Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,936
DETECTION OF CIRCULATING TUMOR CELLS IN THE BLOOD AND THEIR CORRELATION WITH IMMUNOCOMPETENT CELLS IN PATIENTS WITH GENERALIZED LUNG CANCER
Детекция ЦОК в крови больных представляет собой вариант «жидкостной биопсии», позволяющей в ранние сроки предсказывать возникновение рецидива заболевания, прогнозировать течение болезни, осуществлять мониторинг эффективности терапии. Количество ЦОК используют как независимый высокоспецифичный прогностический фактор при раке молочной железы [8] (), простаты [9] и толстой кишки [7]. Обнаружение ЦОК в крови больных раком молочной железы, предстательной железы и толстой кишки может служить не только маркером распространенности опухолевого процесса и оценки эффективности проводимого лечения, но и индикатором активности опухолевого процесса и его стабилизации, даже при наличии дистантных метастазов [3].
Первой системой для непосредственного определения ЦОК в крови пациентов стала система CellSearchTM (Janssen Diagnostics, Inc.), которая утверждена для применения при трёх локализациях злокачественных опухолей: раке молочной железы, простаты и толстой кишки. Поскольку принцип работы системы CellSearchTM связан с наличием на поверхности ЦОК маркеров адгезии эпителиальных клеток EpCAM и цитокератинов 8,18,19, можно ожидать успешной детекции всех опухолевых клеток, несущих данные молекулы (гландулярный эпителий пищеварительного, респираторного, урогенитального тракта; эндокринные и экзокринные клетки, мезотелий).
Интерес исследователей к РЛ закономерен: он занимает лидирующее место в смертности от онкологического заболевания по всему миру [10], а пятилетняя выживаемость составляет менее 5 и 15 % для мелкоклеточного (МРЛ) и немелкоклеточного (НМРЛ) рака лёгкого соответственно [6] [5].
В последние годы доказано, что в процессе опухолевого роста нередко развиваются механизмы, обеспечивающие «ускользание» опухолевых клеток от надзора со стороны иммунной системы [2]. Хотя антигены опухолевых клеток и распознаются иммунной системой, элиминация их происходит не всегда, так как механизмы, направленные на уничтожение опухолевых клеток, могут играть противоположную роль, способствуя ее сохранению и прогрессии [1]. Кроме того, опухоль по своему составу гетерогенна, что создает предпосылки для естественного отбора определенных клеточных клонов, наиболее приспособленных к окружающим условиям [4]. Поиск механизмов, влияющих на диссеминацию опухолевых клеток в кровяном русле, важен как для снижения вероятности возможного прогрессирования, так и для определения новых прогностических факторов, а понимание участников и процессов, вовлеченных в метастазирование, может привести к эффективным, целевым подходам в его лечении и профилактике.
Цель исследования. Оценить частоту выявления ЦОК при генерализованных формах рака легкого, а также их взаимоотношение с иммунокомпетентными клетками крови.
Материалы и методы исследования: Исследование проведено 20 больным раком легкого IV стадией заболевания (Т2-3N2-3M1) в возрасте от 52 до 75 лет. У 11 человек (55 %) гистологический тип опухоли соответствовал немелкоклеточному раку, у 9 (45 %) - мелкоклеточному. Анализ образцов крови на наличие ЦОК осуществляли на системе CellSearch с использованием набора реагентов CELLSEARCH® CTC Kit. Число выявленных ЦОК являлось конечным результатом. По количеству ЦОК больные были разделены на группы с низким количеством (до 10) ЦОК, со средним (от 11 до 100) ЦОК, и высоким (cвыше 100) ЦОК. Популяционный и субпопуляционный состав лимфоцитов определяли на проточном цитометре BD FACSCantoII. Протоколы интерпретации данных включали определение основных субпопуляций лимфоцитов периферической крови, количества Т-регуляторных клеток (CD4+CD25+CD127dim), NKT-клеток, двойных негативных CD3+/CD4-/CD8- (DN) и двойных позитивных CD3+/CD4+/CD8+ (DP) T-лимфоцитов, количества активационных маркеров (CD25, CD38, CD95, HLADR) на Т-хелперах (CD3+СD4+) и ЦТЛ (CD3+СD8+). Результаты выражали в процентах от общего количества лимфоцитов, а для T-регуляторных клеток в процентах от CD3+CD4+ клеток. Статистический и корреляционный анализ результатов исследования проводили с помощью программы STATISTICA 7.0 (StatSoft Inc., США), статистически достоверные различия принимали при р<0,05; при коэффициенте корреляции (r) от 0,91 до 1,00 теснота связи определялась как очень сильная, от 0,81 до 0,90 - весьма сильная, от 0,65 до 0,80 - сильная, от 0,45 до 0,64 - умеренная, от 0,25 до 0,44 - слабая, до 0,25 - очень слабая.
Результаты и обсуждение
ЦОК были выявлены у 16 из 20 больных раком легкого (80 %) в количестве от 1 до 980 клеток в 7,5 мл крови, при НМРЛ у 10 из 11 (в 91 %), при МРЛ у 6 из 9 человек (в 66,7 %). Доля больных раком легкого с количеством ЦОК от 1 до 10 клеток составила 50 % (8 из 16 больных), с уровнем ЦОК от 11 до 100 и свыше 100 клеток, по 25 % (4 из 16 больных). При МРЛ количество ЦОК находилось в пределах от 1 до 980, тогда как при НМРЛ от 1 до 13 клеток. Среди больных МРЛ с выявленными ЦОК преобладали те, у кого количество превышало 100 клеток (в 66,6 % случаев, у 4 из 6 больных), тогда как с наименьшим и средним количеством ЦОК их отмечалось по 16,7 % (по 1 из 6 больных для каждой группы). У больных НМРЛ нами выявлена обратная закономерность. В этой группе у 80 % больных (у 8 из 10) уровень ЦОК соответствовал низким и у 20 % (у 2 из 10) средним значениям. Больные с высокими значениями ЦОК среди НМРЛ отсутствовали.
Сравнение показателей клеточного иммунитета у больных РЛ при обнаружении у них различного количества ЦОК показало ряд статистически значимых различий, несмотря на немногочисленность наблюдений. Так, из табл.1 видно, что при высоком уровне ЦОК отмечено достоверно более низкое процентное содержание CD3+CD4+ лимфоцитов по сравнению с показателями больных, у которых ЦОК были обнаружены в количествах до 100. Противоположные различия отмечены для CD3+CD8+CD38+, хотя по общей субпопуляции CD3+CD8+ лимфоцитов они не установлены. Как видно из табл.1, уровень лимфоцитов с иммунофенотипом активированных цитотоксических Т-клеток статистически достоверно (в 2-3 раза) выше у больных с максимальным содержанием ЦОК по сравнению с остальными группами. Обращают на себя внимание более низкие значения ряда показателей у больных со средними значениями уровней ЦОК, однако, статистически достоверные различия выявлены только для В-лимфоцитов, относительное содержание которых в 3 раза ниже, чем в остальных группах, а также для Т-regs, количество которых было в 2 раза ниже, чем у больных с высоким содержанием ЦОК. При этом у больных со средними уровнями ЦОК обнаружено более высокое содержание Т-лимфоцитов обеих основных субпопуляций с маркерами поздней активации CD3+CD4+HLA-DR+ и CD3+CD8+HLA-DR+, которое вследствие значительной индивидуальной вариабельности определялось в виде тенденции. Результаты относительного содержания иммунологических параметров в зависимости от количества выявленных ЦОК представлены в табл.1.
Таблица 1
Показатели иммунного статуса больных раком легкого в исследуемых группах, %
|
Исследуемые иммунологические параметры |
Количество выявленных ЦОК |
||
|
˂10 ЦОК |
11˂ЦОК˂100 |
˃100 ЦОК |
|
|
CD3+ |
70,94±7,84 |
81,6±10,89 |
70,7±15,12 |
|
CD3+/CD4+ |
42,24±4,55 |
44,7±2,55 |
28,95±3,75 *↓°↓ |
|
T-reg (от CD4) |
8,3±3,76 |
5,2±2,12 |
10,3±1,13 °↑ |
|
CD3+/CD4+/CD38+ |
33,66±9,95 |
27,8±22,77 |
29,1±4,1 |
|
CD3+/CD4+/HLA-DR+ |
7,82±0,7 |
17,7±5,23 |
9,95±0,21 |
|
CD3+/CD4+/CD25+ |
5,26±0,71 |
3,55±1,77 |
8,05±5,59 |
|
CD3+/CD4+/CD95+ |
71,76±6,41 |
77,45±23,55 |
78,45±2,33 |
|
CD3+/CD8+ |
25,28±8,25 |
32,4±10,32 |
35,5±14,71 |
|
CD3+/CD8+/CD38+ |
17,1±6,39 |
11,65±3,04 |
30,65±2,9 *↑ °↑ |
|
CD3+/CD8+/HLA-DR+ |
25,38±10,25 |
33,3±4,67 |
21,65±9,83 |
|
CD3+/CD8+/CD25+ |
3,72±1,93 |
4,2±3,54 |
5,4±5,8 |
|
CD3+/CD8+/CD95+ |
84,42±5,28 |
86,3±2,26 |
86,0±5,37 |
|
CD(16+56)+ |
16,08±9,68 |
13,5±10,61 |
16,8±15,27 |
|
CD3+/CD(16+56)+ |
5,58±1,1 |
5,65±1,2 |
14,95±10,39 |
|
CD19+ |
11,86±4,46 |
3,75±0,92 *↓ |
11,2±1,27 °↑ |
|
CD3+/CD4-/CD8- |
2,25±1,2 |
3,65±3,61 |
3,1±0,85 |
|
CD3+/CD4+/CD8+ |
0,64±0,19 |
1,5±1,56 |
2,3±2,83 |
|
ИРИ |
1,84±0,59 |
1,5±0,57 |
0,9±0,28 |
Примечание.* - разница показателей достоверна по отношению к группе с количеством до 10 ЦОК (p≤0,05).
° - разница показателей достоверна по отношению к группе с количеством от 11 до 100 ЦОК (p≤0,05).
При проведении корреляционного анализа наличия в крови больных ЦОК и иммунологическими параметрами выявлена сильная отрицательная корреляционная связь (r -0,87) между присутствием в крови ЦОК и CD3+CD4+ клеток. Подобная закономерность наблюдается и для ИРИ (r -0,53). Сильная положительная корреляция (r 0,78) обнаружена между лимфоцитами с иммунофенотипом активированных цитотоксических Т-клеток и наличием ЦОК. Результаты корреляционного анализа связи иммунологических параметров и наличия ЦОК представлены в табл. 2.
Таблица 2
Корреляционная связь исследуемых иммунологических параметров и ЦОК
|
Исследуемые иммунологические параметры |
ЦОК |
|
CD3+ |
-0,30 |
|
CD3+/CD4+ |
-0,87 |
|
T-reg (от CD4) |
0,39 |
|
CD3+/CD4+/CD38+ |
-0,08 |
|
CD3+/CD4+/HLA-DR+ |
-0,05 |
|
CD3+/CD4+/CD25+ |
0,74 |
|
CD3+/CD4+/CD95+ |
0,20 |
|
CD3+/CD8+ |
0,19 |
|
CD3+/CD8+/CD38+ |
0,78 |
|
CD3+/CD8+/HLA-DR+ |
-0,14 |
|
CD3+/CD4+/CD25+ |
0,45 |
|
CD3+/CD4+/CD95+ |
-0,04 |
|
CD(16+56)+ |
0,24 |
|
CD3+/CD(16+56)+ |
0,49 |
|
CD19+ |
0,10 |
|
CD3+/CD4-/CD8- |
0,02 |
|
CD3+/CD4+/CD8+ |
0,67 |
|
ИРИ |
-0,53 |
Как видно из табл. 2, уровень ЦОК демонстрирует сильную корреляционную связь с некоторыми минорными субпопуляциями лимфоцитов: CD3+CD4+CD25+ (r 0,74) и CD3+CD4+CD8+ (r 0,67), при этом показана умеренная корреляция с CD3+CD8+CD25+ (r 0,45) и CD3+CD16/56+, т.е. NKT (r 0,49). Последнюю можно рассматривать как артефакт, т.к. высокий процент NKT-клеток был, вероятно, компенсаторным при низком уровне NK лимфоцитов и обнаружен только у 1 больного, у которого при этом определялось высокое количество ЦОК.
Заключение
Таким образом, проведенное исследование с использованием системы CellSearch показало высокую частоту выявления ЦОК у больных раком легкого. У больных НМРЛ в 1,4 раза чаще выявлялись опухолевые клетки в крови, в сравнении с МРЛ, при этом при НМРЛ преобладающим являлся низкий уровень ЦОК, тогда как при МРЛ - высокий. Высокий уровень ЦОК характеризовался достоверно более низким относительным содержанием CD3+CD4+ лимфоцитов, а также достоверно высоким содержанием T-reg и CD19+ лимфоцитов. Количество Тregs клеток, с которыми, по современным представлениям, связана иммунодепрессия и прогрессирование опухоли, не продемонстрировали ни статистически достоверных различий, ни корреляций с наличием ЦОК, однако, выявленная положительная корреляционная связь последнего с долей лимфоцитов, экспрессирующих CD4+CD25+, позволяет предположить участие Тregs в процессе гематогенного метастазирования, тем более, что она выявлена на фоне отрицательной корреляции с общим количеством лимфоцитов Т-хелперно-индукторной субпопуляции (CD3+CD4+). У больных с высокими значениями ЦОК выявленная положительная корреляция уровней DP (CD3+CD4+CD8+) лимфоцитов и ЦОК, по-видимому, связана с увеличением выброса незрелых клеток из тимуса, возможно, компенсаторным. Этим же можно объяснить и повышение уровня CD3+CD8+CD38+ клеток, однако, то обстоятельство, что подобные изменения не распространяются на лимфоциты с фенотипом CD3+CD4+CD38+, говорит о нарушении Т-хелперного звена еще на уровне посттимических предшественников. Полученные нами результаты о повышении содержания клеток этой субпопуляции на фоне высокого уровня ЦОК в целом соответствуют представлениям об их негативной роли при распространенных опухолевых процессах. Несмотря на полученные данные, исследования, направленные на определение уровня ЦОК в сочетании с детальной оценкой иммунного статуса для расширения представлений о механизмах метастазирования, и как следствие, поиска подходов для их профилактики, должны быть продолжены.
Рецензенты:
Шихлярова А.И., д.б.н., профессор, руководитель лаборатории изыскания новых противоопухолевых средств ФГБУ «РНИОИ» Минздрава РФ, г. Ростов-на-Дону;
Николаева Н.В., д.м.н., ассистент кафедры онкологии ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава РФ, г. Ростов-на-Дону.
Библиографическая ссылка
Бахтин А.В., Кит О.И., Новикова И.А., Златник Е.Ю., Исаева Р.Г., Селютина О.Н., Шульгина О.Г. ДЕТЕКЦИЯ ЦИРКУЛИРУЮЩИХ В КРОВИ ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОК И ИХ ВЗАИМООТНОШЕНИЕ С ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫМИ КЛЕТКАМИ У БОЛЬНЫХ ГЕНЕРАЛИЗОВАННЫМИ ФОРМАМИ РАКА ЛЕГКОГО // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 3. ;URL: https://science-education.ru/en/article/view?id=19734 (дата обращения: 01.07.2026).