the mean receptor level were determined separately for males and females. There was no difference in the rate of ER and AR detection in the OS patients with respect to sex. The AR level was 51.7% in the females and 51.6% in males, the percentage for ER was 48.2 and 45.1, respectively. The mean AR concentration did not depend on the patients’ sex and reached 42.2+ 4.2 fmol/mg protein in females and 55.6+ 9.7 fmol/mg protein in males, while the mean ER level was significantly higher (p<0.001) in males (99.8+ 18.2 fmol/mg protein) than in females (36.5+ 5.4 fmol/mg protein).
The analysis of frequency and level of sex steroid hormones in OS with respect to patients’ age and sex revealed some regularities, as follows.
The rate of receptor-positive OS in males was related to age. The male OS patients of the third decade of life presented the highest rate of hormone receptor detec-
выявления и среднего уровня рецепторов в этих двух группах проведено раздельно. Нами не обнаружено различий в частоте выявления РА и РЭ в ОС между больными женского и мужского пола. Так, РА определялись в опухолях больных женского пола в 51,7%, больных мужского пола в 51,6%, а РЭ в 48,2 и 45,1% соответственно. Средний уровень РА в ОС не зависел от пола больных и равнялся 42,2 + 4,2 фмоль/мг белка у женщин и 55,6 + 9,7 фмоль/мг белка у мужчин, тогда как средний уровень РЭ был достоверно выше (/?<(),001) в ОС больных мужского пола (99,8 + 18,2 фмоль/мг белка), чем женского (36,5 + 5,4 фмоль/мг белка).
Анализ частоты выявления и уровней рецепторов половых стероидных гормонов в ОС с учетом возраста и пола больных позволил выявить следующие особенности.
Частота выявления рецепторов в ОС у лиц мужского пола зависела от возраста больных. У мужчин, больных ОС, в третьем 10-летии жизни рецепторы стероидных гормонов в первичной опухоли определялись наиболее часто (РА 63,6%; РЭ 72,7%) по сравнению со вторым 10-летием (РА 50%; РЭ 38,2%) и пациентами старше 30 лет (РА 41,1%; РЭ 41,1%). При этом уровни РА и РЭ в опухолях лиц мужского пола второго (РА 54,7 +
14.7 фмоль/мг и РЭ 108,8 + 28,7 фмоль/мг) и третьего 10-летий жизни (РА 66,0+27,0 фмоль/мг; РЭ 110,0+32,6 фмоль/мг) имеем тенденцию к более высоким значениям, чем в возрасте старше 30 лет (РА 40,3+5,6 фмоль/мг и РЭ 56,7+ 15,5). Отмечена тенденция к более широким колебаниям уровня РЭ в ОС по сравнению с РА у лиц мужского пола.
Не обнаружено зависимости между частотой определения и средними показателями РА и РЭ в ОС у больных женского пола разного возраста.
Достоверно высокий уровень РЭ выявлен нами в опухолях больных мужского пола второго (108,8 +
28.7 фмоль/мг) и третьего (110,0 + 32,6 фмоль/мг) 10-летий жизни по сравнению с уровнем РЭ в ОС у больных женского пола такого же возраста (44,2 + 10,7 и 29,7 + 10,1 фмоль/мг соответственно).
Представлялось возможным проанализировать частоту выявления РА, РЭ и уровня РА в различных морфологических вариантах ОС в группе больных лиц мужского пола (см. таблицу). Такая характеристика РА в общей группе больных ОС обусловлена тем, что распределение и уровень РА в опухоли не связаны с полом пациентов в отличие от РЭ, уровень которых в ОС у больных лиц женского пола был выше.
Из данных таблицы видно, что более половины низкодифференцированных ОС содержат цитоплазматические РА. Достоверный анализ зависимости распределения и среднего уровня РЭ с учетом морфологического варианта ОС у лиц женского пола в настоящее время провести не представлялось возможным ввиду недостаточного числа наблюдений.
Сопоставление рецепторов половых стероидных гормонов в ОС с таким наиболее распространенным про-
tion (AR 63.6%, ER 72.7%) as compared with males at the second decade of life (AR 50%, ER 38.2%) and patients over 30 years of age (AR 41.1%, ER 41.1%). The levels of AR and ER in tumors of males at the second (AR 54.7+ 14.7 fmol/mg, ER 108.8+ 28.7 fmol/mg) and third (AR 66.0+ 27.0 fmol/mg, ER 110.0+ 32.6 fmol/mg) decade of age showed a tendency to higher values than those in male patients over 30 years of age (AR 40.3+ 5.6 fmol/mg, ER 56.7+ 15.5 fmol/mg). There was also a tendency to greater variation in concentration of ER as compared with AR in male patients.
There was no age dependence in AR and ER detection rates and mean concentrations in females.
A significantly increased level of ER was found in male patients at the second (108.8+ 28.7 fmol/mg) and third (110.0+ 32.6 fmol/mg) decades of age as compared with ER levels in OS females of the same age (44.2+ 10.7 and 29.7+ 10.1 fmol/mg, respectively).
We also analyzed the frequency of AR and ER detection and the level of AR in respect of tumor morphology in male patients (see the table). The tabulated values for AR reflect the fact that distribution and concentration of AR in the tumors are not sex-specific in contrast to ER whose level was higher in female patients with OS.
As is seen from table more than half poorly differentiated OS contain cytoplasmic AR. We could hardly perform a statistically significant analysis of distribution and mean concentration of ER in respect of OS morphology in females due to insufficient number of the cases in our study.
We carried out a comparison of steroid receptor status of OS and tumor extension along bone marrow channels [19 ]. A vast majority (71.8%) of patients had OS of more than 10 cm in length. The comparison failed to find any relation between detection rate of AR or ER and tumor length. In OS of 0—9 cm in length (group 1) AR was detected in 45.8%, ER in 54.2% of cases, in tumors of 10—22 cm long (group 2) AR was found in 54.9%, ER in 51.0% of cases; the mean cytoplasmic AR level was about the same in the two groups, i.e. 65.7+ 22.1 and 53.5+ 9.6 fmol/mg, respectively. Of note that the AR level in group 1 (tumor length less than 10 cm) varied in a broader range.
Comparison of metastasis-free disease duration and steroid receptor status of tumors was performed in 74 patients with typical OS only. No correlation was found between the levels of AR and ER in the tumors and duration of metastasis-free disease.
After removal of the primary tumor all patients received monthly courses of adjuvant chemotherapy with various drugs. Patients receiving regular continuous chemotherapy only were entered into the study.
66.7% of the patients with AR-positive tumors developed lung metastases within 12 mo from treatment
гностическим фактором, как протяженность опухоли по длине костномозгового канала пораженной кости [19 ], выявило следующие особенности. При этом необходимо отметить, что у преобладающего большинства больных (71,8%) распространенность ОМ по костномозговому каналу превышала 10 см. Анализ результатов исследования показал, что нет зависимости в частоте обнаружения РА и РЭ от длины опухоли по костномозговому каналу. Так, при длине ОС в костномозговом канале, равной 0 — 9 см (1-я группа), РА определялись в 45,8%, РЭ в 54,2% случаев, а при длине 10 — 22 см (2-я группа) РА — в 54,9%, РЭ — в 51,0% случаев; средний уровень цитоплазматических РА имел одинаковые значения в 1-й и 2-й группах и равнялся
65,7 + 22,1 и 53,5 + 9,6 фмоль/мг соответственно. Хотя обращает на себя внимание тот факт, что в 1-й группе с распространенностью ОС по длине костномозгового канала менее 10 см пределы колебаний РА были более высокими.
Сравнительный анализ между длительностью безме-тастатического периода болезни и наличием или отсутствием рецепторов половых стероидных гормонов в опухоли проведен только у 74 больных, которые имели типичный вариант строения ОС. Нами не было выявлено зависимости между уровнем РА, РЭ в ОС и длительностью безметастатического периода заболевания.
Все больные после хирургического удаления первичного очага опухоли получали в послеоперационном периоде ежемесячные курсы адъювантной химиотерапии различными препаратами. При анализе в исследование были взяты только те пациенты, которые получали регулярное непрерывное химиотерапевтическое лечение.
Опухоли больных, содержащие РА, в 66,7% наблюдений имели отдаленные метастазы в легких в первые 12 мес от начала лечения независимо от вида адъювантной химиотерапии. ОС, в которых не выявлялись РА в первый год наблюдения, метастазировали в 2 раза реже (28,6%).
Для РЭ не выявлено четкой зависимости между наличием в ОС РЭ и длительностью безметастатического периода.
Представленные данные указывают на то, что ОС в преобладающем числе наблюдений содержат один или оба вида исследуемых рецепторов стероидных гормонов. Обнаруженный нами факт нашел подтверждение не всеми исследователями, при этом некоторые из них, используя современные иммуноцитохимические методы, все-таки предполагают о существовании специфического связывания РА и РЭ в ОС [9 ]. Расхождения во мнении относительно наличия в тканях-мишенях и не-мишенях рецепторов половых стероидов могут иметь частичное объяснение в методах их определения, а также использовании лигандов в реакции специфического связывания с рецепторным белком в различных тканях [4 ]. Кроме того, из данных литературы известно, что до последнего времени не все исследователи использу-
irrespective of the type of adjuvant chemotherapy received. OS in which no AR was detected during the first year of observation had a 2-fold lower metastasizing rate (28.6%).
We failed to estsablish any correlation of ER presence in OS and duration of metastasis-free disease.
Our findings show that an overwhelming majority of OS present one or both of the steroid receptors studied. However, this fact is not always supported by other authors. Basing on results obtained by modern immu-nocytochemical methods some investigators suggest existance of specific binding of AR and ER in OS [9 ]. The difference in the opinions about the presence of sex steriod receptors in target and non-target tissues may be partially due to difference in determination techniques or use of ligands in reaction of specific binding with receptor proteins in tissues [4 ]. Besides, as we mentioned previously, some investigators continue to use different experimental conditions or cytosol samples with a different total protein concentration. Nevertheless, the existence of specific bindind of sex steroids in cytosol fractions of both normal tissue and OS raises no doubt [11, 13, 16]. However, the clinical role of the sex steroid specific binding with receptor proteins in tumors still remains under discussion. The most interesting of our previous findings is that the absence of "free" specific binding sites in androgens and estrogens does not mean complete absence of corresponding receptor proteins in cytosol fraction of normal and tumor cells [4, 7 ]. We have shown that many sites of specific binding with a receptor protein in patients with OS or chondrosarcoma mat be occupied by an endogenous steroid [4]. In the clinical practice this fact is not considered evidence of complete loss of tumor sensitivity to the corresponding hormone either [5 ]. The above-said is also supported by clinical and experimental investigations that show sex steroids to act on normal and neoplastic target tissues via other systems avoiding receptors, most often through second messengers [1 ]. However, the absence of sex steroid receptors in hormone-specific tumors is a characteristic feature of most new-growths that do not respond to endocrine therapy or tumors rapidly developing secondary hormone-resistance.
The findings of this investigation show clear correlation of cytoplasmic AR and terms of metastasizing.. AR-positive OS metastasize much faster in an overwhelming majority of cases. This observation to a certain degree confirms our previous results concerning androgen contribution to pathogenic mechanisms of OS metastasizing [3 ]. Therefore, the grade of OS malignancy may have relation to androgen receptor proteins in the tumor. The presence of AR in OS supports the previously discovered fact that the steroid action on a target cell may be mediated by certain proteins [ 1, 5 ]. The hyperan-drogeny we have established previously in most OS patients and the presence of AR in osteogenic tumors (in
ют одинаковые условия их определения, а также концентрацию общего белка в пробе цитозоля, о чем нами было указано в более ранних работах. Однако сам факт наличия специфического связывания половых стероидов в цитозольной фракции нормальных тканей кости и в ОС не вызывает сомнений [11, 13, 16]. Вместе с тем клиническая роль специфического связывания половых стероидов с белками-рецепторами в опухолях до последнего времени еще остается предметом дискуссий. И наиболее интересный факт, который был обнаружен нами в предварительных работах, указывает на то, что отсутствие "свободных" мест специфического связывания андрогенов и эстрогенов еще не означает полного отсутствия соответствующих рецепторных белков в цитозольной фракции нормальных и опухолевых тканей [4, 7 ]. При этом было показано, что многие места специфического связывания с рецепторным белком у больных ОС и хондросаркомой могут быть заняты эндогенным стероидом [4 ]. В клинике этот факт также уже не расценивается как полная утрата чувствительности опухоли к соответствующему гормону [5 ]. Кроме того, вышесказанное подтверждается клиническими наблюдениями и экспериментальными исследованиями, обнаружившими действие половых стероидов на ткани-мишени (нормальные и опухолевые) опосредованно через другие системы, минуя рецепторы, чаще через вторые мессенджеры [ 1 ]. Однако отсутствие рецепторов половых стероидов в гормонозависимых опухолях было и остается характерным признаком для преобладающего большинства новообразований, которые нечувствительны к эндокринному лечению, или опухолей, у которых вскоре развивается вторичная шрмонорезистентность.
Данные настоящего исследования показывают тесную связь со сроками метастазирования цитоплазматических РА. При этом ОС в преобладающем большинстве наблюдений метастазируют гораздо раньше, если они содержат РА. Последнее в определенной мере подтверждает опубликованные нами результаты о роли андрогенов в патогенетических механизмах метастазирования ОС [3 ]. Следовательно, степень злокачественности ОС может иметь отношение к рецепторным белкам андрогенов в опухоли. Наличие РА в ОС подтверждает уже известный факт, что механизм действия андрогенов на клетку-мишень может быть опосредован соответствующими белками [1,5]. Выявленную нами ги-перандрогению у преобладающего числа больных ОС и наличие в костеобразующей опухоли РА (более чем у 50%) можно считать одними из основных факторов в патогенетических механизмах роста и развития опухолевого процесса. И это подтверждают данные экспериментальных исследований, установивших роль тестостерона, но не эстрадиола-17/3, как стимулятора роста штамма ОС человека, трансплантированного бестимус-ным крысам-самцам [8 ].
Таким образом, гиперандрогения у преобладающего числа больных ОС и наличие в цитозольной фракции
more than 50% of cases) can be considered a most important factor in pathogenetic mechanisms of tumor development. This observation is confirmed in experiments that prove testosterone rather than estradiole-17/3 to stimulate growth of human OS strains transplanted to athymic male rats [8 ].
Thus, the hyperandrogeny in a vast majority of OS patients and the presence of AR in tumor cytosol fraction which is a poor prognostic factor in respect of metastasizing give a convincing evidence in support of antiandrogen therapy in treatment of OS patients. Although the etiology of hyperandrogeny in these patients is still unknown the use of androgen blockers at the level of tumor target cells may be beneficial These theoretical considerations certainly need verification in the clinical practice.
Conclusions. 1. Cytosol fraction of osteogenic sarcoma demonstrates specific binding of androgens and estrogens with receptor proteins.
2. An overwhelming majority of osteosarcomas contain one or both steroid receptors.
3. The rate of detection and mean concentration of androgen and estrogen receptors depend on patients’ age and sex, as well as on osteosarcoma morphology and grade of differentiation.
4. Presence of androgen receptors in osteosarcoma cytosol fraction of previously untreated patients is a poor prognostic factor in view of metastasizing irrespective of the type of adjuvant chemotherapy undertaken.
Литература / References
1. Джеффкоут С.Л. Андрогены и антиандрогенная терапия. — М.,
1985.
2. Корницкий М. А. // Вопр. онкол. — 1974. — № 11. — С. 26-31.
3. Кушлинский Н.Е., Соловьев Ю.И., Бассалык Л.С. II Вестн. ВОНЦ АМН СССР. — 1991. —№2.— С. 7-12.
4. Кушлинский Н.Е., Синюков П.А., Петровиче Н.И., Васильев А.В. II Арх. пат. — 1987. — Вып. 5. — С. 52-57.
5. Мейнуоринг К. Механизмы действия андрогенов. — М., 1979.
6. Смирнова И.О., Соловьев Ю.Н. II Арх. пат. — 1986. — Вып. 1 — С. 82-86.
7. Фарта Л.Я., Кушлинский Н.Е. 11 Пробл. эндокринол. —
1986.— ©6.— С. 25-30.
8. Bassalyk L.S., Kushlisky N.E., Solovjov Yu.N. et al. // International
Congress of Biochmistry, 14-th: Abstract. — Praque, 1988. — P. 189.
9. Colston K.W., King R.J., Hayward J. et al. III. Bone Miner. Res. — 1989. — Vol. 4, N? 4. — P. 625-631.
10. Dahlin D., Unni K. Bone Tumors: general aspects and data on 8.542 cases. — 4-th ed. — 1986.
11 .Etienne M.C., Fischel J.L., Milano G. et al. 11 Europ. J. Cancer. — 1990. — Vol. 26, № 7. — P. 807-810.
12. Goodman M.A., Mcmaster j.H., DrashA.L. et al. // Cancer (Phil-ad.). — 1978. — Vol. 42. — P. 603-610.
13. Gray Т.К. II J. Steroid. Biochem. — 1989. — Vol. 34, № 1-6. — P. 285-287.
14. Kaye A.M., Weisman Y., Harrel A., Somjen D. II J. Steroid. Biochem. Mol. Biol. — 1990. — Vol. 37, № 3. — P. 431-450.
опухоли РА, которые указывают на неблагоприятный прогноз относительно метастазирования, настоятельно свидетельствуют о необходимости использования анти-андрогенной терапии при лечении больных ОС. И хотя до настоящего времени этиология гиперандрогении у этой категории больных остается неизвестной, применение блокаторов андрогенов на уровне опухолевой клетки-мишени может имеет положительный результат. Однако проверить эти теоретические предположения можно только клиническими наблюдениями.
Выводы. 1. В цитозольной фракции остеогенных сарком обнаружено специфическое связывание андрогенов и эстрогенов с белками-рецепторами.
2. Преобладающее большинство остеогенных сарком содержали один или оба вида исследуемых рецепторов стероидных гормонов.
3. Частота выявления и средний уровень рецепторов андрогенов и эстрогенов зависели от возраста и пола больных, морфологического варианта и направленности дифференцировки остеогенной саркомы.
4. Обнаружение рецепторов андрогенов в цитозольной фракции остеогенной саркомы нелеченых предварительно больных является неблагоприятным прогностическим фактором относительно сроков ее метастазирования независимо от вида адъювантной химиотерапии.
©Коллектив авторов, 1992 616.716.1/.4-006.34.04
Е.Г. Матякин., М.А. Кропотов, Н.В. Кочергина, Т. Т. Кондратьева, С.О. Подвязников
Остеогенная саркома костей верхней и нижней челюстей (клиника, диагностика, лечение)
НИИ клинической онкологии
Наиболее часто встречающаяся первично злокачественная опухоль кости — остеогенная саркома — составляет приблизительно 20% первичных скелетогенных злокачественных опухолей. Около 6% остеогенных сарком локализуется в челюстях, что составляет 0,07 случая на 100 000 населения в год [8 ]. При анализе литературы [8, 10-12] число наблюдений остеогенной саркомы челюстей в отдельных клиниках колеблется от 24 до 66 пациентов за длительный промежуток времени, при этом опухоль одинаково часто поражала верхнюю и нижнюю челюсти. Последняя чаще встречалась у мужчин (60%), средний возраст больных приходился на 3—4-е десятилетие жизни. В верхней челюсти опухоль чаще локализовалась в области альвеолярного отростка, в нижней — в области тела челюсти.
Остеогенная саркома челюстей имеет отличительные особенности по сравнению с остеогенной саркомой других костей скелета: 1) возникновение на 1-2 десятилетия позже, 2) более редкий процент метастазирования
15. Kushlinsky N.E., Degtyar KG., Bassalyk L.S. II Cambridge Scientific Abstracts. — 1985. — Vol. 1, № 11. — P. 39.
lb. Kushlinsky N.E., Bassalyk L.S., Solovjov Yu.N. et al. I ! Continuent Congress International Society for Pathophysiology: Abstracts. — Moscow, 1991. — P. 205.
17. Oldberg A., Jirskog-Heg B., Axelsson S., Heinegard D. Hi. Cell Biol. — 1989. — Vol. 109, N9 6. — Pt 1. — P. 3183-3186.
18. Peters S., Dahmus М. II Europ. J. Cancer. — 1981. — Vol. 121, № 1. — P. 212-218.
19. Taylor W.F., Ivins J.C., Unni K.K. et al. II J. nat. Cancer Inst. — 1989. — Vol. 81, № 1. — P. 21-30.
20. Watts C.K., Parker M.G., King R.G. II J. Steroid Biochem. — 1989. — Vol. 34, № 1-4. — P. 483-490.
Поступила 11.12.91. / Submitted 11.12.91.
E.G.Matyakin, M.A.Kropotov, N.V.Kochergina, T. TKondratieva, S. O.Podvyaznikov
Osteogenic Sarcoma of Jaws (Clinical Implications, Diagnosis, Treatment)
Research Institute of Clinical Oncology
Osteogenic sarcoma is the most common malignant bone tumor to make up about 20% of primary skele-togenic malignancies. About 6% of osteosarcomas are localized in jaws, that is 0.07 cases per 100,000 population a year [8 ]. As reported in the literature [8, 10-12 ] the number of jaw osteosarcoma cases in some clinics ranges from 24 to 66 for a long time interval. The tumor disease affects the upper and lower jaws at about equal rate. The lower jaw is more frequently involved in men (60%), the mean patients’ age being 30-40 years. The alveolar process is the most common tumor site in the upper jaw, and the body of the jaw — in the lower one.
Osteogenic sarcoma of jaws has peculiar features as compared with osteosarcoma of other skeleton bones. They are: 1) one- or two-decade later occurrence, 2) lower percentage of metastasizing (about 6), 3) better survival In osteosarcoma of skeleton bones 5-year survival is 20% on the average, while osteogenic sarcoma of jaws has the survival ranging from 30 to 40% by
