Рак мочевого пузыря (РМП) занимает в мире десятое место среди наиболее распространенных видов рака, встречается чаще у мужчин, подвержен риску рецидивирования и метастазирования и по стоимости лечения, приходящегося на одного пациента, относится к одному из самых дорогостоящих видов рака [1]. В России по данным на 2022 г. заболеваемость РМП оказалась у мужчин на 9 месте (12770 заболевших – 4,5 %), у женщин на 17 месте (3695 заболевших – 1,1 %). Прирост за 2012–2022 гг. составил по «грубым» показателям на 100 тыс. населения для обоих полов 10,93 % и был практически одинаков у мужчин и женщин [2, с. 11, 12, 14–16].
Наличие у пациентов коморбидной патологии может влиять на развитие злокачественного процесса, в частности на степень дифференцировки опухоли при РМП, частоту рецидивирования и прогрессирования [3]. Имеются доказательства наличия положительной связи между риском РМП и сахарным диабетом 2 типа, являющимся одним из наиболее значимых компонентов метаболического синдрома [4]. Согласно некоторым данным, наличие сахарного диабета (СД) ухудшает прогноз у пациентов с РМП. Так, для больных немышечно-инвазивным РМП с уровнем гликозилированного гемоглобина, превышающим верхнюю границу нормы, была характерна более высокая частота рецидивов и худшая безрецидивная выживаемость [5].
Однако ряд работ указывает на противоречивость данных о связи между наличием диабета и развитием РМП. Так метаанализ, проведенный в Нидерландах, показал наличие такой связи с риском только инвазивного РМП и ее зависимость от пола (более значительна для женщин) и возраста пациентов [6].
Известно, что раковые клетки используют сигнальный путь, инициируемый нейротрансмиттерами, для активации неконтролируемой пролиферации и диссеминации. Нейротрансмиттеры могут воздействовать на иммунные и эндотелиальные клетки в микроокружении опухоли, способствуя ее прогрессированию [7]. Данные литературы убедительно демонстрируют, что нейротрансмиттеры влияют на статус пролиферации, покоя и дифференцировки многих клеток головного мозга, участвуя в возникновении и прогрессировании глиобластомы. Считают, что дофамин способствует росту опухоли, индуцируя множество VEGF-зависимых антиангиогенных механизмов, и в то же время может оказывать и ингибирующее действие на опухолеиндуцированный ангиогенез путем снижения рекрутирования эндотелиальных клеток-предшественников с уменьшением зависимой от них экспрессии матриксной металлопротеиназы [8]. Серотонин влияет на пролиферацию, кровоток и ангиогенез и тем самым участвует в онкогенезе и прогрессировании при некоторых типах опухолей [8, 9]. Установлено, что уровень серотонина в сыворотке можно использовать для оценки прогноза уротелиальной карциномы мочевого пузыря, аденокарциномы предстательной железы и почечно-клеточного рака [8]. Показан противораковый эффект антагонистов рецепторов серотонина при различных видах рака, таких как рак предстательной железы, рак молочной железы, мочевого пузыря, колоректальный рак, карциноид и мелкоклеточный рак легких [10].
Учитывая не только локализацию злокачественного процесса, но и то, что ряд биомаркеров рака, например, мутации гена плекстрина, содержащего S1 (PLEKHS1), связанные не только с патогенезом РМП, но и с СД 2 типа и ожирением, легко обнаруживаются в моче [4], а также установление фактов влияния моноаминов на важные параметры как крови, так и мочи [11], авторы посчитали интересным провести сравнительное изучение содержания катехоламинов и серотонина в моче больных РМП в зависимости от наличия у них СД и у людей с СД без онкологической патологии.
Таким образом, целью данной работы явилось исследование содержания биогенных моноаминов в моче при раке мочевого пузыря, протекающем на фоне сахарного диабета и без него.
Материалы и методы исследования
В исследование включены данные, полученные при обследовании 22 больных немышечно-инвазивным РМП, разделенных на 2 группы. Основную группу составили 11 пациентов с установленным диагнозом немышечно-инвазивного РМП, протекающего на фоне сахарного диабета второго типа (СД2), 8 мужчин и 3 женщины, средний возраст 66,2±1,9 лет, контрольную группу – 11 пациентов с РМП без сахарного диабета, 6 мужчин и 5 женщин, средний возраст 68,3±4,3 лет. Группы сравнения были представлены 11 донорами (без онкологических заболеваний и сахарного диабета), в том числе 5 мужчин и 6 женщин, средний возраст 57,9±2,5 лет, а также 8 пациентами с сахарным диабетом 2 типа без онкологических заболеваний, 4 мужчины и 4 женщины, средний возраст 59,4±2,0 лет.
Содержание дофамина (ДА), норадреналина (НА), серотонина (СР) и продукта его метаболизма 5-оксииндолуксусной кислоты (5-ОИУК) определяли методом иммуноферментного анализа (IBL International, Германия) в моче больных РМП и у лиц без онкологических заболеваний (доноры и пациенты с СД2) в зависимости от наличия у них сахарного диабета.
Статистическую обработку полученных результатов проводили на персональном компьютере посредством программы STATISTICA 10.0 при помощи параметрического критерия Стьюдента для двух независимых выборок и непараметрического критерия Манна – Уитни. В большинстве групп данные соответствовали закону нормального распределения (о чем судили с помощью критерия Шапиро – Уилка). В таблицах результаты представлены в виде среднего значения ± стандартная ошибка среднего (M±m), указаны также медиана и значения нижнего и верхнего квартиля: Me (Q25; Q75). Сравнение данных во всех группах больных с показателями у доноров, а также между группами больных производили попарно. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05.
Письменные информированные согласия на медицинское вмешательство, операцию, обработку персональных данных и взятие биологического материала в соответствии с Хельсинкской декларацией были получены как от больных РМП, так и от пациентов группы сравнения. Тема научно‑исследовательской работы «Специфика ряда метаболических показателей при немышечно-инвазивном раке мочевого пузыря, сопряженном с сахарным диабетом 2 типа» утверждена 28.09.2022 на заседании Ученого совета НМИЦ онкологии, протокол № 24, и одобрена этической комиссией при ФГБУ «НМИЦ онкологии» 8 сентября 2022 г.
Результаты исследования и их обсуждение
Исследование содержания катехоламинов в моче не выявило их изменения у больных РМП относительно группы доноров (табл. 1).
Таблица 1
Содержание моноаминов в моче больных немышечно-инвазивным раком мочевого пузыря, протекающим на фоне сахарного диабета 2 типа и без сопутствующей патологии, M ± m; Ме [Q25; Q75]
|
Группы |
Дофамин, нг/мл |
Норадреналин, нг/мл |
Серотонин, нг/мл |
5-ОИУК, мкг/мл |
|
Доноры n = 11 |
145,8±14,5 139,8 [94,9; 196,3] |
36,76±3,77 31,68 [25,66;47,86] |
72,85±7,28 70,14 [51,75;97,15] |
1,207±0,124 1,277 [0,772;1,55] |
|
СД 2 типа n = 8 |
123,34±22,04 107,65 [65,27; 183,45] |
15,89±2,31 14,70 [13,21;17,83] p = 0,000128 |
60,47±9,11 61,70 [50,19;71,46] |
2,325±0,583 1,486 [1,135;4,686] p = 0,043547 |
|
РМП n = 11 |
183,29±16,96 183,29 [128,1; 220,0] |
36,43±3,15 37,42 [24,82;44,91] |
130,15±11,58 122,83 [99,07;165,5] p = 0,000453 |
3,499±0,455 3,113 [2,249;4,686] p = 0,000094 |
|
РМП+СД2 n = 11 |
144,95±17,38 123,85 [106,24;166,05]
|
31,12±3,22 31,29 [19,21;42,46] p1 = 0,002735
|
200,29±25,16 170,12 [152,1;230,5] p = 0,000094 p1 = 0,000282 p2 = 0,019808 |
5,415±0,755 4,368 [3,144;7,888] p = 0,000022 p1 = 0,007474 p2 = 0,041757 |
Примечание. Статистическая значимость различий: p – относительно показателей в группе доноров; p1 – относительно показателей в группе с сахарным диабетом без онкологической патологии; p2 – между показателями у больных раком мочевого пузыря с сахарным диабетом и без него (указаны только значения p <0,05).
В то время как у пациентов с СД 2 типа наблюдалось снижение содержания норадреналина (в 2,3 раза, р = 0,0001), у больных РМП на фоне СД уровень норадреналина в моче двукратно превысил показатель в группе сравнения (р = 0,0027).
Для всех больных РМП было характерно повышение содержания в моче серотонина и 5-ОИУК: в основной группе соответственно в 2,7 раз и в 4,5 раз (р < 0,0001), в контрольной группе в 1,8 и 2,9 раза (р < 0,0005) относительно показателей в моче здоровых людей. У больных РМП на фоне сахарного диабета содержание как серотонина, так и продукта его деградации статистически значимо выше, чем при РМП без СД, в 1,5 раз, р < 0,05 в обоих случаях (табл. 1). При этом их соотношение (табл. 2) в обеих группах больных одинаково и превышало индекс 5-ОИУК/СР в моче здоровых людей в 1,5 раз (р < 0,05).
Таблица 2
Соотношение содержания моноаминов в моче больных немышечно-инвазивным раком мочевого пузыря, протекающим на фоне сахарного диабета 2 типа и без сопутствующей патологии, M ± m; Ме [Q25; Q75]
|
Группы |
Индекс НА/ДА |
Индекс НА/СР |
Индекс 5-ОИУК/СР |
|
Доноры n = 11 |
0,263±0,031 0,278 [0,177; 0,334] |
0,557±0,071 0,509 [0,327; 0,687] |
18,47±2,33 20,10 [13,64; 25,82] |
|
СД 2 типа n = 8 |
0,203±0,033 0,185 [0,148; 0,230]
|
0,246±0,024 0,249 [0,223; 0,294] p = 0,002158 |
45,46±8,11 43,87 [23,06; 67,92] p = 0,001951 |
|
РМП n = 11 |
0,208±0,020 0,208 [0,158; 0,260] |
0,287±0,024 0,270 [0,230; 0,299] p = 0,001781 |
27,15±3,44 27,15 [15,87; 37,62] p = 0,049884 |
|
РМП+СД2 n = 11 |
0,231±0,029 0,193 [0,161; 0,295]
|
0,157±0,016 0,155 [0,137; 0,177] p = 0,000096 p1 = 0,007142 p2 = 0,000533 |
27,31±2,60 26,29 [24,47; 28,37] p = 0,019897 p1 = 0,026994 |
Примечание. Статистическая значимость различий: p – относительно показателей в группе доноров; p1 – относительно показателей в группе с сахарным диабетом без онкологической патологии; p2 – между показателями у больных раком мочевого пузыря с сахарным диабетом и без него (указаны только значения p < 0,05).
Серотонин недавно начали рассматривать в качестве фактора роста опухолевых клеток человека различного происхождения (карциномы, глиомы и карциноиды). Имеются данные об участии серотонина в миграции раковых клеток, метастатической диссеминации, опухолевом ангиогенезе и его решающей роли в прогрессировании рака [9]. С этим согласуется значительное увеличение содержания серотонина в моче, выявленное авторами в обеих группах больных РМП. При этом более высокий уровень серотонина в моче больных, у которых злокачественный процесс сопровождается наличием СД, позволяет предположить в этом случае более тяжелое течение заболевания и, возможно, худший прогноз.
Как видно из табл. 2, значимых изменений в соотношении катехоламинов выявлено не было. В то время как соотношение норадреналина к серотонину оказалось сниженным в моче при всех видах патологии: при СД – в 2,3 раза (р = 0,0022), при РМП – в 1,9 раза (р = 0,0018), а при РМП+СД 2 типа – в 3,5 раза (р < 0,0001). При этом снижение индекса НА/СР в моче было обусловлено разными причинами: у больных РМП в обеих группах за счет повышения содержания серотонина, а у пациентов с СД – за счет более чем двукратного снижения норадреналина.
Среди возможных механизмов взаимосвязи увеличения заболеваемости раком и наличием сахарного диабета называют развитие окислительного стресса. В последние годы большое значение придается роли семейства ферментов моноаминоксидаз (МАО) как основного продуцента перекиси водорода, участвующей в интенсификации свободнорадикальных процессов и развитии окислительного стресса [12]. Недавние исследования выявили эту новую роль МАО при некоторых типах рака, таких как глиобластома и рак простаты, при которых была обнаружена сверхэкспрессия этих ферментов [13]. Установлено влияние МАО типа А на пролиферацию раковых клеток в опытах in vitro и онкогенез in vivo. Продемонстрирована ключевая роль этой формы фермента в развитии, росте, метастазировании и терапевтической резистентности многих злокачественных новообразований, включая рак предстательной железы, лимфому и глиому [14]. Следует отметить, что основным субстратом МАО А является серотонин, в результате окислительного дезаминирования которого образуется 5-ОИУК.
Выявленное авторами увеличение уровня 5-оксииндолуксусной кислоты – продукта реакции, катализируемой МАО А, в моче больных РМП, особенно выраженное у пациентов, у которых онкологический процесс протекает на фоне сахарного диабета 2 типа, позволяет предположить, что у больных РМП задействован МАО-путь усиления свободнорадикальных процессов. Активному функционированию именно этого пути интенсификации свободнорадикального окисления может способствовать повышенный уровень серотонина у всех больных РМП, который, однако, оказался особенно высоким у пациентов основной группы (РМП + СД).
Группа сравнения (СД 2 типа) отличалась не только превалирующим снижением норадреналина (по сравнению с дофамином), но и наиболее высоким индексом 5-ОИУК/СР в моче, повышенным в 2,5 раз относительно здоровых и в 1,7 раз относительно больных РМП как с диабетом, так и без него (р = 0,027–0,034). Выявление резкого повышения показателя, отражающего активацию моноаминоксидазной реакции, способствующей наработке реакционноспособной перекиси водорода, в моче при сахарном диабете подтверждает возможность МАО-зависимого механизма развития окислительного стресса у данной категории больных.
Интересно отметить, что, согласно данным литературы, в крови больных СД 2 типа, осложненным диабетической ретинопатией, выявлено повышение содержания триптофана и 3-кратное увеличение уровня 5-гидрокситриптофана, являющегося промежуточным продуктом образования серотонина из триптофана [15]. Поскольку по данным, полученным авторами, содержание серотонина в моче больных СД не изменялось относительно группы доноров, а уровень 5-ОИУК был повышен в 2,5 раза, можно предположить, что при СД серотонин не накапливается, превращаясь в реакции, катализируемой МАО, в 5-ОИУК, что сопровождается образованием перекиси водорода, участвующей в интенсификации процессов свободнорадикального окисления.
Заключение
Для всех больных РМП было установлено повышение в моче содержания серотонина и продукта его превращения в реакции, катализируемой МАО, что было статически значимо более выражено при наличии у пациентов СД 2 типа. Соотношение норадреналина к серотонину было снижено, а соотношение 5-ОИУК к серотонину повышено в обеих группах больных с РМП, а также в группе сравнения (только СД). Наиболее высокий уровень 5-ОИУК при протекании РМП на фоне СД позволяет предположить важную роль МАО-зависимого механизма развития окислительного стресса у данной категории больных. При этом высокий уровень серотонина в моче больных РМП, при наличии СД (статистически значимо превышающий его содержание в остальных группах), позволяет предположить более тяжелое течение заболевания с вероятностью худшего прогноза.