Маркери редокс-стану пухлин хворих на рак прямої кишки
DOI:
https://doi.org/10.11603/mcch.2410-681X.2016.v0.i4.7254Ключові слова:
рак прямої кишки, лактоферин, трансфери, супероксидні радикали, “вільне залізо”, Кі-67.Анотація
За умов ракової хвороби редокс-стан організму і вогнищ пухлинного росту значною мірою визначається перепрограмуванням метаболізму мітохондрій та особливостями функціонування металовмісних білків, зокрема залізовмісних: лактоферину (ЛФ) і трансферину (ТФ). Окисно-індуковані модифікації генів ЛФ і ТФ призводять до порушення їх залізозв’язувальної та залізотранспортувальної функцій, що спричиняє накопичення в тканинах і крові “вільного заліза” (“ВЗ”) у високій концентрації. Появу “ВЗ”у пухлинній тканині реєструють як наслідок окисно-індукованої деструкції залізовмісних гемових та негемових білків. ЛФ регулює біодоступність заліза при реалізації метаболічних функцій клітини, зокрема проліферації, маркером якої є експресія ядерного антигену Ki-67.
Метою даної роботи було дослідити рівні ЛФ, ТФ, “ВЗ” у пухлинах хворих на рак прямої кишки ІІ та ІІІ стадій (Т2-4N0-2M0G2-3) і з’ясувати їх прогностичну цінність за умови проведення неоад’ювантної протипухлинної терапії.
Досліджено зразки операційного матеріалу пухлиноураженої та інтактної слизової оболонки прямої кишки (на відстані 15 см від пухлини) 67 пацієнтів (36 чоловіків і 31 жінка, середній вік – (63±1,3) року) з діагнозом аденокарциноми прямої кишки, серед яких 38 хворих мали ІІ стадію і 29 – ІІІ стадію захворювання. Рівні ЛФ, ТФ, “ВЗ” у пухлині визначали методом спектроскопії електронного парамагнітного резонансу за температури рідкого азоту (Т=77 К). Супероксидгенеруючу активність тканин пухлини досліджували методом електронного парамагнітного резонансу з використанням технології Spin Traps. Експресію маркера проліферації Ki-67 в операційному матеріалі пухлиноураженої та інтактної прямої кишки пацієнтів з раком прямої кишки досліджували імуногістохімічним методом. Статистичний аналіз проводили за допомогою прикладної ліцензійної програми Origin 7.0. Різницю між результатами вважали достовірною при р<0,05.
Встановлено, що в помірно- та низькодиференційованих пухлинах прямої кишки вміст ЛФ, відповідно, в 15 і 50 разів вищий порівняно з інтактною слизовою оболонкою прямої кишки (p<0,05). Рівень ТФ в інтактній слизовій оболонці прямої кишки перебував у межах фізіологічної норми. Рівень “ВЗ” у низькодиференційованих аденокарциномах прямої кишки в 9 разів більший, ніж в умовно-здоровій тканині, та втричі перевищує аналогічний показник G2-пухлин (p<0,05). Швидкість генерування супероксидних радикалів в аденокарциномах з помірним та низьким ступенями диференціювання, відповідно, у 2 і 3,7 раза перевищувала значення в інтактній cлизовій оболонці кишки (p<0,05). Рівень експресії Кі-67 в інтактній слизовій оболонці складав (33,2±2,61) ум. од., тоді як у G2- та G3-пухлинах він був достовірно вищим і становив, відповідно, (38,01±2,94) та (52,65±4,48) ум. од. (р<0,001). Рівень імуносигналу Кі-67 в пухлинній паренхімі корелював зі стадією пухлинного процесу, ступенем диференціювання пухлини, рівнями ЛФ та “ВЗ”.
Відмічено зростання рівнів ЛФ, “ВЗ”, маркера проліферації Кі-67 та швидкості генерування супероксидних радикалів в аденокарциномах прямої кишки залежно від ступеня диференціювання пухлин. Сприятливий клінічний перебіг захворювання в пацієнтів з раком прямої кишки характеризується зниженням рівнів ЛФ, “ВЗ” та експресії Ki-67, а прогресування пухлини – зростанням цих показників.
Посилання
Burlaka A. P. Radykalni formy kysniu ta oksydu azotu pry pukhlynnomu protsesi / A. P. Burlaka, Ie. P. Sydoryk. K. : Naukova dumka, 2006. – 227 s.
Porushennia u systemi tseruloplazmin-transferyn u khvorykh na rak priamoi kyshky / A. P. Burlaka, I. I. Hanusevych, V. V. Holotiuk [ta in.] // Onkolohiia. – 2014. – 16, № 3. – S. 206–210.
Mitokhondrialnyi redoks-kontrol matryksnykh metaloproteinaz ta metastazuvannia u khvorykh na rak molochnoi zalozy / A. P. Burlaka, I. I. Hanusevych, Ie. V. Luk’ianchuk [ta in.] // Onkolohiia. – 2010. – 12. – № 4. – S. 377–382.
Gibbons J. A. Iron-free and iron-saturated bovine lactoferrin inhibit survivin expression and differentially modulate apoptosis in breast cancer / J. A. Gibbons, J. R. Kanwar, R. K. Kanwar // BMC. Cancer. – 2015. – 15. – Р. 1–16.
Muñoz M. Disorders of iron metabolism. Part II: iron deficiency and iron overload / M. Muñoz, J. A. García-Erce, Á. F. Remacha // J. Clin. Pathol. – 2011. – 64. – Р. 287–296.
Nuclear Factor Kappa B, Matrix Metalloproteinase-1, p53, and Ki-67 Expressions in the Primary Tumors and the Lymph Node Metastases of Colorectal Cancer Cases / I. Meteoglu, I. H. Erdogdu, P. Tuncyurek [et al.] // Gastroenterology Research and Practice. – 2015. – Р. 945392.
Torti S. V. Iron and cancer: more ore to be mined / S. V. Torti, F. M. Torti // Nat. Rev. Cancer. – 2013. – 13. – Р. 342–355.
Bovine lactoferrin counteracts Toll-like receptor mediated activation signals in antigen presenting cells / P. Puddu, D. Latorre, M. Carollo [et al.] // PLoS ONE. – 2011. – 6. – P. 22504.
Cancer prevention by bovine lactoferrin: from animal studies to human trial / H. Тsuda, T. Kozu, G. Iinuma [et al.] // Biometals. – 2010. – 23. – P. 399–409.
Prognostic significance of Ki-67 expression in rectal carcinoid tumors / S. M. Hong, Y. S. Kim, J. S. Moon [et al.] // Korean J. Gastroenterol. – 2013. – 61. – P. 82–87.
Statin‐induced inhibition of breast cancer proliferation and invasion involves attenuation of iron transport: intermediacy of nitric oxide and antioxidant defence mechanisms / A. K. Kanugula, P. N. Gollavilli, S. B. Vasamsetti [et al.] // FEBS J. – 2014. – 281. – P. 3719–3238.
Iron and reactive oxygen species: friends or foes of cancer cells? / L. M. Bystrom, M. L. Guzman, S. Rivella // Antioxid Redox Signal. – 2014. – 20 (12). – P. 1917–1924.
Systemic and tumor level iron regulation in men with colorectal cancer: a case control study / C. K. Pusatcioglu, E. Nemeth, G. Fantuzzi [et al.] // Nutr. Metab. (Lond). – 2014. – 11. – P. 21.
Xue Х. Intestinal Iron Homeostasis and Colon Tumorigenesis / Х. Xue, Y. M. Shah // Nutrients. – 2013. – 5 (7). – P. 2333–2351.
Holotiuk V. V. Marker mitotychnoi aktyvnosti pukhlynnykh klityn Ki-67 v otsintsi efektyvnosti neoad’iuvantnoi khimiopromenevoi terapii u khvorykh na rak priamoi kyshky / V. V. Holotiuk // Visnyk morfolohii. – 2015. – 2 (21). – S. 465–468.
