Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,006

HIGH EXPRESSION OF CD8+ T-LYMPHOCYTES IN THE PERITUMORAL ZONE OF RENAL CANCER: RELATIONSHIPS WITH CLINICAL AND PATHOLOGICAL PARAMETERS OF CARCINOMA AND PROGNOSTIC SIGNIFICANCE

Bobrov I.P. 1 Cherdantseva T.M. 2 Dolgatova E.S. 1 Dolgatov A.Y. 1 Lepilov A.V. 1 Korsikov N.A. 1 Babkina A.V. 1 Lushnikova E.L. 3 Bakarev M.A. 3
1 Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "Altai State Medical University" of the Ministry of Health of the Russian Federation
2 Ryazan State Medical University named after academician I.P. Pavlov
3 FSBSI Institute of Molecular Pathology and Pathomorphology "Federal Research Center for Fundamental and Translational Medicine", Novosibirsk
The aim of the study was to assess the prognostic value of quantitative CD8+ T-lymphocyte counts in the peritumorotic zone of renal cell cancer. Materials and Methods. We retrospectively analyzed the material of 74 patients after surgical treatment for renal cell carcinoma with full 5-year follow-up. Of the 74 patients, 56 were alive by the 5-year follow-up and 18 had died of cancer. After immunohistochemical staining, we determined CD8+ T-lymphocyte distribution density in the peritumoral zone of carcinomas in 3 representative fields of view at x 400 magnification and made comparisons with the clinicopathological characteristics of neoplasms and the overall 5-year survival rate of patients. Results. The high level of CD8+ T-lymphocyte infiltration in the peritumoral zone of carcinomas was seen in stages III-IV of the disease (p = 0,0000001), in tumors >7 cm (p = 0,0000001), in Fuhrman grade III-IV anaplasia (p = 0,001), in metastases ( p = 0,0000001) and in the shorter total survival rate of patients (p = 0,0003). High CD8+ T-lymphocyte counts were also observed in men (p = 0,001) and in cases of unclassified cancer. Conclusion. In the light of the need to search for new prognostic criteria in kidney cancer we conclude that high level of peritumorous zone infiltration by CD8+ T-lymphocytes is an unfavorable prognostic factor. Assessment of peritumorous zone infiltration by CD8+ T-lymphocytes may serve as an additional prognostic factor that can predict the course of the disease at preoperative level.
kidney cancer
peritumoral zone
cd8+ t-lymphocytes
prognostic factors
overall survival analysis

Клетки воспалительного инфильтрата перитуморозной зоны (ПЗ) злокачественного новообразования все более привлекает внимание исследователей [1, 2, 3]. По современным представлениям воспалительный инфильтрат в прилегающей к опухоли морфологически неизмененной ткани участвует в процессе малигнизации [4], так как опухолевые клетки имеют способность распространяться намного дальше инвазивного края опухоли. В ПЗ малигнизированные клетки способны ремоделировать строму путем взаимодействия с тучными клетками, макрофагами, фибробластами и лимфоцитами. Основной путь активации CD8+ лимфоцитов в ПЗ – это презентация опухолевых антигенов дендритными клетками через связывание Т-клеточного рецептора (TCR) c доменами молекул главного комплекса гистосовместимости (МНС-II) дендритной клетки с формированием иммунокомпетентных клонов [5]. Так же известен путь активации CD8+ Т-лимфоцитов через CD4+ Т-лимфоциты: именно активированные CD4+ Т-хелперы ПЗ путем секреции эффекторных цитокинов стимулируют миграцию и активность CD8+ Т-лимфоцитов [6]. Также, имеются данные, что CD4+ и CD+ Т-лимфоциты ПЗ могут участвовать в процессе эпителиально-мезенхимального перехода, в процессах инвазии и метастазирования карцином путем активации матриксных металлопротеиназ [7, 8].

Цитотоксические CD8+ T-лимфоциты являются неотъемлемыми участниками перитуморозного воспалительного инфильтрата. В то же время прогностическое значение подсчета CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ карцином не однозначно.

Данилова Н.В. и соавт. (2021) показали, что при раке желудка высокая плотность CD8+ Т- лимфоцитов в ПЗ была ассоциирована с большой глубиной инвазии, более продвинутой стадией заболевания, наличием опухолевых эмболов в сосудах и короткой общей 5-летней выживаемостью [6]. При раке молочной железы по данным Sofopoulos M. и соавт. (2019) пациенты с высоким содержанием перитуморозных CD8+ T-лимфоцитов показывали плохую послеоперационную выживаемость [9].

Однако данные Hu W.H. и соавт. (2015) показали, что при плоскоклеточном раке анального канала имелись сильные положительные корреляции между высоким уровнем перитуморозных CD8+ Т-лимфоцитов, хорошей дифференцировкой опухоли, ранней патологической стадией и лучшим прогнозом [10]. Аналогичные данные получены при раке печени [11]. Не выявлено взаимосвязей содержания перитуморозных CD8+ Т-лимфоцитов с клинико-морфологическими параметрами карцином и прогнозом при раке поджелудочной железы [12].

В научной литературе по данному вопросу имеются отдельные работы, показывающие, что стромальная инфильтрация опухолевых клеток CD8+ Т-лимфоцитами являлась неблагоприятным фактором прогноза при почечно-клеточном раке (ПКР). Так, Nakano O. и соавт. (2001) показали, что большое число стромальных CD8+ Т-лимфоцитов было ассоциировано с более коротким послеоперационным выживанием пациентов. При этом данные авторы заключают, что важен не сам факт увеличения количества CD8+ Т-лимфоцитов, а необходимо учитывать уровень пролиферации иммунных клеток, при неблагоприятном прогнозе индекс пролиферации лимфоцитов был низким [13]. Данные исследований значения CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ ПКР немногочисленны и неоднозначны.

Цель исследования – изучить экспрессию и определить прогностическую значимость плотности распределения CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ при ПКР.

Материалы и методы исследования. Ретроспективно проанализирован операционный материал 74 пациентов после оперативного лечения по поводу ПКР с полным 5-летним наблюдением. Из 74 пациентов 56 к 5-летнему сроку наблюдения были живы, а 18 умерли от рака. Базовые клинико-патологические характеристики пациентов представлены в таблице 1.

Таблица 1

Клинико-патологическая характеристика пациентов

Клинико-патологический параметр

Число пациентов

%

Пол: мужской

женский

37

37

50

50

Возраст, годы:

30 – 39

40 – 49

50 – 59

60 – 69

70 – 79

57,05±1,1; 34-74

3

10

20

36

5

 

4,05

13,5

27

48,65

6,8

Гистологический вариант опухоли:

светлоклеточный

папиллярный

хромофобный

неклассифицируемый

 

48

10

9

7

 

64,9

13,5

12,2

9,4

TNM стадия: І-ΙΙ

ІІΙ-ΙV

52

22

70,3

29,7

Градация по Fuhrman: G І-ΙΙ

G ІІΙ-ΙV

47

27

63,5

36,5

Размер карциномы см: < 7

≥ 7

41

33

55,4

44,6

Локализованные карциномы (N0):

Местнораспространенные (N+):

59

15

79,7

20,3

Иммуногистохимия и методы подсчета. Резецированные образцы опухолевой ткани фиксировались в нейтральном формалине 24 часа и помещались в парафин для последующего приготовления гистологических препаратов. CD8+ Т-лимфоциты окрашивали иммунногистохимическим методом с использованием системы детекции VENTANA ultraView Universal DAB. В качестве первичных антител использовали мышиные моноклональные античеловеческие CD8 (клон SP57, VENTANA, USA; разведение 1:50). Препараты исследовали при помощи микроскопа Leica DM 750 (Германия) и фотографировали цифровой видеокамерой Leica EC3 (Германия) при увеличении х 400. Высчитывали методом случайной выборки среднее количество CD8+ Т-лимфоцитов в 3 полях зрения ПЗ карцином при помощи компьютерной морфометрической программы Image Tool 3.0. За ПЗ принимали ткань, непосредственно прилегающую к новообразованию, и ткань до условно не измененной почки.

Статистический анализ. Все статистические анализы были проведены с помощью программы Statistica 10.0 для Windows. Данные были представлены как среднее ± стандартная ошибка. Для статистических анализов использовали t-тест Стьюдента. Корреляции между числом CD8+ T-лимфоцитов в ПЗ и клинико-патологическими параметрами анализировались с помощью теста Спирмена. Связь переменных с прогнозом оценивали с помощью метода Каплана-Мейера. Значение p < 0,05 считали статистически значимым.

Результаты исследования и обсуждение. При подсчете плотности распределения CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ ПКР (без учета клинико-патологических особенностей) выявлено, что число CD8+ Т-лимфоцитов в 3 полях зрения при увеличении х 400 в среднем составило 74,1±5,6.

При корреляционном анализе с плотностью распределения CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ коррелировали клиническая стадия заболевания, размер карцином, степень анаплазии по Fuhrman, наличие локальных и отдаленных метастазов и общая послеоперационной выживаемость пациентов. Пол, возраст пациентов и гистологический тип опухолей с плотностью распределения CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ взаимосвязаны не были (таблица 2).

Таблица 2

Корреляционные взаимосвязи плотности распределения CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ с клинико-патологическими особенностями карцином

Клинико-патологические параметры

Коэффициент корреляции (r)

р

Пол больных

0,21

0,08

Возраст больных

0,03

0,80

Гистологический вариант карцином

0,06

0,60

Стадия TNM

0,54

0,0001

Размер опухоли

0,54

0,0001

Степень злокачественности по Fuhrman

0,80

0,0001

Наличие метастазов (N+)

0,56

0,0001

Общая послеоперационная выживаемость

0,50

0,0001

Нами был проведен подсчет плотности распределения CD8+ Т-лимфоцитов в зависимости от клинико-патологических параметров ПКР. Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3

Плотность распределения CD8+ Т-лимфоцитов в перитуморозной в зависимости от клинико-патологических особенностей карцином

Клинико-патологический параметр

Плотность распределения CD8+ Т-лимфоцитов в перитуморозной зоне

P

Пол: муж.

жен.

90±9,6

56,1±11,2

 

P = 0,001

Возраст, годы: 30 – 39 (1)

40 – 49 (2)

50 – 59 (3)

60 – 69 (4)

70 – 79 (5)

8,3±1,2

121,1±24,3

82,8±98

58,1±6,3

75,2±15,4

 

P2-4 = 0,0004

 

 

Гистологический вариант карцином:

папиллярный (1)

хромофобный (2)

светлоклеточный (3)

неклассифицируемый (4)

 

19,±2,6

59,2±15,7

78,8±6,7

158,2±15,7

 

P1-4 = 0,007

P2-4 = 0,0000001

P3-4 = 0,0000001

 

TNM стадия: І-ΙΙ

ІІΙ-ΙV

43,2±4,8

138,5±10,7

 

P = 0,0000001

Градация злокачественности по Fuhrman: G І-ΙΙ

G ІІΙ-ΙV

 

24,4±1,7

160,6±9,3

 

 

P = 0,001

Размер карциномы, см: < 7

≥ 7

43,6±5,2

111,9±9,5

 

P = 0,0000001

Локализованные карциномы (N0):

Местнораспространенные (N+):

53,5±4,9

162,2±14,4

 

P = 0,0000001

Как видно из представленной таблицы 3 у мужчин среднее число CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ было достоверно выше, чем у женщин. В возрастной группе от 40 до 49 лет отмечали наибольшее содержание CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ, а в группе от 30 до 39 лет наименьшею. При неклассифицируемом раке число СD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ было наиболее высокое, а наиболее низкое было при папиллярной карциноме. У больных с IΙΙ-ΙV клинической стадией заболевания число CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ было увеличено в 3,2 раза по сравнению Ι-ΙΙ стадиями. При степени анаплазии карцином GIIΙ-GΙV содержание CD8+ Т-лимфоцитов возрастало в 6,6 раз по сравнению с GI-GΙΙ степенями (рис. 1). В опухолях с размером ≥ 7,0 см количество CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ увеличивалось в 2,6 раз. У пациентов с локализованными новообразованиями по сравнению местнораспространенными число CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ достоверно возрастало в 3 раза.

Проведение анализа общей 5-летней послеоперационной выживаемости пациентов позволило выявить неблагоприятный прогноз высокой плотности CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ ПКР. Различия между кривыми выживания оказались достоверны (log rang: p = 0,0005) (рис.1).

Рис. 1. Плотность распределения CD8+Т-лимфоцитов в ПЗ в зависимости от степени атипии по Fuhrman: а – при I степени анаплазии отмечается небольшое количество CD8+ Т-лимфоцитов, увеличение х 400; б – значительное количество CD8+ Т-лимфоцитов при IV степени, увеличение х 400. Иммуногистохимическая окраска на CD8

Рис. 2. Кривые выживаемости в зависимости от плотности распределения CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ ПКР

Заключение. В подавляющем большинстве работ, где проводилось изучение лимфоидного инфильтрата опухолей различных локализаций инфильтрация цитотоксическими CD8+ Т-лимфоцитами ассоциировалась с хорошим клиническим результатом. Однако в последние годы появились исследования, данные которых ставят под сомнение концепцию однозначной связи инфильтрации CD8+ Т-лимфоцитами с хорошим клиническим исходом. Так, например, при диффузной крупноклеточной В-лимфоме и лимфоме Ходжкина инфильтрация опухоли этими клетками была взаимосвязана с плохим прогнозом. По словам Giraldo N.A. [14] рак почки и в частности светлоклеточная карцинома, является загадкой в плане изучения микроокружения опухоли, поскольку, по данным литературы, в отличие от большинства злокачественных новообразований, высокая плотность CD8+ Т-лимфоцитов в карциноме коррелирует с плохим клиническим исходом. Так же, в публикации Remark R. и соавторов [15] показано, что инфильтрация CD8+ Т-лимфоцитами метастазов в легкие из светлоклеточного рака почки была взаимосвязана с короткой общей выживаемостью пациентов, в то время как при метастатических поражениях легких из колоректальной карциномы CD8+ Т-лимфоциты являлись фактором хорошего прогноза, что подтверждает актуальность изучения иммунного микроокружения при раке почки.

Рак почки в большинстве случаев представляет собой группу солидных карцином, у которых внутриопухолевый стромальный компонент развит слабо, но у этого заболевания очень хорошо выражена ПЗ, которую обычно называют капсулой. Именно эта зона является той ареной, где происходят важнейшие иммунные события и перестройки. Интересно отметить, что в наших предыдущих работах высокое содержание CD117+ тучных клеток, CD68+ макрофагов и CD97α+ B-лимфоцитов в ПЗ, также, как и число CD8+ Т-лимфоцитов в этой работе достоверно возрастало при продвинутых стадиях заболевания, высокой степени анаплазии, большом размере опухолевого узла, наличии метастазов и при более короткой общей 5-летней послеоперационной выживаемости пациентов. При этом в ПЗ отмечали увеличение ПЗ, активацию ангиогенеза, в эпителии почечных канальцев находили высокую экспрессию Ki-67, AgNORs, p53, bcl-2, нарастали площадь и полиплоидия ядра, что свидетельствует о проявлениях интраэпителиальной ренальной неоплазии. По-видимому, в ПЗ, иммунные клетки воспалительного инфильтрата взаимодействуют друг с другом и оказывают свои иммунные эффекты в едином комплексе. Однако неясно, является ли инфильтрация иммунными клетками ПЗ при ПКР признаком активного иммунного ответа или это их пассивное перераспределение в ответ на выделения цитокинов опухолевыми клетками.

Результаты проведенного исследования совпадают с данными тех авторов, которые указывают на неблагоприятный прогноз течения рака почки при обильной инфильтрации ПЗ CD8+ Т-лимфоцитами. Высокое содержание CD8+ Т-лимфоцитов в ПЗ ПКР имеет прогностическое значение. В свете необходимости поиска новых прогностических критериев ПКР заключаем, что высокий уровень инфильтрации ПЗ CD8+ Т-лимфоцитами может служить фактором прогноза при раке почки.