CC BY
17
ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ
т
УДК 618.19-006-097.1:577.112.853 https://doi.org: 10.20538/1682-0363-2018-3-5-12
Для цитирования: Аутеншлюс А.И., Кунц Т.А., Карпухина К.В., Михайлова Е.С., Вараксин Н.А., Маринкин И.О. Влияние раково-эмбрионального антигена на продукцию цитокинов иммунокомпетентными клетками крови у больных с опухолями молочной железы. Бюллетень сибирской медицины. 2018; 17 (3): 5-12.
Влияние раково-эмбрионального антигена
на продукцию цитокинов иммунокомпетентными клетками крови у больных с опухолями молочной железы
Аутеншлюс А.И.1, 2, Кунц Т.А.1, Карпухина К.В.2, Михайлова Е.С.1,2, Вараксин Н.А.3, Маринкин И.О.1
1 Новосибирский государственный медицинский университет (НГМУ) Россия, 630091, г. Новосибирск, Красный пр., 52
2 Научно-исследовательский институт молекулярной биологии и биофизики (НИИ МББ)
Россия, 630117, г. Новосибирск, ул. Тимакова, 2/12
ЗАО «Вектор-Бест» Россия, 630559, Новосибирская обл, р.п. Кольцове
РЕЗЮМЕ
Цель - изучение влияния раково-эмбрионального антигена (РЭА) на иммунокомпетентные клетки крови при опухолях молочной железы.
Материалы и методы. Исследована периферическая кровь 67 пациентов с инвазивным протоковым раком (п = 44), фиброаденомой (п = 12) и предраковыми состояниями молочной железы (п = 11). В супернатантах клеток крови иммуноферментным анализом определяли продукцию цитокинов, индуцированную РЭА.
Результаты. Обнаружено, что у больных с фиброаденомой РЭА стимулировал выработку Ш-6, Ш-8, 1Ь-10, Ш-1р, 1Ь-Ша, ТОТа, G-CSF, GM-CSF и белка МСР-1 по сравнению с группами больных с инва-зивным протоковым раком и предраковыми состояниями. Индексы влияния РЭА на продукцию цито-кинов иммунокомпетентными клетками в этих группах были ниже, чем при фиброаденоме вследствие изначально высокой спонтанной продукции цитокинов.
Заключение. Выявлена выраженная спонтанная цитокинпродуцирующая функция иммунокомпетент-ных клеток крови пациентов с инвазивным протоковым раком и предраковыми состояниями по сравнению с группой пациентов с фиброаденомой. Различия в индексах влияния РЭА на продукцию цитокинов у пациентов со злокачественными, доброкачественными и предраковыми состояниями могут служить основой создания методов дифференциальной диагностики опухолей молочной железы.
Ключевые слова: раково-эмбриональный антиген, цитокины, инвазивный протоковый рак, фиброаденома, предраковые состояния, молочная железа.
Н Аутеншлюс Александр Исаевич, e-mail: [email protected].
ВВЕДЕНИЕ
Раково-эмбриональный антиген (РЭА) относится к опухолеассоциированным антигенам, связанным с молекулой клеточной адгезии 5 (CEACAM5). Все 12 РЭА-подобных белков являются представителями суперсемейства иммуноглобулинов [1]. Молекулы РЭА способны к связыванию между собой и с другими белковыми молекулами, предполагается, что в организме они играют значительную роль в клеточной адгезии и поляризации клеток [2].
Экспрессия РЭА сильнее всего выражена в железистых формах злокачественных эпителиальных опухолей различных органов: в 75% случаев в клетках рака желудочно-кишечного тракта [3-6], 70% случаев немелкоклеточного рака легких [7], 50% случаев рака молочной железы [8-13], при раке эндометрия [14] и других локализаций [15-17].
Высокие уровни этого маркера в сыворотке не всегда обусловлены злокачественным потенциалом опухоли. Уровень РЭА увеличивается с возрастом, что отмечается при многих неопухолевых заболеваниях, в частности при воспалительных заболеваниях кишечника, хроническом гепатите, каротидном атеросклерозе, метаболическом синдроме, а также при курении [18]. Поскольку это создает серьезный клинический барьер в гетерогенных выборках, связанный с наличием как неопластических, так и неопухолевых процессов, определение РЭА с использованием известных пороговых значений применяется для мониторинга рецидивов злокачественных опухолей и развития метастазов у больных, получающих неоадъювантную терапию [19].
Хотя функция РЭА остается до конца не ясной, тем не менее известно о стимуляции РЭА продукции TNFa, IL-1 и IL-6 клетками Купфе-ра человека in vitro [20]. Поэтому представляет интерес изучение влияния РЭА на иммуноком-петентные клетки (ИКК), особенно при злокачественных новообразованиях, в том числе раке молочной железы, что и явилось целью настоящей работы.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Материалом исследования служила периферическая кровь 67 пациентов, из которых на основании патогистологических исследований у 44 в возрасте 43-77 лет был диагностирован инва-зивный протоковый рак (ИПР), по гистологическому типу представляющий аденокарциному 1-й стадии (три человека), 2-й стадии (37 человек)
и 3-й стадии (четыре человека). У 12 женщин в возрасте 18-60 лет была диагностирована фиброаденома молочной железы (ФАМ). Поскольку фиброаденома молочной железы, будучи неин-вазивной доброкачественной опухолью, по статистике встречается у 45-65% женщин [21], эти пациенты составили группу сравнения. У четырех пациентов был выявлен склерозирующий аденоз, у семи - внутрипротоковые и внутридольковые пролифераты молочной железы. На основании литературных данных, склерозирующий аденоз и внутрипротоковые и (или) внутридольковые про-лифераты относят к предраковым состояниям (ПРС) [22], поэтому указанные выше пациенты (11 человек) в возрасте 33-60 лет были выделены в отдельную группу. Пациенты, в супернатанте ИКК крови которых определяли концентрацию цитокинов, не имели обострения инфекцион-но-воспалительных и неинфекционных заболеваний.
Цельную кровь в количестве 1 мл помещали в стерильный флакон с 4 мл среды (стерильная питательная среда DMEM), содержащей гепарин 2,5 МЕ/мл и гентамицин 100 мкг/мл. Аккуратно перемешивали содержимое флакона, затем из него забирали 0,980 мл разбавленной крови и помещали ее в стерильный флакон, содержащий 0,020 мл раково-эмбрионального антигена (сагстоетЬгуошс ап1^еп, human титог) производства Calbiochem, Германия, конечная концентрация РЭА составила 2 мкг/мл. Содержимое флакона перемешивали и инкубировали в течение 24 ч при 37 °С. Параллельно в тех же условиях инкубировали клетки крови в той же питательной среде без РЭА (для определения спонтанной продукции цитокинов). В течение 1-го ч инкубации содержимое флаконов аккуратно перемешивали один раз. Затем путем центрифугирования при 1 000 g в течение 10 мин осаждали клетки крови и отбирали супернатанты из пробирок, в которых клетки крови инкубировали как с РЭА, так и без него. С помощью твердофазного иммуно-ферментного анализа в супернатантах определяли концентрацию интерлейкинов (IL) IL-6, IL-8, IL-10, IL-17, IL-18, IL-1p, IL-1Ra; TNFa, G-CSF, GM-CSF, VEGF и MCP-1 с использованием наборов реагентов производства ЗАО «Вектор-Бест», г. Новосибирск.
Индекс влияния раково-эмбрионального антигена (ИВ РЭА) на продукцию цитокинов клетками крови рассчитывали по формуле ИВ РЭА = А/Б, где А - уровень продукции цитокина под влиянием РЭА, Б - уровень спонтанной продукции цитокина. ИВ РЭА выражали в условных единицах.
Статистическую обработку данных выполняли с использованием непараметрического критерия Манна - Уитни. Показатели выражали в виде медианы Ме, нижнего 5%0 и верхнего 95%0 для более точного определения границ и максимально полного учета данных в имеющейся выборке.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Согласно данным, представленным в табл. 1, ИКК периферической крови трех групп пациентов способны продуцировать цитокины (спонтан-
ная продукция), причем концентрация IL-8, IL-17, IL-1ß, IL-1Ra, TNFa, G-CSF и MCP-1 в суперна-танте клеток крови женщин группы ИПР была повышена по сравнению с концентрацией аналогичных цитокинов в группе ФАМ. Концентрации тех же цитокинов, а также VEGF в группе ПРС в супернатанте ИКК крови была повышена по сравнению с группой ФАМ. Следовательно, при наличии у женщин ИПР, а также при предраковых состояниях происходит повышение спонтанной продукции вышеуказанных цитокинов по сравнению с показателями женщин с ФАМ.
Т а б л и ц а 1 T a b l e 1
Спонтанная продукция цитокинов клетками периферической крови больных ИПР, с ФАМ и ПРС молочной железы, Me (5-95-й %„) Spontaneous cytokine production by peripheral blood cells in patients suffering invasive ductal carcinoma (IDC), mammary fibroadenoma (FAM) and breast pre-cancer (BPC), Me (5-95th %)
Цитокин Концентрация, пг/мл Concentration, pg/ml
Cytokine Группа 1 (ИПР, n = 44) Group 1 (IDC, n = 44) Группа 2 (ФАМ, n = 12) Group 2 (FAM, n = 12) Группа 3 (ПРС, n = 11) Group 3 (BPC, n = 11)
IL6 271,30 (0,50-3724,60) 120,20 (20,00-507,80) 443,50 (5,00-1593,50)
IL-8 1352,50 (240,00-11580,00) р1-2 = 0,014 542,50 (50,00-3570,00) р2-3 = 0,016 1580,00 (335,00-18835,00)
IL-10 1,20 (1,00-21,80) 1,00 (1,00-15,70) 1,40 (1,00-16,70)
IL-17 2,00 (2,00-47,50) р1-2 = 0,007 2,00 (2,00-2,00) р2-3 = 0,011 2,00 (2,00-56,00)
IL-18 15,40 (1,00-39,00) 14,70 (10,00-47,60) 12,10 (1,00-40,30)
IL-1ß 56,10 (12,30-265,30) р1-2 = 0,025 27,70 (7,70-173,00) р2-3 = 0,010 80,90 (16,20-248,90)
IL-1Ra 1231,10 (494,90-2573,60) р1-2 = 0,002 602,60 (223,30-1247,90) р2-3 = 0,023 1287,50 (220,30-2787,30)
TNFa 10,15 (1,60-108,30) р1-2 = 0,031 5,60 (1,00-12,60) р2-3 = 0,012 15,30 (1,00-231,40)
G-CSF 24,35 (2,00-272,20) р1-2 = 0,008 6,55 (2,00-40,70) р2-3 = 0,024 29,80 (7,70-79,90)
GM-CSF 3,95 (2,00-23,00) 2,00 (2,00-6,50) 4,80 (2,00-18,40)
VEGF 50,55 (10,00-200,30) 46,35 (2,10-99,80) р2-3 = 0,036 80,80 (55,50-101,60)
MCP-1 6331,95(1099,00-21174,70) р1-2 = 0,003 2557,85 (525,10-5726,00) р2-3 = 0,019 6056,00 (2539,00-13067,00)
П р и м е ч а н и е. Здесь и в табл. 2, 3: ИПР — инвазивный протоковый рак, ФАМ — фиброаденома, ПРС — предраковые состояния.
N o t e. Here and in the table 2, 3: IDC — invasive ductal carcinoma, FAM — mammary fibroadenoma, BPC — breast pre-cancer.
При использовании РЭА в качестве активатора ИКК крови были получены результаты, свидетельствующие о том, что только у пациентов с ФАМ РЭА статистически значимо стимулирует выработку цитокинов IL-6, IL-8, IL-10, IL-1ß, IL-1Ra, TNFa, G-CSF, GM-CSF и MCP-1 по сравнению с группой ИПР (табл. 2). Что касается группы ПРС, то в супернатанте ИКК
концентрация цитокинов была значимо ниже, чем в группе ФАМ. Следовательно, ИКК крови пациентов с ИПР, а также с предраковыми состояниями молочной железы, изначально характеризовавшимися более высоким уровнем спонтанной продукции цитокинов (см. табл. 1), не повышали продукцию цитокинов при влиянии на них РЭА.
Т а б л и ц а 2 T a b l e 2
Влияние ракового эмбрионального антигена на продукцию цитокинов клетками периферической крови больных ИПР, с ФАМ и ПРС молочной железы, Me (5-95-й %0) Influence of carcinoembryonic antigen on the production of cytokines by peripheral blood cells in patients suffering from IDC, FAM and BPC, Me (5-95th %)
Цитокин Концентрация, пг/мл Concentration, pg/ml
Cytokine Группа 1 (ИПР, n = 44) Group 1 (iDC, n = 44) Группа 2 (ФАМ, n = 12) Group 2 (FAM, n = 12) Группа 3 (ПРС, n = 11) Group 3 (BPC, n = 11)
IL-6 3395,50 (0,50-15590,00) р1-2 = 0,012 9815,00 (4629,00-17640,80) р2-3 = 0,023 1760,00 (4,00-18951,40)
IL-8 6850,00 (2250,00-28550,00) р1-2 = 0,002 19000,00 (5500,00-120000,00) р2-3 = 0,012 5250,00 (2900,00-138200,00)
IL-10 2,00 (1,00-54,30) р1-2 = 0,023 7,20 (2,00-131,00) р2-3 = 0,027 1,00 (1,00-135,60)
IL-17 22,70 (2,00-48,60) 8,55 (0,01-61,80) 21,00 (0,01-52,30)
IL-18 23,95 (1,70-88,70) 36,055 (7,00-136,00) 14,30 (1,00-43,00)
IL-10 356,50 (33,30-1391,00) р1-2 = 0,004 990,50 (360,00-1557,50) р2-3 = 0,002 291,00 (10,00-1592,50)
IL-1Ra 2032,60 (4193,00-17003,00) P1-2 = 031 6919,30 (26 93,30-12031,70) р2-3 = 4,9 х 10-5 1,35 (0,02-2450,00) р1-3 = 1,5 х 10-4
TNFa 113,60 (1,00-450,00) р1-2 = 0,001 317,50 (155,00-613,00) р2-3 = 0,012 29,50 (1,00-633,00)
G-CSF 223,60 (5,80-1171,40) р1-2 = 0,013 627,80 2206,80-1194,40) р2-3 = 0,012 84,40 (4,00-1041,20)
GM-CSF 39,45 (2,60-175,40) р1-2 = 0,007 77,95 (3 3,00-608,60) р2-3 = 0,008 27,00 (17,80-61,90)
VEGF 98,60 (34,00-294,60) 146,30 (17,00-264,90) р2-3 = 0,049 73,80 (27,60-144,80)
MCP-1 1815,20 (359,00-11435,10) р1-2= 0,001 7866,40 (11 52,00-15263,00) р2-3= 0,001 2027,60 (218,00-5864,00)
Для объективного отражения цитокинпроду-цирующего потенциала ИКК крови всех групп был применен индекс влияния РЭА, который учитывает как спонтанную, так и стимулированную продукцию.
Так, ИВ РЭА на продукцию IL-6, IL-8, IL-10, IL-1p, IL-1Ra, TNFa, G-CSF, GM-CSF, VEGF и MCP-1 в группе ИПР были значимо ниже по сравнению с аналогичными показателями в группе ФАМ (табл. 3).
Т а б л и ц а 3 T a b l е 3
Индекс влияния ракового эмбрионального антигена на продукцию цитокинов клетками периферической крови больных
ИПР, с ФАМ и ПРС молочной железы, Me (5-95-й %0) Index of influence of carcinoembryonic antigen on the production of cytokines by peripheral blood cells in patients suffering
from IDC, FAM and BPC, Me (5-95th %)
Цитокин Cytokine Группа 1 (ИПР, n = 44) Group 1 (IDC, n = 44) Группа 2 (ФАМ, n = 12) Group 2 (FAM, n = 12) Группа 3 (ПРС, n = 11) Group 3 (BPC, n = 11)
IL6 10,09 (0,56-145,70) р1-2 = 2,4 х 10-4 85,71 (19,98-491,50) р2-3 = 0,002 5,25 (0,01-352,00)
IL-8 4,719 (0,98-45,32) р1-2 = 5 х 10-6 55,49 (11,44-112,87) р2-3=1,1 х 10-4 6,59 (0,47-13,83)
IL-10 1,00 (0,09-42,60) р1-2 = 0,046 7,20 (0,13-131,00) 1,00 (0,21-29,48)
IL-17 1,00 (0,93-16,05) 4,28 (0,01-30,90) 1,00 (0,00-17,65)
IL-18 1,37 (0,90-5,71) 1,58 (0,41-5,17) 1,31 (0,91-13,00)
IL-1ß 9,97 (0,34-78,72) р1-2 = 2,6 х 10-4 31,81 (8,74-126,49) р2-3 = 8,2 х 10-4 2,44 (0,14-10,28) р1-3 = 0,014
О к о н ч а н и е т а б л. 3 Е п d о f г а Ь 1 е 3
Цитокин Сугокте Группа 1 (ИПР, п = 44) Огоир 1 (ЮС, п = 44) Группа 2 (ФАМ, п = 12) Огоир 2 (РАМ, п = 12) Группа 3 (ПРС, п = 11) Огоир 3 (ВРС, п = 11)
1Ь-№а 1,70 (0,41-18,15) р1-2 = 0,001 10,97 (2,75-36,56) р2-3 = 2,8 х 10-4 1,35 (0,26-9,74)
ТЭТа 6,33 (0,26-88,69) Р1-2 = 3 х 10-5 70,32 (16,15-613,00) р2-3 = 3,6 х 10-4 1,59 (0,08-41,37)
О-СЭР 5,39 (0,98-212,98) р1-2 = 1,1 х 10-4 142,45(13,70-477,80) р2-3 = 8,2 х 10-5 2,00 (0,39-31,23) р1-3 = 0,043
ОМ-СЭР 7,59 (0,78-52,25) р1-2 = 3,5 х 10-4 33,15 (10,61-243,44) р2-3 = 7,1 х 10-4 2,33 (1,00-44,25)
УЕОР 1,70 (0,57-8,11) р1-2 = 0,033 3,08 (0,55-58,43) р2-3 = 0,001 1,29 (0,47-2,63)
МСР-1 0,43 (0,05-1,73) р1-2 = 1 х 10-6 2,68 (1,22-9,93) р2-3 = 7,1 х 10-4 0,19 (0,02-2,82)
ИВ РЭА на продукцию тех же цитокинов в группе ПРС, за исключением 1Ь-10, также были снижены по сравнению с показателями группы ФАМ, что явилось следствием изначально высоких спонтанных уровней продукции этих цитоки-нов ИКК крови при ИПР и предраковых состояниях молочной железы.
ОБСУЖДЕНИЕ
Исследования показали, что ИКК крови больных с ИПР обладают достаточно высоким уровнем спонтанной продукции ряда цитокинов по сравнению с ИКК крови женщин с ФАМ, что также было установлено в предыдущих работах
[23, 24].
Предраковые состояния, к которым относят склерозирующий аденоз, а также внутри-протоковые и внутридольковые пролифераты, гистологически характеризуются изменениями архитектоники молочной железы, усилением мио-эпителиального компонента и фиброзом стромы [25]. Показано, что подобные изменения функции стромальных клеток могут быть критическими при трансформировании процесса из доброкачественного в злокачественный. При этом ключевая функция миоэпителиальных клеток -поддержание тканевой структуры - утрачивается, а фибробласты активируются, продуцируя ряд факторов, действие которых направлено на деградацию внеклеточного матрикса и формирование характерного для инвазивного рака клеточного фенотипа [26].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Определение концентрации цитокинов в су-пернатантах ИКК крови показало, что только ИКК крови пациентов с ФАМ реагировали на
РЭА повышением продукции цитокинов. Инкубирование с РЭА клеток крови женщин с ИПР и ПРС не приводило к существенному повышению уровня продукции цитокинов по сравнению с супернатантами ИКК крови в группе ФАМ, о чем можно судить по значениям ИВ РЭА, и что обусловлено более высоким уровнем их спонтанной продукции по сравнению с показателями группы ФАМ и свидетельствует о выраженной цитокинпродуцирующей функции ИКК больных с ИПР и ПРС.
Таким образом, различия в значениях индекса влияния РЭА на цитокинпродуцирующую функцию ИКК крови у пациентов со злокачественными и доброкачественными опухолями, а также с предраковыми состояниями могут служить основой создания методов дифференциальной диагностики опухолей молочной железы.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
ВКЛАД АВТОРОВ
Аутеншлюс А.И. - разработка концепции, дизайна и технологии исследования, выделение критически важного интеллектуального содержания. Кунц Т.А. - статистический анализ и интерпретация данных. Карпухина К.В. -разработка клинического материала. Михайлова Е.С. -постановка реакций клеток крови с РЭА, расчет доз препарата, иммуноферментный анализ, обсчет протоколов исследования. Вараксин Н. А. - проведение иммуно-ферментного анализа. Маринкин И.О. - редактирование рукописи для публикации.
ИСТОЧНИК ФИНАНСИРОВАНИЯ
Авторы заявляют об отсутствии финансирования при проведении исследования.
СООТВЕТСТВИЕ ПРИНЦИПАМ ЭТИКИ
Исследование одобрено этическим комитетом ФГБНУ
НИИМББ (протокол № 2 от 10.05.2017 г.).
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
1. Pavlopoulou A., Scorilas A. A comprehensive phyloge-netic and structural analysis of the carcinoembryonic antigen (CEA) gene family. Genome Biol. Evol. 2014; 6 (6): 1314-1326. DOI: 10.1093/gbe/evu103.
2. Duffy M.J. Carcinoembryonic antigen as a marker for colorectal cancer: is it clinically useful? Clinical Chemistry. 2001; 47 (4): 624-630. http://clinchem.aaccjnls.org/con-tent/47/4/624.full
3. Гатауллин И.Г., Петров С.В., Валиев А.А., Шакиров Р.К. Прогностическая модель эффективности лечения больных колоректальным раком. Поволжский онкологический вестник. 2010; 1 (1): 27-30. [Gataullin I.G., Petrov S.V., Valiev A.A., Shakirov R.K. Prognostic model of treatment efficacy of colorectal cancer patients. Po-volzhsky onkologichesky vestnik - Oncology Bulletin of the Volga Region. 2010; 1 (1): 27-30 (in Russ.)]. http:// elibrary.ru/item.asp?id=23498987.
4. Deng K., Yang L., Hu B., Wu H., Zhu H., Tang C. The prognostic significance of pretreatment serum CEA levels in gastric cancer: a meta-analysis including 14651 patients. Plos. One. 2015; 10: e124151. DOI: 10.1371/jour-nal.pone.0124151.
5. Kim C.H., M.D., Lee S.Y., Kim H.R., Kim Y.J. Prognostic effect of pretreatment serum carcinoembryon-icantigen level: a useful tool for prediction of distant metastasis in locally advanced rectal cancer following neoadjuvant chemoradiotherapy and total mesorectal excision. Medicine. 2015; 94 (31): 1-7. DOI: 10.1097/ MD.0000000000001291.
6. Wang J., Wang X., Yu F., Chen J., Zhao S., Zhang D., Yu Y., Liu X., Tang H., Peng Z. Combined detection of preoperative serum CEA, CA19-9 and CA242 improve prognostic prediction of surgically. Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2015; 8 (11): 14853-14863. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pmc/articles/PMC4713601
7. Grunnet M., Sorensen J.B. Carcinoembryonic antigen (CEA) as tumor marker in lung cancer. Lung Cancer. 2012; 76 (2): 138-143. DOI: 10.1016/j.lungcan.2011.11.012.
8. Wang J.Y., Lu C.Y., Chu K.S., Ma C.J., Wu D.C., Tsai H.L., Yu F.J., Hsieh J.S. Prognostic significance of pre-and postoperative serum carcinoembryonic antigen levels in patients with colorectal cancer. Eur. Surg. Res. 2007; 39: 245-250. DOI: 10.1159/000101952.
9. Bhatt A.N., Mathur R., Farooque A., Verma A., Dwara-kanath B.S. Cancer biomarkers-current perspectives. Indian J. Med. Res. 2010; 132: 129-149. http://www.ijmr.org.in/ downloadpdf.asp?issn=0971-5916;year=2010;volume=132;is-sue=2;spage=129;epage=149;aulast=Bhatt;type=2.
10. Lee J.S., Park S., Park J.M., Cho J.H., Kim S.I., Park B.W. Elevated levels of preoperative CA 15-3 and CEA
serum levels have independently poor prognostic significance in breast cancer. Ann. Oncol. 2013; 24: 1225-1231. DOI: 10.1093/annonc/mds604 PMID: 232301379.
11. Pedersen A.C., Sorensen P.D., Jacobsen E.H., Madsen J.S., Brandslund I. Sensitivity of CA 15-3, CEA and serum HER2 in the early detection of recurrence of breast cancer. Clin. Chem. Lab. Med. 2013; 51 (7): 1511-1519. DOI: 10.1515/cclm-2012-0488 PMID: 23403727.
12. Wu S.G., He Z.Y., Zhou J., Sun J.Y., Li F.Y., Lin Q., Guo L., Lin H.X. Serum levels of CEA and CA15-3 in different molecular subtypes and prognostic value in Chinese breast cancer. Breast. 2014; 23: 88-93. DOI: 10.1016/j. breast.2013.11.003 PMID: 24291374.
13. Wu L., Huang P., Wang F., Li D., Xie E., Zhang Y., Pan S. Relationship between serum CA19-9 and CEA levels and prognosis of pancreatic cancer. Ann. Transl. Med. 2015; 3 (21): 328-331. DOI: 10.3978/j.issn.2305-5839.2015.11.17.
14. Hashiguchi Y., Kasai M., Fukuda T., Ichimura T., Yasui T., Sumi T. Serum carcinoembryonic antigen asa tumour marker in patients with endometrial cancer. Curr. Oncol. 2016; 23 (5): e439-e442. DOI: 10.3747/co.23.3153.
15. Barak V., Meirovitz A., Leibovici V., Rachmut J., Peretz T., Eliashar R., Gross M. The diagnostic and prognos-ticn value of tumor markers (CEA, SCC, CYFRA 21-1, TPS) in head and neck cancer patients. Anticancer Res. 2015; 35 (10): 5519-5524. http://ar.iiarjournals.org/con-tent/35/10/5519.long.
16. Saito H., Noji T., Okamura K., Tsuchikawa T., Shich-inohe T., Hirano S. A new prognostic scoring system using factors available preoperatively to predict survival after operative resection of perihilar cholangiocarci-noma. Surgery. 2016; 159 (3): 842-851. DOI: 10.1016/j. surg.2015.10.027.
17. Liska V., Treska V., Skalicky T., Fichtl J., Bruha J., Vy-cital O., Topolcan O. , Palek R., Rosendorf J., Polivka J., Holubec L. Evaluation of tumor markers and their impact on prognosis in gallbladder, bile duct and cholan-giocellular carcinomas - a pilot study. Anticancer Res. 2017; 37 (4): 2003-2009. DOI: 10.21873/anticanres.11544.
18. Tomita M., Ayabe T., Chosa E., Nose N., Nakamura K. Prognostic significance of a tumor marker index based on preoperative serum carcinoembryonic antigen and Krebs von den Lungen-6 levels in non-small cell lung cancer. Asian Pac. J. Cancer Prev. 2017; 18 (1): 287-291. DOI: 10.22034/APJCP.2017.18.1.287.
19. Kim C.G., Ahn J.B., Jung M., Beom S.H., Heo S.J, Kim J.H., Kim Y.J., Kim N.K., Min B.S., Koom W.S., Kim H., Roh Y.H., Ma B.G., Shin S.J. Preoperative serum car-cinoembryonic antigen level as a prognostic factor for recurrence and survival after curative resection followed by adjuvant chemotherapy in stage III colon cancer. Ann. Surg. Oncol. 2017; 24 (1): 227-235. DOI: 10.1245/ s10434-016-5613-5.
20. Gangopadhyay A., Lazure D., Thomas P. Adhesion of colorectal carcinoma cells to the endothelium is medi-
ated by cytokines from CEA stimulated Kupffer cells. Clin. Exp. Metastasis. 1998; 16 (8): 703-712. https:// www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10211983.
21. Семиглазов В.Ф., Айламазян Э.К., Байлюк Е.Н., Ни-аури Д.А., Иванов В.Г, Манихас А.Г., Кветной И.М., Сошнев А.А. Профилактика рака молочной железы у больных пролиферативными процессами репродуктивной системы. Вопросы онкологии. 2006; 52 (3): 247-257. [Semiglazov V.F., Ailamazyan E.K., Bailyuk Ye.N., Niauri D.A., Ivanov V.G., Manikhas A.G., Kvet-noi I.M., Soshnev A.A. Prophylaxis of breast cancer in patients with hyperproliferative pathologies of reproductive system. Voprosy onkologii - Problems in Oncology. 2006; 52 (3): 247-257 (in Russ.)]. http://elibrary.ru/item. asp?id=13003090.
22. Патологическая анатомия: национальное руководство; под ред. М.А. Пальцева и др. М.: ГЭОТАР-Ме-диа, 2014: 1264. [Pathologic anatomy: national guidance; рod. red. M.A. Paltseva. М.: GEOTAR-Media Publ., 2014: 1264 (in Russ.)].
23. Кунц Т.А., Карпухина К.В., Михайлова Е.С., Варак-син Н.А., Морозов Д.В., Аутеншлюс А.И. Цито-кинпродуцирующий потенциал клеток крови при ин-вазивном протоковом раке и фиброаденоматозе молочной железы. Цитокины и воспаление. 2015; 14 (3): 47-52. [Kunts T.A., Karpukhina K.V., Mikhailova E.S., Varaksin N.A., Morozov D.V., Autenshlyus A.I. Cyto-
kine-producing potential of blood cells in invasive ductal cancer and breast fibroadenoma. Tsitokiny i vospalenie -Cytokines and Inflammation. 2015; 14 (3): 47-52 (in Russ.)]. http://elibrary.ru/item.asp?id=26511107.
24. Кунц Т.А., Карпухина К.В., Михайлова Е.С., Варак-син Н.А., Аутеншлюс А.И. Цитокиновый профиль су-пернатантов иммунокомпетентных клеток периферической крови и опухоли при инвазивном протоковом раке молочной железы. Современные проблемы науки и образования. 2016; 5: 103. [Kunts T.A., Karpukhina K.V., Mikhaylova E.S., Varaksin N.A., Autenshlyus A.I. Cytokine pattern of supernatant of blood immunocompe-tent cells and tumor at invasive ductal carcinoma of the breast. Sovremennye problemy nauki i obrasovaniya -Modern Problems of Science and Education. 2016; 5: 103 (in Russ.)]. https://science-education.ru/ru/article/ view?id=25296.
25. Visscher D.W., Nassar A., Degnim A.C., Frost M.H., Vierkant R.A., Frank R.D., Tarabishy Y., Radisky D.C., Hartmann L.C. Sclerosing adenosis and risk of breast cancer. Breast Cancer Res. Treat. 2014; 144 (1): 205-212. DOI: 10.1007/s10549-014-2862-5.
26. Cichon M.A., Degnim A.C., Visscher D.W., Radisky D.C. Microenvironmental influences that drive progression from benign breast disease to invasive breast cancer. J. Mammary Gland Biol. Neoplasia. 2010; 15 (4): 389-397. DOI: 10.1007/s10911-010-9195-8.
Поступила в редакцию 25.05.2017 Подписана в печать 15.05.2018
Аутеншлюс Александр Исаевич, д-р биол. наук, профессор, зав. центральной научно-исследовательской лабораторией (ЦНИЛ), НГМУ; гл. науч. сотрудник, НИИ МББ, г. Новосибирск.
Кунц Татьяна Анатольевна, канд. биол. наук, ст. науч. сотрудник, ЦНИЛ, НГМУ, г. Новосибирск. Карпухина Ксения Викторовна, науч. сотрудник, НИИ МББ, г. Новосибирск.
Михайлова Елена Семеновна, науч. сотрудник, ЦНИЛ, НГМУ; ст. науч. сотрудник, НИИ МББ, г. Новосибирск. Вараксин Николай Анатольевич, зав. лабораторией, ЗАО «Вектор-Бест», Новосибирская область, р.п. Кольцово. Маринкин Игорь Олегович, д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой, НГМУ, г. Новосибирск.
(Н) Аутеншлюс Александр Исаевич, e-mail: [email protected].
УДК 618.19-006-097.1:577.112.853 https://doi.org: 10.20538/1682-0363-2018-3-5-12
For citation: Autenshlus A.I., Kunts T.A., Karpukhina K.V., Mikhailova E.S., Varaksin N.A., Marinkin I.O. The effect of canceroembryonic antigen on cytokine production by immunocompetent blood cells in patients with breast cancer. Bulletin of Siberian Medicine. 2018; 17 (2): 5-12.
The effect of canceroembryonic antigen on cytokine production by immunocompetent blood cells in patients with breast cancer
Autenshlus A.I.1' 2, Kunts T.A.1, Karpukhina K.V.2, Mikhailova E.S.1, 2, Varaksin N.A.3, Marinkin I.O.1
1 Novosibirsk State Medical University (NSMU)
52, Krasny Av., Novosibirsk, 630091, Russian Federation
2 Institute of Molecular Biology and Biophysics (IMBB) 2/12, Timakov Str, Novosibirsk, 630117, Russian Federation
3 JSC "Vector-best"
Koltsovo, Novosibirsk Region, 630559, Russian Federation
ABSTRACT
Aim. Investigation of the influence of canceroembryonic antigen (CEA) on the immune cells in patients with breast tumors.
Materials and methods. Peripheral blood of 67 patients with invasive ductal carcinoma (n = 44), fibroadenoma (n = 12) and breast pre-cancer (n = 11). In the supernatants of the blood cells cytokine production induced by CEA was determined by ELISA.
Results. It was found that CEA stimulated production of IL-6, IL-8, IL-10, IL-1p, IL-1Ra, TNFa, G-CSF, GM-CSF and the protein MCP-1 by blood immune cells in patients with fibroadenoma compared with groups of patients with invasive ductal carcinoma and precancerous lesions. Stimulation index of CEA on cytokine production by immunocompetent cells in patients in these groups was lower than in groups of patients with fibroadenoma due to initially high levels of spontaneous cytokine production.
Results. In patients with fibroadenoma CEA was found to stimulate the production of IL-6, IL-8, IL-10, IL-1p, IL-1Ra, TNFa, G-CSF, GM-CSF and MCP-1 compared with groups of patients with invasive ductal carcinoma and precancerous conditions. Indexes of the influence of CEA on cytokine production by immunocompetent cells in these groups was lower than in the fibroadenoma due to initially high spontaneous production of cytokines.
Conclusion. Evident spontaneous cytokine-producing function of immunocompetent blood cells was revealed in patients with invasive ductal carcinoma and precancerous conditions compared to patients with fibroadenoma. The differences between the indices of CEA influence on cytokine production in patients with malignant, benign and precancerous conditions can serve as a basis for the development of methods of differential diagnosis of breast tumors.
Key words: canceroembryonic antigen, cytokines, invasive ductal carcinoma, fibroadenoma, pre-cancer, breast.
CONFLICT OF INTEREST
The authors declare the absence of obvious and potential conflicts of interest related to the publication of this article.
SOURCE OF FINANCING
The authors state that there is no funding for the study.
CONFORMITY WITH THE PRINCIPLES OF ETHICS
The study approved by the local ethics committee under the IMBB (Protocol No. 2 of 10.05.2017).
Received 25.05.2017 Accepted 15.05.2018
Autenshlus Alexander I., DBSc, Professor, Head of Laboratory, NSMU; Chief Researcher, IMBB, Novosibirsk, Russian Federation.
Kunts Tatyana A., PhD, Senior Researcher, NSMU, Novosibirsk, Russian Federation. Karpukhina Ksenia V., Researcher, IMBB, Novosibirsk, Russian Federation.
Mikhailova Elena S., Researcher, NSMU; Senior Researcher, IMBB, Novosibirsk, Russian Federation. Varaksin Nikolay A., Head of Laboratory, JSC "Vector-best", Koltsovo, Novosibirsk Region, Russian Federation. Marinkin Igor O., DM, Professor, Head of Department, NSMU, Novosibirsk, Russian Federation.
(*) Autenshlus Alexander I., e-mail: [email protected].
