ПРОГНОСТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ОЦЕНКИ ОПУХОЛЕВОЙ ЭКСПРЕССИИ ЦИТОКИНА ИНТЕРЛЕЙКИНА-6 ПРИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ В ОКОЛОУШНОЙ СЛЮННОЙ ЖЕЛЕЗЕ И РАКЕ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ПОЛОСТИ РТА Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

ОНКОЛОГИЯ • СТОМАТОЛОГИЯ

Ш1ННИ1

шч

УДК 617.51/617.57-006.04/571.27

ПРОГНОСТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ОЦЕНКИ

ОПУХОЛЕВОЙ ЭКСПРЕССИИ ЦИТОКИНА ИНТЕРЛЕЙКИНА-6 ПРИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ПРОЦЕССАХ В ОКОЛОУШНОЙ СЛЮННОЙ ЖЕЛЕЗЕ И РАКЕ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ПОЛОСТИ РТА

И. С. Костоев, Г. А. Айрапетов, А. А. Демидова, С. Ю. Максюков

Аннотация. В статье доказана прогностическая значимость экспрессионной активности интерлейкина-6 в опухолевой ткани для определения риска летального исхода у больных раком околоушной слюнной железы и раком слизистой оболочки дна полости рта. Обнаружение гиперэкспрессии цитокина интерлейкина-6 в опухолевой ткани статистически значимо повышало риск летального исхода: в 3,4 раза ф=0,002) у больных раком околоушной слюнной железы и в 5,3 раза (р=0,01) — у пациентов с диагнозом «рак слизистой

оболочки дна полости рта». Гиперэкспрессия интерлейкина-6 в опухоли, возникающей из клеток, ранее активно не продуцирующих цитокин, была ассоциирована с усилением про-лиферативной активности раковых клеток у больных раком околоушной слюнной железы и раком слизистой оболочки дна полости рта.

Ключевые слова: рак околоушной слюнной железы, рак слизистой оболочки дна полости рта, интерлейкин-6, гиперэкспрессия цитокина, гиперэкспрессия интерлейкина-6.

PREDICTIVE SIGNIFICANCE OF TUMOR EXPRESSION OF CYTOKINE INTERLEUKIN-6 IN MALIGNANT PROCESSES IN THE PAROTID SALIVARY GLAND AND CANCER OF THE MUCOSA

OF THE ORAL CAVITY

I. S. Kostoev, G. A. Ayrapetov, A. A. Demidova, S. Yu. Maksyukov

Annotation. In the article the prognostic significance of the expression activity of interleukin-6 in tumor tissue was proved for determining the risk of death in patients with cancer of the parotid salivary gland and cancer of the mucous of the floor of the oral cavity. The detection of overexpression of the cytokine interleukin-6 in tumor tissue statistically significantly increased the risk of death in 3,4 times (p=0,002) in patients with cancer of the parotid salivary

gland and in 5,3 times (p=0,01) in patients diagnosed with mucosal cancer the shell of the floor of the oral cavity. Overexpression of interleukin-6 in a tumor arising from cells that previously actively did not produce cytokine was associated with increase in the proliferative activity of cancer cells in patients with cancer of the parotid salivary gland and cancer of the mucous of the floor of the oral cavity.

Keywords: cancer of the parotid salivary gland, cancer of the mucous of the floor of the oral cavity, interleukin-6, overexpression of cytokine, overexpression of interleukin-6.

В последнее время молекулярно-генетические методы все шире входят в практику современной онкологии [1]. На сегодняшний день известно около 30 цитокинов — информационных молекул, регулирующих межклеточные и межсистемные взаимодействия. Некоторые из них играют важную роль в развитии злокачественных заболеваний и относятся к перспективным мишеням при организации комплексного лечения опухолей [2]. По механизму действия интерлейкин-6 (ИЛ-6) относится к провоспалительной группе цитокинов. Однако его физиологическая роль гораздо шире. В отношении роста опухолевых клеток ИЛ-6 оказывает неоднозначное по направлению влияние [3]. На ранних этапах канцерогенеза ИЛ-6 участвует в противоопухолевой защите, усиливая активность макрофагов, дифферен-цировку различных цитотоксических клеток, генерацию лимфокинактивированных киллеров. На поздних этапах ИЛ-6 способствует опухолевой прогрессии [4]. Усиленная секреция ИЛ-6 опухолевыми клетками ведет к активации транскрипционных механизмов, ответственных за пролиферацию и рост злокачественных клеток [5]. Опухолевые клетки способны синтезировать цито-кины в качестве аутокринных факторов роста. Высокая концентрация ИЛ-6 в опухоли является препятствием

для проведения эффективной иммунотерапии [6]. ИЛ-6 активирует транскрипционный каскад 8ТАТ3/ЫР-кВ как в опухолевых, так и в стромальных клетках [7]. Активация транскрипционных путей стимулирует дальнейшее производство цитокинов, создавая петли положительной обратной связи, которые, в свою очередь, стимулируют самостоятельное обновление стволовых опухолевых клеток [8].

В связи с вышеизложенным, целью исследования явилось определение прогностической значимости оценки экспрессии в опухолевой ткани маркера ИЛ-6 для развития летальных исходов у больных раком околоушной слюнной железы (ОСЖ) и раком слизистой оболочки дна полости рта (СОДПР).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Всего в исследование было включено 92 пациента: 25 больных раком ОСЖ, в том числе 9 женщин (36%) и 16 мужчин (64%) в возрасте от 50 до 80 лет, и 67 больных раком СОДПР, в том числе 21 женщина (31,3%) и 46 мужчин (68,7%) в возрасте от 45 до 80 лет. Средний возраст пациентов составил 67,3±2,3 года (медиана 68 лет, межквартильный диапазон — 61-77 лет). По гистологическому типу у 17 (68%) пациентов с диагнозом «рак

миыш

шп

ОНКОЛОГИЯ • СТОМАТОЛОГИЯ

ОСЖ» был выявлен мукоэпидермоидный рак, а у 8 (32%) больных — ацинозноклеточный рак. По гистологическому строению у всех больных раком СОДПР был верифицирован плоскоклеточный рак.

Критериями включения в клиническое исследование были:

• рак околоушной слюнной железы (МКБ С07);

• рак слизистой оболочки дна полости рта (МКБ С04);

• отсутствие до момента исследования специализированного лечения онкологического заболевания. Критериями исключения явились: стадия обострения

воспалительных заболеваний полости рта, тяжелая общесоматическая патология, острые инфекционные заболевания, декомпенсация соматических заболеваний.

Все пациенты подписывали добровольное информированное согласие на проведение исследования.

Для иммуногистохимического исследования брали ткани опухоли во время оперативного вмешательства. Исследуемые ткани были заморожены для дальнейшего хранения при температуре -70°С.

Экспрессию белка ИЛ-6 в ткани оценивали иммуноги-стохимическим способом. Парафиновые срезы толщиной 4-6 мкм наносили на адгезивные предметные стекла SuperFrost Plus, депарафинировали и регидратировали по стандартной методике. Демаскировку антигенов проводили в PT-Link Thermo. Протокол включал в себя предварительный нагрев до 65°С, восстановление антигена в течение 20 минут при температуре 97°С и дальнейшее охлаждение до 65°С. Затем стекла промывали в течение 1-3 минут TBS-буфером (Dako) и помещали в автостей-нер Thermo Scientific для окрашивания в автоматическом режиме. Были использованы моноклональные антитела Anti-Human IL-6 (Clone 6708) (R&D systems Inc., США) в разведении 1:50. Экспрессию Ki-67 в ткани оценивали с помощью антител к Ki-67 (Clone SP6) (Cell Marque, США) в разведении 1:1000. Для визуализации иммуноги-стохимической реакции использовали систему детекции Reveal Polyvalent HRP-DAB Detection System. Оценку результатов окрашивания проводили с применением светового микроскопа Leica (Германия) под увеличением х10, х20, х40. Количество опухолевых клеток, экспрессирую-щих антиген, оценивали полуколичественно: 0 — окрашивание менее 10% клеток; 1+ — окрашивание 10-25% опухолевых клеток; 2++ — окрашивание 26-50% клеток; 3+++ — окрашивание более 50% клеток. Статистический анализ результатов осуществляли с помощью программы STATISTICA 12.0 (StatSoft, США). Различие долей оценивали с помощью критерия Пирсона х2 с поправкой Йетса на непрерывность. Использовали дисперсионный анализ при сравнении показателей в подгруппах, выделенных в зависимости от различных уровней факторов. Регрессионный анализ Кокса применяли для оценки влияния экспрессии ИЛ-6 в опухолевой ткани на летальность больных. При этом рассчитывали ß-стандартизированный показатель регрессии, отношение шансов (ОШ); статистическую значимость влияния оценивали по статистическому критерию Вальда (Wald).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Клетки различных опухолей способны продуцировать ИЛ-6 и экспрессировать его рецепторы. У больных раком ОСЖ экспрессия ИЛ-6 в опухолевой ткани зависела от стадии заболевания (р=0,032) (табл. 1).

Таблица 1

Балльная оценка экспрессии ИЛ-6 в опухолевой ткани у больных раком ОСЖ в зависимости от стадии заболевания при иммуногистохимическом исследовании (абс. (%))

Стадия заболевания Балльная оценка

n 0 (менее 10%) 1 + (10-25%) 2++ (26-50%) 3+++ (более 50%)

I 4 0 2 (50%) 2 (50%) 0

II 16 3 (19%) 4 (25%) 5 (31%) 4 (25%)

III 8 0 1 (12,5%) 6 (75%) 1 (12,5%)

IV 6 0 0 1 (17%) 5 (83%)

Всего 34 3 (8,8%) 7 (20,6%) 14 (41,2%) 10 (29,4%)

р (х2) р=0,032 (х2=18,24)

Гиперэкспрессия провоспалительного медиатора ИЛ-6 при IV стадии наблюдалась в 83% случаев. Между тем, при начальных стадиях заболевания выраженность экспрессии ИЛ-6 преимущественно была низкой (1+ балл) и средней (2++ балла) (см. табл. 1). Среднее число позитивно окрашенных клеток при оценке экспрессии ИЛ-6 в опухолевой ткани составило при I стадии 28,2±1,1%, при II стадии - 35,7±2,3%, при III стадии - 48,5±2,9%, при IV стадии — 58,4±2,5% (табл. 2). В общем по группе число позитивно окрашенных клеток имело величину 49,2±2,4% с колебанием в межквартильном диапазоне 46-57%.

Таблица 2

Количество позитивно окрашенных клеток при оценке экспрессии ИЛ-6 в опухолевой ткани у больных раком ОСЖ иммуногистохимическим методом с учетом стадии заболевания

Количество позитивно

Стадия за- n окрашенных клеток, %

болевания M±m Meдиана [25-75]

I 4 28,2±1,1 27 24-35

II 16 35,7±2,3 36 32-40

III 8 48,5±2,9 49 42-55

IV 6 58,4±2,5 60 54-64

Всего 34 49,2±2,4 51 46-57

Рмн p<0,001

Примечание: рмн — доверительная вероятность различия показателей по результатам дисперсионного анализа.

У больных раком СОДПР экспрессия ИЛ-6 в опухолевой ткани статистически значимо усиливалась при повышении стадии заболевания (р<0,0001) (табл. 3).

Гиперэкспрессия провоспалительного медиатора ИЛ-6 преимущественно имела место при IV стадии заболевания (69%) (см. табл. 3). Среднее число позитивно

www.akvarel2002.ru

ОНКОЛОГИЯ • СТОМАТОЛОГИЯ

8ДЯ1НЫЩ

ЖРАЧ

Таблица 3

Балльная оценка экспрессии ИЛ-6 в опухолевой ткани у больных раком СОДПР в зависимости от стадии заболевания при иммуногистохимическом исследовании (абс. (%))

Стадия заболевания п Балльная оценка

0 (менее 10%) 1+ (10-25%) 2++ (26-50%) 3+++ (более 50%)

I 2 2 (100%) 0 0 0

II 12 7 (58,3%) 4 (33,3%) 1 (8,4%) 0

III 14 4 (28,6%) 5 (35,7%) 3 (21,4%) 2 (14,3%)

IV 39 0 5 (12,8%) 7 (17,9%) 27 (69,3%)

Всего 67 13 (19,4%) 14 (20,9%) 11 (16,4%) 29 (43,3%)

р (X2) р<0,0001 (Х2=44,2)

Таблица 4 Количество позитивно окрашенных клеток при оценке экспрессии ИЛ-6 в опухолевой ткани у больных раком СОДПР иммуногистохимическим методом с учетом стадии заболевания

Стадия заболевания п Количество позитивно окрашенных клеток, %

М±т Медиана [25-75]

I 2 32,4±1,9 33 27-39

II 12 46,9±2,5 48 41-60

III 14 59,0±3,4 61 52-71

IV 39 76,6±3,9 78 69-88

Всего 67 65,7±3,0 66 58-79

рмн р<0,001

Примечание: рмн — доверительная вероятность различия показателей по результатам дисперсионного анализа.

окрашенных клеток при оценке экспрессии ИЛ-6 в опухолевой ткани повышалось в зависимости от стадии болезни: I стадия — 32,4±1,9%, II стадия — 46,9±2,5%, III стадия — 59,0±3,4% и IV стадия — 76,6±3,9% (табл. 4). В общем по группе число позитивно окрашенных клеток имело величину 65,7±3,0%.

От выраженности экспрессии ИЛ-6 в опухолевой ткани у больных раком ОСЖ и раком СОДПР зависела величина пролиферативного индекса К1-67 (табл. 5): при повышении экспрессии ИЛ-6 от 1 до 3 баллов число им-мунопозитивных клеток к К1-67 возрастало с 24,1±2,43% до 44,1±2,08%.

Таблица 5

Количество позитивно окрашенных клеток при оценке экспрессии ИЛ-6 в опухолевой ткани у больных раком СОДПР иммуногистохимическим методом с учетом стадии заболевания

Экспрессия ИЛ-6, баллы М±т Медиана [25-75]

0 16,0±2,07 17,0 12-19

1 24,1±2,43 21,0 19-33

2 28,3±1,05 28,0 26-31

3 44,1±2,08 43,0 38-48

Всего 31,03±1,81 29,5 24-38

рмн р<0,001

Примечание: рмн — доверительная вероятность различия показателей по результатам дисперсионного анализа.

Следовательно, повышение экспрессии ИЛ-6 в ткани опухоли при раке ОСЖ и раке СОДПР было сопряжено с усилением пролиферативной активности опухолевых клеток. Вероятно, неоэкспрессия ИЛ-6 в опухолевой ткани либо паракринные механизмы регуляции рецептора ИЛ-6 способствовали опухолевой прогрессии, в том числе через усиление пролиферации опухолевых клеток.

Таким образом, неоэкспрессия ИЛ-6 в опухоли, возникающей из клеток, ранее активно не продуцирующих изучаемый цитокин, была ассоциирована с усилением пролиферативной активности раковых клеток у больных раком ОСДЖ и раком СОДПР. Полученные нами данные согласуются с известными фактами о способности цитокина ИЛ-6 подавлять противоопухолевые иммунные реакции, ослаблять антиген-презентирующие и цитотоксические функции мононуклеарных клеток и киллеров, угнетать синтез важных в противоопухолевой защите цитокинов ИЛ-2, интерферона^ и фактора некроза опухолей-а [9].

На следующем этапе оценивали влияние выраженности экспрессии ИЛ-6 в опухолевой ткани на летальность больных раком ОСЖ и раком СОДПР (табл. 6).

Обнаружение гиперэкспрессии цитокина ИЛ-6 в опухолевой ткани статистически значимо повышало риск летального исхода: в 3,4 раза (р=0,002) у больных раком ОСЖ и в 5,3 раза (р=0,01) — у пациентов с диагнозом «рак СОДПР» (р=0,01). Влияние выраженности экспрессионной активности ИЛ-6 в опухолевой ткани

миыш

ИИ

ОНКОЛОГИЯ • СТОМАТОЛОГИЯ

Таблица 6

Параметры регрессионного анализа Кокса влияния выраженности экспрессии ИЛ-6 в опухолевой ткани на летальность больных раком ОСЖ и раком СОДПР, скорректированные по стадии заболевания и полу пациентов

Показатели Влияние экспрессии ИЛ-6 Влияние экспрессии ИЛ-6 с поправкой на стадию рака Влияние экспрессии ИЛ-6 с поправкой на стадию и возраст

Больные раком ОСЖ

^-стандартизированный показатель, M±m 1,61±0,38 0,75±0,52 0,61±0,55

ОШ 3,4 2,1 1,8

Wald (р) 4,0 (Р=0,002) 2,4 (р=0,09) 1,9 (р=0,18)

Больные раком СОДПР

ß-стандартизированный показатель, M±m 2,36±0,52 2,12±0,35 1,99±0,28

ОШ 5,3 4,8 3,6

Wald (р) 6,1 (р=0,01) 5,2 (р=0,03) 4,5 (р=0,05)

Примечание: ОШ — отношение шансов, Wald — статистический критерий Вальда.

на развитие летального исхода при раке СОДПР было выше, о чем свидетельствовали более высокие значения ^-стандартизированного коэффициента регрессии, критерия Вальда и отношения шансов.

При учете стадии заболевания и возраста больных прогностическая значимость ИЛ-6 у больных раком ОСЖ снижалась, а при раке СОДПР оставалась статистически значимой, что указывало на независимость предиктора во втором случае.

Таким образом, блокируя сигналы от микроокружения опухоли путем ингибирования провоспалительных цито-кинов и их рецепторов, можно изменить пролифератив-ную активность популяции стволовых опухолевых клеток

и модулировать вероятность развития летального исхода больных с опухолевыми образованиями головы и шеи.

ВЫВОДЫ

Экспрессия ИЛ-6 в опухолевой ткани у больных раком слизистой оболочки дна полости рта выше по выраженности и по влиянию на летальный исход по сравнению с пациентами с диагнозом «рак околоушной слюнной железы».

У больных раком околоушной слюнной железы и раком слизистой оболочки дна полости рта повышение экспрессии ИЛ-6 в опухолевой ткани сопряжено с усилением про-лиферативной активности раковых клеток и повышением вероятности летального исхода.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Epigenetic markers of esophageal cancer: DNA methylation / O. I. Kit, D. I. Vodolazhskiy, E. N. Kolesnikov, N. N. Timoshkina // Biochemistry (Moscow) Supplement. Series B: Biomedical Chemistry. 2017. №11 (1). Р. 55-61.

2. Vainer N., Dehlendorff Ch., Johansen J. S. Systematic literature review of IL-6 as a biomarker or treatment target in patients with gastric, bile duct, pancreatic and colorectal cancer. // Oncotarget. 2018. Vol. 9. №51. P. 29820-29841. D0l:10.18632/oncotarget.25661.

3. Circulating interleukin-6 and cancer: A meta-analysis using Mendelian randomization / G. Tian, J. Mi, X. Wei, D. Zhao et al. // Scientific Reports.

2015. Vol. 5. P. 11394. D0I:10.1038/srep11394.

4. Интерлейкин 1 и интерлейкин 6 как главные медиаторы воспаления при развитии рака / О. С. Дмитриева, И. П. Шиловский, М. Р. Хаитов, С. И. Гривенников // Биохимия. 2016. Т. 81. №2. С. 166-178.

5. Johnson D. E., O'Keefe R. A., Grandis J. R. Targeting the IL-6/ JAK/STAT3 signalling axis in cancer // Nat. Rev. Clin. Oncol. 2018. 15. P. 234248. DOI:10.1038/nrclinonc.2018.8.

6. Interleukin-6/ STAT3 signaling as a promising target to improve the efficacy of cancer immunotherapy / H. Kitamura, Y. Ohno, Y. Toyoshima, J. Ohtake et al. // Cancer Sci. 2017. 108 (10). P. 1947-1952. DOI:10.1111/cas.13332.

7. Lack of interleukin-6 in the tumor microenvironment augments type-1 immunity and increases the efficacy of cancer immunotherapy / Y. Ohno, Y. Toyoshima, H. Yurino, N. Monma et al. / Cancer Sci. 2017. 108 (10). P. 1959-1966. DOI:10.1111/cas.13330.

8. Lippitz B. E., Harris R. A. Cytokine patterns in cancer patients: a review of the correlation between interleukin 6 and prognosis // Oncoimmunology.

2016. 5 (5). е1093722. DOI:10.1080/2162402X.2015.1093722.

9. IL-6 inhibition reduces STAT3 activation and enhances the antitumor effect of carboplatin / Z. Y. Wang, J. A. Zhang, X. J. Wu, Y. F. Liang et al. / Mediators Inflamm. 2016. Vol. 2016. 8026494. DOI:10.1155/2016/8026494.

АВТОРСКАЯ СПРАВКА

Костоев Иса Султангирейевич — врач-стоматолог, заместитель главного врача ГАУ РО «Стоматологическая поликлиника», г. Ростов-на-Дону; е-mail: kostoev.isa@gmail.com.

Айрапетов Георгий Арамович — главный врач МБУЗ Аксайского района «Стоматологическая поликлиника», г. Аксай; e-mail: stomat@mail.ru.

Демидова Александра Александровна — кандидат медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой медицинской и биологической физики ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» МЗ РФ, г. Ростов-на-Дону; e-mail: alald@inbox.ru.

Максюков Станислав Юрьевич — доктор медицинских наук, доцент, заведующий кафедрой стоматологии №2 стоматологического факультета ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» МЗ РФ, г. Ростов-на-Дону; е-mail: kafstom2.rostgmu@yandex.ru.

www.akvarel2002.ru