В пролиферации и миграции клеток большое значение имеет активация протеолитических процессов внеклеточного матрикса, при этом центральная роль отводится ключевому ферменту фибринолитической системы (ФС) – плазмину, непосредственно активирующему проколлагеназы, факторы роста, в частности VEGF [2, 11]. Два активатора плазминогена – урокиназный и тканевой (uPA и tPA) – считаются важнейшими агентами, способными нарушить баланс матриксных ферментов и состояние клеточных мембран [1, 8]. Клинические исследования показали, что концентрации uPA, плазминогена (ПГ), VEGF в ткани при раке молочной железы (РМЖ) обычно повышены и используются в качестве прогностического фактора выживаемости больных [1, 2, 9]. Узловая форма фиброзно-кистозной мастопатии (УФКМ) является распространенным, в большинстве случаев пролиферативным заболеванием, в ряде случаев приводящим к РМЖ [2, 6, 7]. По мнению авторов, РМЖ встречается в 3-5 раз чаще на фоне доброкачественных новообразований и в 30 % случаев при узловых формах мастопатии с пролиферативным течением.
Целью настоящего исследования являлось сравнительное изучение маркера VEGF и основных показателей ФС ткани при РМЖ и УФКМ.
Материалы и методы исследования
Больным РМЖ (36 человек 47-58 лет, T2N0M0, во II-А стадии процесса) опухоль удаляли радикально. Секторальная резекция молочной железы со срочным гистологическим исследованием проведена 31 больной УФКМ (в возрасте 51-60 лет). Все пациентки находились в перименопаузальном и раннем менопаузальном периоде, сопутствующей генитальной патологии не имели.
В 10 % цитозольной фракции методом ИФА с использованием стандартных тест-систем проводили определение VEGF, ПГ, плазмина (П), количества и активности uPA (uPA-АГ и uPA-акт) и tPA (tPA-АГ и tPA-акт) с последующим пересчётом результатов на 1 г. сырой ткани. Для сравнения использовали ткань интактных молочных желёз (ИМЖ) 7 женщин без опухолевой патологии, перенесших их коррекцию.
Статистический анализ результатов проводили с помощью пакета Statistica (версия 8). Оценка достоверности произведена с использованием t-критерия Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Установлено, что уровень VEGF в ткани РМЖ был увеличен в 32 раза, а при УФКМ – в 19,7 раза сравнительно с ИМЖ (табл. 1). VEGF играет центральную роль в стимуляции эндотелиальных клеток и регуляции ангиогенеза, на его экспрессию прямое влияние оказывает образование П [9]. Содержание ПГ увеличивалось в опухоли при РМЖ – в 1,7, а в ткани УФКМ – в 1,2 раза (р<0,05), тогда как активность П в ткани РМЖ повышалась в 4,5 раза, а при УФКМ уменьшалась в 1,7 раза, относительно ИМЖ.
Таблица 1
Содержание VEGF и компонентов фибринолитической системы в ткани молочной железы при гиперпластических процессах
|
Показатель |
ИМЖ |
УФКМ |
РМЖ |
|
VEGFпг/г тк |
3,74±0, 1 |
73,7±6,3 1 |
119,1±1,7 1,2 |
|
П мкМ/г тк. |
8,12±0,7 |
4,83±0,5 1 |
36,8±2,7 1,2 |
|
ПГ мкМ/г тк. |
1,73±0,2 |
2,12±0,3 1 |
2,91±0,3 1,2 |
|
uPA-АГ нг/г тк |
1,92±0,2 |
4,21±0,35 1 |
12,4±1,1 1,2 |
|
uPA-акт ед./г тк |
0,22±0,02 |
0,50±0,03 1 |
1,0±0,1 1,2 |
|
tPA-АГ нг/г тк |
16,0±1,3 |
16,6±1,5 |
33,1±2,61,2 |
|
tPA-акт ед./г тк |
7,44±0,5 |
8,43±0,6 |
11,4±0,8 1,2 |
Примечание. 1 – различия достоверны по отношению к ткани интактной молочной железы (р<0,05); 2 – достоверно по отношению к ткани УФКМ (р<0,05).
Жирным шрифтом выделены изменения изучаемых показателей одинаковой направленности при РМЖ и УФКМ.
При достоверном повышении относительно ИМЖ, содержание ПГ в ткани УФКМ было всё же ниже, чем при РМЖ в 1,4 раза, а активность П – в 7,6 раза ниже, чем в ткани РМЖ (табл. 1). В ткани РМЖ uPA-АГ и uPA-акт были выше в 6,5 и 4,6 раза, tPA-АГ и tPA-акт – в 2,1 и в 1,5 раза, чем в ИМЖ. При УФКМ содержание и активность uPA-АГ и uPA-акт были увеличены в 2,2 и в 2,5 раза, в изменениях tPA достоверность не установлена.
Специализированной структурой экстрацеллюлярного матрикса является базальная мембрана, в деградации которой П принимает и непосредственное, и опосредованное участие. Основная роль uPA во внеклеточном протеолизе – образование П на поверхности клетки. Последний непосредственно расщепляет основные компоненты базальной мембраны и внеклеточного матрикса, активирует матриксные металлопротеиназы, uPA же осуществляет деградацию компонентов, устойчивых к действию П, способствуя увеличению подвижности клеток [5, 7]. Процесс образования П регулируется реципрокно. Помимо uРА, в нем участвует и tРА, его роль при развитии рака сводится к разрушению опухолевых клеток и защите окружающих тканей [1].
Оценка баланса ПГ с uPA-акт и tPA-акт, показала, что ПГ/uPA-акт в ткани РМЖ был ниже в 2,7 раза, а ПГ/tPA-акт – выше в 1,5 раза, чем в ткани ИМЖ (табл. 2). В ткани УФКМ коэффициент ПГ/uPA-акт был также снижен в 1,8 раза, баланс ПГ/tPA-акт возрастал в 1,5 раза, как и при РМЖ.
Таблица 2
Баланс компонентов фибринолитической системы и VEGF в ткани молочной железы при гиперпластических процессах
|
Коэффициент |
ИМЖ |
УФКМ |
РМЖ |
|
ПГ/uPA-акт |
7,7±0,4 |
4,2±0,21 |
2,9±0,21,2 |
|
ПГ/tPA-акт |
0,2±0,01 |
0,3±0,021 |
0,3±0,021 |
|
uPA-АГ/uPA-акт |
8,7±0,5 |
8,4±0,5 |
12,4±0,71,2 |
|
tPA-АГ/tPA-акт |
2,2±0,1 |
2,0±0,1 |
2,9±0,2 1,2 |
|
ПГ/П |
0,2±0,01 |
0,4±0,03 1 |
0,1±0,01 1,2 |
Примечание. 1 – достоверно по отношению к ткани ИМЖ (р<0,05);
2 – достоверно по отношению к ткани УФКМ (р<0,05).
Жирным шрифтом выделены однонаправленные изменения коэффициентов баланса изучаемых показателей.
Установленные соотношения ПГ с обоими активаторами при РМЖ и УФКМ свидетельствовали о несомненном приоритете uPA в его влиянии на активацию ПГ ткани при РМЖ. Баланс ПГ/П, который в ткани РМЖ был в 2 раза ниже, чем в ИМЖ, а при УФКМ – в 2 раза выше, свидетельствует о накоплении ПГ при УФКМ, предположительно для осуществления защитных функций ФС, поскольку активации плазмина в этой ткани не наблюдалось. Соотношения активности обоих активаторов с соответствующей антигенной формой в ткани РМЖ относительно УФКМ изменялись одинаково: в 1,5 раза каждый, а при УФКМ соответствовали ИМЖ, однако следует учитывать, что в ткани УФКМ баланс uPA-АГ/uPA-акт не изменился в связи с повышением обоих компонентов (табл. 1, 2).
Результаты изменений VEGF и компонентов ФС в ткани РМЖ, полученные в настоящем исследовании, согласуются с данными других исследователей при таких же и других локализациях рака [1-6,9].
Многие авторы сообщают, что uPA является полифункциональным белком, который помимо регуляции фибринолиза осуществляет активацию факторов роста, модуляцию цитокинов, фенотипическую трансформацию клеток, экспрессию белков и активацию протеолитических каскадов [1, 3, 5]. Другими словами, стимуляция пролиферации и миграции клеток обеспечивается непосредственным и опосредованным воздействием VEGF и протеолитических процессов с прямым участием ФС.
Сравнение результатов, полученных при изучении ткани РМЖ и УФКМ, показало, что имеется большое сходство изменений исследованных компонентов и коэффициентов их баланса (табл. 1,2, выделено жирным шрифтом).
Доказано, что опухолевый рост является ангиогенеззависимым процессом, контролируемым микрососудистым эндотелием [7,9,10]. Авторы сообщают, что формирование сосудов при раке происходит на фоне модифицированной митогенной стимуляции и измененного экстрацеллюлярного матрикса под влиянием VEGF, который является митогенным только по отношению к эндотелиальным клеткам. Это может оказывать влияние на развитие неполноценных сосудов преимущественно капиллярного типа, имеющих нередко прерывистую базальную мембрану и нарушенную эндотелиальную выстилку, причём экспрессия VEGF обычно поддерживается до окончания формирования сосудов [7,9]. Известно, что uPA обеспечивает стимуляцию пролиферации и миграции клеток как непосредственно, так и опосредованно [1,5]. Ранее сообщалось о повышении опухолевых маркеров ткани в группах женщин с выраженными формами фиброзно-кистозной болезни [1,2]. В ткани УФКМ количество и активность uPA, а также VEGF были значительно увеличены (табл. 1). Одновременное повышение VEGF и uPA в ткани УФКМ указывают на возможность подобных нарушений в экстрацеллюлярном матриксе при данной патологии.
Резкое изменение ряда показателей в цитозолях УФКМ, а также нарушение их физиологического равновесия является свидетельством серьёзной биохимической перестройки в протеолитическом каскаде активации ПГ, образовании VEGF, которая отражается на изменении состояния экстрацеллюлярного матрикса, клеточных мембран и эпителиоцитов.
Вопрос о возможности озлокачествления доброкачественных гиперплазий МЖ в настоящее время остаётся спорным. Фиброзно-кистозная мастопатия является широко распространенным заболеванием, однако в последней гистологической классификации опухолей МЖ (данные ВОЗ, 2003) не выделена в отдельную рубрику, т.к. её широкие диагностические рамки не отражают злокачественный потенциал процесса, а риск развития рака молочной железы при доброкачественных опухолях повышается на 56 % [7]. Известно, что трансформация доброкачественных мастопатий в рак возможна в зависимости от их морфологической формы, наибольшая вероятность их перехода в РМЖ отмечается при пролиферативных формах. Из литературных источников известно, что РМЖ часто предшествуют доброкачественные гиперплазии в молочной железе и что риск заболевания раком на фоне мастопатии увеличивается в 4-37 раз [2, 6, 7]. Авторы большое внимание уделяют вопросу о том, что узловая форма фиброзно-кистозной болезни или мастопатии может иметь пролиферативное течение с разной степенью выраженности, в большом проценте случаев приводящее к РМЖ.
Тканевой гомеостаз является результатом динамического равновесия между пролиферацией, дифференцировкой и апоптозом [9,10]. Нарушение регуляции пролиферации в сочетании со снижением дифференцировки или апоптоза может стимулировать трансформацию клеток и канцерогенез [8-10]. В норме устойчивость баланса между ангиогенезом и анти-ангиогенезом обеспечивается равновесием между ПГ, П, uPA, tPA, эластазой и металлопротеиназами [5]. В тот момент, когда действие проангиогенных факторов превысит действие антиангиогенных, эндотелиальные клетки переходят из обычного дремлющего состояния в активное [7-10]. В исследованиях ткани колоректального рака установлено, что уровни обоих активаторов плазминогена были достоверно выше в молодых, неинвазивных опухолях (Т), чем в более крупных (Т2-Т3) и уровень tРА при этом не коррелировал с другими показателями [3]. При УФКМ, очевидно, формируется такое пограничное состояние матриксных белков, при котором требуется только время для наступления надпороговых изменений, являющихся по сути предраком.
Таким образом, можно полагать, что УФКМ в большом числе случаев может являться фактором риска рака молочной железы. Исследование двух тесно взаимосвязанных процессов – протеолитического каскада активации плазминогена и VEGF-зависимого ангиогенеза – имеет перспективы в качестве факторов прогноза при раннем раке молочной железы [1, 9]. Учитывая пограничное состояние экстрацеллюлярных белков, сложившееся в ткани УФКМ, уровень и соотношение экспрессии урокиназы и VEGF могут дать полезную информацию о состоянии тканевого метаболизма и в доброкачественном новообразовании.
Выводы
Увеличение количества и активности урокиназы, содержания плазминогена в ткани при УФКМ свидетельствуют о запуске механизма разбалансировки фибринолитической системы.
Изменения VEGF, компонентов фибринолитической системы, их баланса в ткани молочной железы при изученных видах гиперплазии были в большинстве однонаправленными между злокачественным и доброкачественным новообразованиями, что позволяет рассматривать УФКМ как факультативный предрак.