CC BY
48
Лесниченко И. Ф., Грицаев С. В., Кострома И. И.
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский научно-исследовательский институт гематологии и трансфузиологии Федерального медико-биологического агентства», г. Санкт-Петербург
ЗНАЧЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАТРИКСНЫХ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗ ММП-2 И ММП-9 В ПЛАЗМЕ АСПИРАТОВ КОСТНОГО МОЗГА БОЛЬНЫХ ОСТРЫМ
МИЕЛОИДНЫМ ЛЕЙКОЗОМ.
Lesnichenko I. F., Gritsaev S. V., Kostroma 1.1.
MATRIX METALLOPROTEINASES-2 AND -9 IN PLASMA OF BONE MARROW ASPIRATES OF PATIENTS WITH ACUTE MYELOID LEUKEMIA
Резюме.
Роль матриксных металлопротеиназ как перспективных маркеров прогрессии онкогемато-логических заболеваний изучена недостаточно. Настоящее исследование проведено с целью определить значение уровня ММП-2 и ММП-9 в плазме аспиратов костного мозга больных острым миелоидным лейкозом для оценки эффективности специфической терапии. Для этого исследована концентрация ММП-2 и ММП-9 у 76 больных с помощью иммуноферментного анализа. Результаты показали, что концентрация ММП-2 и ММП-9 при постановке диагноза ниже, чем в полной ремиссии (р=0,0001). Она увеличивалась при полной ремиссии и снижалась при рецидиве. Проведенный анализ позволил сделать вывод о том, что концентрация ММП-2 и ММП-9 представляет собой перспективный маркер при оценке объема лейкозной массы в процессе лечения.
Ключевые слова: матриксная металлопро-теиназа-2, матриксная металлопротеиназа-9, острый миелоидный лейкоз.
ABSTRACT
The aim of present investigation was to determine MMP-2 and MMP-2 levels in aspirate's plasma of bone marrow of patients with acute myeloid leukemia and to evaluate their prognostic significance. For this purpose the level of MMP-2 and MMP-9 were studied in 76 patients. ELISA kits were used. The level of MMP-2 and MMP-9 at the period of AML diagnosis was lower than in complete remission ^=0,0001). The level increased in complete remission and decreased in relapse. The level of MMP-2 and MMP-9 are perspective marker to determine the volume of residual disease during the treatment of patients with acute myeloid leukemia.
Key words: matrix metalloproteinase-2, matrix metalloproteinase-9, acute myeloid leukemia.
ВВЕДЕНИЕ
Матриксные металлопротеиназы (ММП) — семейство эндопептидаз, которые при совместном действии расщепляют все компоненты экстрацеллюлярного матрикса (ЭЦМ). наряду с этим ММП принимают участие в преобразовании регуляторных протеинов, включая цитоки-ны, факторы роста и их рецепторы [1, 3, 6].
В физиологических условиях ММП участвуют во многих процессах организма: в заживлении ран, ангиогенезе, органном морфогенезе, апоптозе, костном ремоделировании, гемопоэзе, развитии плаценты и др. Кроме того, ММП вовлечены в патогенез широкого спектра заболеваний: воспалительных заболеваний суставов, атеросклероза, нейродегенеративных заболеваний, ишемического повреждения миокарда, эмфиземы легких и др. [3, 6, 8].
Установлено, что ММП участвуют на разных этапах развития опухоли: ангиогенезе, росте опухоли, метастазировании. Они задействованы в механизмах, которые позволяют опухолевым клеткам избегать иммунного надзора и апопто-за [2, 3, 6]. В настоящее время экспрессия ММП активно исследуется при солидных опухолях. Показано, что повышение экспрессии ММП ассоциировано с низкой дифференцировкой опухолевых клеток, их высокой инвазивностью, метастатической активностью. Выявлена сопряженность гиперэкспрессии ММП с ухудшением выживаемости больных. Данный факт позволяет рассматривать экспрессию ММП как прогности-
ческий маркер неблагоприятного течения ряда солидных опухолей [2, 3, 6].
Среди ММП наибольшее внимание онкоге-матологов привлекают желатиназы — ММП-2 и ММП-9, основными субстратами которых являются денатурированный коллаген (желатин) и нативный коллаген IV типа. Указанные субстраты представляют собой основные компоненты базальной мембраны, которая является основным препятствием на пути распространения диссеминирующих опухолевых клеток [3, 8].
Предпринимались попытки изучить прогностическую ценность экспрессии ММП-2 и ММП-9 у больных онкогематологическими заболеваниями: острым лимфобластным и острым миелоидным лейкозом (ОМЛ), миелодиспла-стическим синдромом, хроническом лимфолей-козом, неходжкинскими лимфомами [3, 4, 6, 8]. Однако полученные результаты немногочисленны и противоречивы, что не позволяет сделать заключение о сопряженности экспрессии ММП с объемом лейкозной массы и ответом на проводимую терапию, длительностью полной ремиссии (ПР) и вероятностью прогрессии. Целью настоящей работы явилось сравнительное исследование концентрации ММП-2 и ММП-9 в плазме аспиратов костного мозга (ПАКМ) больных ОМЛ для того, чтобы определить клиническое значение этого показателя как перспективного маркера оценки эффективности специфической терапии.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
Для решения поставленной цели было проведено исследование уровня ММП-2 и ММП-9 в плазме аспиратов костного мозга (ПАКМ) 76 больных ОМЛ. Среди них было 37 мужчин и 39 женщин в возрасте от 17 до 73 лет (медиана 38 лет). Диагноз ОМЛ устанавливали по критериям классификации ВОЗ опухолей кроветворной и лимфоидной тканей. Заготовку биологических образцов и инициацию цитостатической терапии осуществляли после подписания больными информированного согласия. Образцы ПАКМ были заготовлены до начала цитостатической терапии. Аликвоты образцов ПАКМ замораживали при -250С и хранили до анализа. Содержание ММП-2 и ММП-9 в ПАКМ больных ОМЛ определяли с помощью иммуноферментных тест-систем "Human MMP-9 (total) immunoassay"
и «Human MMP-2 (total) immunoassay» (R&D System, USA) и ИФА- анализатора «Biotek EL808» (USA).
Среди обследованных были 32 больных, у которых на момент исследования в костномозговом пунктате количество бластных клеток было <5 %. Данная группа обозначена как «ПР». Кроме того, в число обследованных вошли 44 больных с активной стадией ОМЛ, в костномозговом пунктате которых количество бластных клеток превышало 5 %. Среди них были больные вновь выявленным ОМЛ, рецидивом, а также резистентными формами заболевания. Данная группа обозначена как «вне ПР».
В индукционный период больным назначался стандартный курс химиотерапии (ХТ) «7+3». Консолидирующие курсы включали цитарабин
в дозе >1 г/м2/введение. При отсутствии ответа на индукционные курсы назначался курс терапии «HAM». Вариант противорецидивной терапии определялся сроками развития рецидива. Курс «7+3» назначался в случае длительности ремиссии более 12 месяцев и курс «HAM» при длительности ремиссии менее 12 месяцев. Резистентность верифицировали при отсутствии ПР на два последовательных курс «7+3». У 3 больных проведено исследование содержания ММП-2 и ММП-9 в ПАКМ в ходе лечения. Интервалы между сроками заготовки образцов ПАКМ составляли от 3 до 6 месяцев. Общую выживаемость (ОВ) определяли как период жизни от даты
постановки диагноза ОМЛ до смерти, независимо от ее причины. При расчете ОВ учитывались результаты наблюдений за больными в течение не менее 3 месяцев. Для статистической обработки данных была использована программа «Статистика». Результаты исследования были проверены на нормальность распределения с использованием однофакторного дисперсионного анализа. Поскольку распределение полученных результатов отличалось от нормального, для вычисления статистической значимости различий между исследованными выборками применяли непараметрический критерий Манна-Уитни.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
В результате проведенного анализа выявлено различие в концентрации ММП-2 и ММП-9 в ПАКМ больных ОМЛ в ПР и вне ПР. Так, среднее значение концентрации ММП-9 в ПР составило 391±51,19 нг/мл. При этом разброс показателей был в широком диапазоне от 4,4 нг/мл
до 1556,12 нг/мл. В то же время концентрация ММП-9 у больных вне ПР была значимо ниже — 51,88±21,56 нг/мл, а разброс показателей находился в более узком диапазоне: от 97,43 нг/мл до 170,7 нг/мл (р=0,0001) (рис. 1).
Рисунок 1. Содержание ММП-2 и ММП-9 в плазме аспиратов костного мозга больных ОМЛ в ПР и вне ПР.
У 3-х больных, у которых с момента диагностики ОМЛ был инициирован лабораторный мониторинг, выявлен факт повышения концентрации ММП-9 в ПАКМ в 1,5-5 раз по сравнению с исходными показателями. Напротив, при рецидиве заболевания концентрация ММП-9 снижалась (рис 2). Ранее было установлено, что в ПАКМ больных ОМЛ при постановке диагноза уровень ММП-9 значительно ниже, чем у здоровых лиц, при достижении ПР концентрация
ммп-9 достигает нормальных величин и вновь снижается при рецидиве заболевания [7].
Полученные в настоящей работе результаты совместно с данными литературы позволяют рассматривать уровень ММП-9 в ПАКМ как суррогатный маркер при оценке качества ответа на ХТ больных ОМЛ.
При изучении образцов ПАКМ также было установлено различие в концентрации ММП-2 в разные периоды лечения больных ОМЛ.
Рисунок 2. Содержание ММП-2 и МПП-9 в плазме аспиратов костного мозга больных ОМЛ в первично-активной стадии,
полной ремиссии и рецидиве.
Так, уровень ММП-2 в ПАКМ больных ОМЛ в ПР в среднем составлял 263±8,37 нг/мл (от 76,44 нг/мл до 380, 74 нг/мл), у больных вне ПР значение концентрации ММП-2 было ниже и составляло 220,80±8,10 нг/мл (от 92,43 нг/мл до 328, 95 нг/мл). Выявленное различие в показателях оказалась статистически значимым (р=0,0001).
Изменение уровня ММП-2 в ПАКМ в процессе лечения было оценено у тех же 3 больных, у которых исследована и концентрация ММП-9. Оказалось, что у 2-х больных при достижении ПР концентрация ММП-2 повышалась (максимально в 2 раза) по сравнению со значениями при постановке диагноза. У третьего больного уровень ММП-2 после достижения ПР практически не изменялся (рис. 2).
Сведения о содержании ММП-2 в ПАКМ у больных ОМЛ в литературе противоречивы. По мнению одних авторов, уровень ММП-2 практически не изменяется при проведении противолейкозной терапии [7]. Однако в других исследованиях было продемонстрировано, что концентрация ММП-2 до начала ХТ была значимо ниже показателей контрольной группы и группы больных с ПР [5]. Собственные данные свидетельствуют о разных сценариях изменения уровня ММП-2 при наблюдении за больными ОМЛ, что, вероятно, обусловлено разным объемом клеток патологического клона. Данный факт требует дальнейшего накопления клинического материала. ММП-2 может продуцироваться в межклеточную среду как бластны-ми, так и стромальными клетками [3, 6, 8]. Воз-
можно, что снижение уровня ММП-2, имеющее место при диагностике и рецидиве ОМЛ, отчасти обусловлено замещением клеток стромы миелобластами. Вместе с тем не исключено, что низкая концентрация ММП-2 связана с ее повышенной утилизацией вследствие усиления анги-огенеза, который наблюдается у больных ОМЛ [3, 5, 8].
При анализе возможных корреляционных связей не выявлено ассоциации уровня ММП-2 и ММП-9 в ПАКМ, определяемого при диагностике ОМЛ, с возрастом больных, количеством бластных клеток в КМ и морфологическим вариантом ОМЛ. Не обнаружено также корреляции концентрации ММП-2 и ММП-9 с ОВ больных.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные в настоящей работе результаты позволяют сделать вывод о том, что изменения концентрации ММП-2 и ММП-9 в ПАКМ на разных этапах лечения больных ОМЛ ассоциированы с качеством ответа на ХТ. Уровень концентрации ММП-2 и ММП-9 представляет
собой перспективный маркер при оценке объема лейкозной массы.
Мониторинг уровня ММП-2 и ММП-9 может быть полезен при оценке ответа в процессе терапии ОМЛ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ганусевич И. И. Роль матриксных металлопротеиназ (ММП) при злокачественных новообразованиях. I. Характеристика ММП, регуляция их активности, прогностическое значение // Онкология.— 2010.— Т. 12, № 1.— P. 10-22.
2. Ганусевич И. И. Роль матриксных металлопротеиназ (ММП) при злокачественных новообразованиях II. Участие ММП в ангиогенезе, инвазии и метастазировании опухолей. // Онкология.— 2010.— Т. 12, № 1.— P. 108-117.
3. Лесниченко И. Ф., Грицаев С. В., Капустин С. И. Матриксные металлопротеиназы: характеристика, роль в лейкозогенезе и прогностическое значение // Вопросы онкологии.— 2011.— Т. 57, № 3.— P. 286-294.
4. Лесниченко И. Ф., Грицаев С. В., Сергеев А. Н., Кострома И. И. Активность матриксных метал-лопротеиназ ММП-2 и ММП-9 в плазме аспиратов костного мозга больных острым миелоид-ным лейкозом// Биомедицинская химия.— 2013.— Т. 59, № 5.— P. 578-584.
5. Aref S., Osman E., Omer N., Azmy E., Goda T., El-Sherbini M. Prognostic relevance of circulating matrix metalloproteinase-2 in acute myeloid leucaemia patients. // Hematol. Oncol.— 2007.— Vol. 25.— P. 121-126.
6. Gaidamaka N. V., Parovichnicova E. N., Zavalishina L. E., Savchenko V. G. Significance of matrix metalloproteinases and their inhibitors in normal subjects, solid and blood cancer patients. // Тер. арх.— 2009.— Т. 81.— С. 91-96.
7. Lin L., Lin D., Cyang C., Tang J., Tien H. Marrow matrix metalloproteinases (MMPs) and tissue Inhibitors of MMP in acute leukaemia: potential role of MMP-9 as a surrogate marcer to monitor leukemic status in patients with acute myelogenous leukaemia // Br. J. Haematology.— 2002.— Vol. 117.— P. 835-841.
8. Yu X. F., Han Z. C. Matrix metalloproteinases in bone marrow: roles of gelatinases in physiological hematopoiesis and hematopoietic malignancies // Histol. Histopatol.— 2006.— Vol. 21.— P. 519-531.
