Биомолекулярные маркеры радиационного рака легкого - патология органов дыхания у ликвидаторов аварии на чаэс
Биомолекулярные маркеры радиационного рака легкого разнообразны, совпадают, по всей видимости, с маркерами нерадиационного рака легкого и представлены различными генами, белками, гормонами и другими молекулами.
Классификация биомолекулярных маркеров рака легкого
- Клеточные онкогены
- Гены-супрессоры
- Факторы роста, их рецепторы и связывающие белки
- Адгезивные, интегриновые и поверхностные молекулы
3. Маркеры нейроэндокринной дифференцировки
- Хромосомные маркеры — 3, 5,9,19 хромосомы и др.
Клеточные онкогены при раке легкого
В патогенезе рака легкого наибольшее значение имеют клеточные онкогены четырех семейств myc, ras, bcl, erb-B (табл. 1).
Семейство myc клеточных онкогенов — c-myc, L-myc, N-mye — являются немедленно реагирующими генами и кодируют клеточные регуляторные белки, индуцирующие пролиферацию и подавляющие дифференцировку клеток (Freytag S. О., 1988). Установлено, что в отсутствие факторов роста повышение экспрессии с-myc приводит не к делению клеток, а к апоптозу, который может ингибироваться bcl2 (Evan G. et al., 1992). C-myc амплификация обнаруживается в 10—25% случаев рака легкого, в то время как L-myc и N-myc — только в нейроэндокринных опухолях легких, в 10—30% (Yokotaetal., 1988- Gazzeri S. et al., 1990,1991- Noguchi M. et al., 1990). Определение повышенной экспрессии myc онкопротеинов регистрируется значительно чаще по матричной РНК (Takahashi Т. et al., 1989- Gazzeri S. et al., 1991). Определение же повышенной экспрессии иммуногистохимически затруднено, поскольку белковые продукты обладают очень коротким периодом жизни. Полупериод распада составляет 10 минут.
Таблица 1
Изменения онкогенов при раке легкого
(Коган Е. с соавт., 1991, 1995, 1996- Зборовская И., Татосян А., 1997- MazurenkoN. et al., 1992- LedermanJ., OmadelD., 1995- Brambilla Pr. E., 1996)
Онкогены | Механизм | Гистологический тип опухоли |
Ядерные факторы транскрипции | ||
с-туе | амплификация / высокая экспрессия | МРЛ, НМРЛ |
N-myc | амплификация / высокая экспрессия | МРЛ |
L-myc | высокая экспрессия | МРЛ |
c-jun | нарушенная экспрессия | МРЛ, НМРЛ |
c-myb | нарушенная экспрессия | МРЛ |
c-erb A | потеря гетерозиготности | МРЛ |
Мембраносвязанные c G-протеином | ||
K-ras | точковая мутация | НМРЛ |
Тирозинкиназы рецепторов | ||
c-erb B-2 (HER2/neu) | высокая экспрессия | НМРЛ |
c-fms | нарушенная экспрессия | НМРЛ |
c-kit | нарушенная экспрессия | МРЛ,НМРЛ |
c-met | высокая экспрессия | МРЛ, НМРЛ |
Тирозинкиназа нерецепторная | ||
c-src | нарушенная экспрессия | МРЛ,НМРЛ |
Серинкиназа цитоплазматическая | ||
c-raf-1 | потеря гетерозиготности | МРЛ |
Ингибитор апоптоза | ||
bc1-2 | высокая экспрессия | МРЛ, НМРЛ |
Примечание. МРЛ—мелкоклеточный рак легкого, НМРЛ— немелкоклеточный рак легкого.
Нами изучена экспрессия онкопротеинов с-шус и L-myc в 98 случаях рака легкого как в криостатных (Коган Е. с соавт., 1992), так и в парафиновых срезах с использованием обработки в СВЧ-печке (Коган Е. с соавт. , 1995). Белковые продукты с-шус и L-myc локализовались не только в ядрах опухолевых клеток, но и в их цитоплазме, что может быть связано не только с результатом повреждения клеток при обработке ткани, но и с накоплением белковых продуктов данных генов в цитоплазме клеток за счет усиленного их синтеза и/или нарушенного транспорта в ядра клеток.
Экспрессия L-myc обнаруживалась только в группе нейроэндокринных опухолей легких, а экспрессия с-тус как в группе мелкоклеточного, так и немелкоклеточного рака легкого. В группе мелкоклеточного рака легкого установлена достоверная корреляция экспрессии L-myc и с-тус с наличием метастазов и размерами опухоли (Коган Е. с соавт., 1995).
Семейство ras клеточных онкогенов нередко подвергается изменениям при опухолевом росте. Гены кодируют синтез белков р21, обладающих ГТФ-азной активностью и связывающихся с ГТФ и тем самым воздействующих на передачу ростового сигнала клетке. Описаны мутации, активирующие ras-гены и локализующиеся в 12, 13 и 61 кодонах (Зборовская И. Б., Татосян А. Г, 1997- Bos J. L., 1989). Наиболее часто в раке легкого обнаруживаются мутации K-ras, присущие только немелкоклеточному раку легкого в отличие от мелкоклеточного рака легкого. Частота мутации K-ras в аденокарциномах легкого составляет до 30%, а в плоскоклеточном раке легкого только 3% (Rodenhuis S. et al., 1988- Suzuki Y. et al., 1990- Siugio K. et al., 1992). В двух больших исследованиях 30% случаев аденокарцином имели мутации в кодоне 12 и только 3% в других кодонах (Rodenhuis S., Slebos R. J. С., 1992- Keohavong R et al., 1996). Показана связь K-ras мутаций с табакокурением (Rodenhuis S., Slebos R. J. C., 1992). О влиянии на выживаемость больных раком легкого данные противоречивы: ранее была показана взаимосвязь мутации в K-ras, не подтвержденная в более поздних работах (Husgafvel-Prusiainen К. et al., 1993).
K-ras мутации обнаружены при предраке легкого — атипической гиперплазии альвеолярного эпителия в 40% случаев, в окружающей легочной ткани вокруг аденокарцином, в которых мутации соответственно были найдены в 39% полимеразноцепной аллель-специфической гибридизации (Westra W. fl. et al., 1996). В этих же очагах описана экспрессия р53 (Keohavong R et al., 1996- Kitamura H. et al., 1995).
Нами изучена иммуногистохимия онкопротеинов семейства ras с помощью Pan-антител, то есть антител, реагирующих с различными представителями этого семейства (Коган Е. с соавт., 1991). Найдены корреляции более высокой экспрессии данного онкопротеина с железистой дифференцировкой рака легкою. Высокая экспрессия белковых продуктов ras регистрировалась нами также в очагах аденоматоза легкого и в овальных и щелевидных эпителиальных структурах в рубцах.
Семейство bcl, состоящее из bcl2, bax, bclXL, bclXS, белковые продукты которых способны образовывать гомо- и гетеродимеры, оказывающие порой диаметрально противоположное действие на пролиферацию и апоптоз опухолевых клеток. Наиболее изученный из данного семейства вс12 локализуется на внутренней мембране митохондрий, а также в ядре, стимулирует пролиферацию клеток и ингибирует апоптоз, вероятно, за счет антиоксидантной активности. Напротив, bax-протеины, транскрипция и синтез которых регулируется р53, блокируют пролиферацию и стимулируют апоптоз опухолевых клеток (Reed J. С., 1994), BclXL ингибирует апоптоз и стимулирует пролиферацию, abclXS — напротив, индуцирует апоптоз. Таким образом, баланс между белковыми продуктами bc12 — baх, bclXL-bclXS и будет определять сдвиг равновесия в сторону пролиферации или апоптоза в опухоли.
Нами была изучена экспрессия вс12 в 98 случаях операционного материала рака легкого авидин-биотиновым иммунопероксидазным методом с моноклональными антителами. Онкопротеин вс12 обнаружен в цитоплазме и ядрах опухолевых клеток примерно в 90% случаев мелкоклеточного рака легкого и значительно реже при немелкоклеточном раке легкого. Ни в одном из изученных нами случаев карциноидов легких не была выявлена экспрессия вс12. Обнаружена также достоверная корреляция между экспрессией вс12 и стадией опухоли (рис. 1).
Рис. 1. Корреляционный анализ экспрессии вс12 и степени злокачественности рака легкого (СЗР).
Нами была получена положительная корреляция между экспрессией вс12 и лучшими показателями выживаемости больных мелкоклеточным раком легкого (Kaizer U. et al., 1995). Полученные противоречия являются, по всей видимости, не случайными и могут быть связаны с несколькими факторами. Во-первых, не исключено, что вс12-положительные мелкоклеточные карциномы более чувствительны к проводимой химиотерапии- во-вторых, выживаемость больных определяется множеством других показателей, как, например, уровнем активности систем, обеспечивающих антибластомную резистентность, общую резистентность организма и др.- и, наконец, известно, что дисбаланс bc12 с другими членами семейства bcl, прежде всего baх, определяет прогноз при мелкоклеточном раке легкого (Flemming &Mu-. V. et al., 1996).
При немелкоклеточном раке легкого остаются сомнительными корреляции экспрессии bc12 с выживаемостью больных, данные противоречивы (Pezzela F. et al., 1993- Fontanini G. et al., 1995- Anton R. et al., 1996). В целом, можно сделать вывод, что иммуногистохимия bc12 и baх имеет колоссальное значение в определении прогноза при раке легкого.
