Научный журнал
Международный журнал экспериментального образования
ISSN 2618–7159
ИФ РИНЦ = 0,425

ВЛИЯНИЕ ГИСТОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И ОРГАННОГО ОКРУЖЕНИЯ НА ФАКТОРЫ ЛОКАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА ПРИ РАКЕ ЖЕЛУДКА И ТОЛСТОЙ КИШКИ

Кит О.И. 1 Златник Е.Ю. 1 Никипелова Е.А. 1 Новикова И.А. 1 Геворкян Ю.А. 1
1 ФГБУ «Ростовский научно-исследовательский онкологический институт» Минздрава России
Изучали субпопуляционный состав лимфоцитов при раке желудка и толстой кишки в ткани опухоли, перитуморальной зоны и линии резекции. Установлен ряд различий, более выраженных в зависимости от тканевого окружения, чем от гистологического типа опухоли. Аденокарцинома желудка отличается от аденокарциномы толстой кишки меньшим количеством CD3+CD8+ и большим NК-клеток в опухоли; перитуморальная область содержит меньше В-лимфоцитов и больше NК-клеток, а образцы ткани линии резекции - больше СD3+СD4+ и меньше NК-клеток. Факторы локального иммунитета при опухолях желудка различного гистотипа имеют меньше различий, чем при опухолях одинакового гистотипа, развивающихся в разных органах (желудке и толстой кишке).
рак желудка
толстой кишки
субпопуляции лимфоцитов.
1. Бережная Н.М., Чехун В.Ф. Иммунология злокачественного роста. – Киев.: Наукова Думка, 2005. – 792 с.
2. Бережная Н.М. Роль системы иммунитета в микроокружении опухоли. I. Клетки и цитокины – участники воспаления // Онкология. – 2009. – Т.11. – № 1. – С. 6-17.
3. Кит О.И., Шапошников А.В., Златник Е.Ю. и др. Местный клеточный иммунитет при аденокарциноме и полипах толстой кишки // Сибирское мед. обозрение. – 2012. – Т. 76. – №4. – С.11-16
4. Никипелова Е.А., Златник Е.Ю., Шапошников А.В. Цитотоксические субпопуляции лимфоцитов, инфильтрирующих опухоль и перифокальную ткань, у больных с метастатическими поражениями печени // Мед. иммунология. – 2005. – Т.7. – № 2-3. – С 206-207.
5. Франциянц Е.М., Геворкян Ю.А., Комарова Е.Ф. и др. Активность свободно-радикального окисления в ткани первично-множественного рака толстой кишки // Фундаментальные исследования. – 2013. – №2. – С. 201-204.
6. Хаитов Р.М. Физиология иммунной системы. – М.: ВИНИТИ РАН, 2001. – 223 с.
7. Ярилин А.А. Основы иммунологии. – М.: Медицина, 1999. – 608 с.
8. Balkwill F. Cancer and the chemokine network // Nat. Res. Cancer 2004. v.4 №7. P. 540-550.
9. Fidler I.J. The organ microenvironvent and cancer metastasis // Differentiation. – 2002. – v. 70. – №9-10. – P.498-505.
10. Ichihara F., Kono K., Takahashi A. et al. Increased population of regulatory T-cells in peripheral blood and tumor-infiltrating lymphocytes in patients with gastric and esophageal cancers // Clin. Cancer Res. – 2003. – v.9. – P. 4404-4408.
11. Lewis C.E., Pollard W.J. Distinct role of macrophages in different tumor microenvirontments // Cancer Res. – 2006. – № 66(2). – P. 605-612.
12. Nakamura T., Fidler I.J., Coombes K.R. Gene expression profile of metastatic human pancreatic cancer cells depends on the organ microenvironment // Cancer Research. – 2007. – v. 67. – №1. – P. 139-148.
13. Pages F. et al. Effector memory T cells, early metastasis, and survival in colorectal cancer / Pages F., Berger A., Camus M., Sanchez-Cabo F., Costes A., Molidor R., Mlecnik B., Kirilovsky A. Nilsson M., Damotte D., Meatchi T., Bruneval P., Cugnenc P.H., Trajanoski Z., Fridman W.H., Galon J. // N. Engl. J Med. – 2005. – Vol. 353. – Р. 2654-2666.
14. Pollard J.W. Tumor-educated macrophages promote tumor progression and metastasis // Nat. Rev. Cancer. – 2004. – v.4. – №1. – P. 71-78.
15. Zlatnik E.Y., Nikipelova E.A., Shaposhnikov A.V. Immunologic microenvironment in colon tumor patients // Experimental oncology. Sept. – 2010. – v.32. Suppl. – P. 27.

Введение

Взаимоотношения опухоли и организма-опухоленосителя реализуются на организменном, органном, межклеточном, молекулярном уровнях. Важнейшим звеном этих взаимодействий является иммунная система с врожденными и адаптивными факторами, находящимися как в периферической крови, так и в опухолевой ткани. При исследовании противоопухолевого иммунитета обычно изучают общие (системные) клеточные и гуморальные факторы, определяемые в крови, что с учетом рециркуляции лимфоцитов [6, 7] представляется оправданным, но недостаточным, поскольку решающим для элиминации антигена является эффекторное звено, находящееся в очаге [2, 13]. Несмотря на то, что феномен инфильтрации опухоли иммунокомпетентными клетками давно известен, в современной литературе их роль расценивается неоднозначно, т.к. они благодаря продукции цитокинов и факторов роста могут способствовать не только ее регрессии, но и росту и метастазированию [1, 8, 11, 14].

По-видимому, состав иммунокомпетентных клеток, присутствующих в опухоли, формируется в результате влияния как самой опухоли, так и ее окружения [1, 2]. Ранее нами были показаны различия лимфоцитарного микроокружения для опухолей толстой кишки: доброкачественных (полипов) и злокачественных (рака) [3, 15], а также для первичных и метастатических опухолей печени [4]. Соседствующая с опухолью перитуморальная область может не только влиять на развитие опухоли, но и в свою очередь подвергаться ее влиянию, приобретая сходство с самой опухолью по метаболическим особенностям [5], что делает ее перспективным объектом и для иммунологического исследования. Факторы клеточного иммунитета, потенциально препятствующие или способствующие развитию опухоли и находящиеся в различных немалигнизированных тканях, также недостаточно исследованы. Так, если довольно подробно изучен состав иммунокомпетентных клеток толстой кишки в норме и при различных заболеваниях [6, 7, 13], то присутствии в ткани и опухолях желудка некоторых лимфоцитарных субпопуляций имеются только единичные сообщения [10].

Итак, изучение особенностей локального иммунитета и его изменений при развитии злокачественных опухолей представляет собой важную, но недостаточно проясненную проблему, значимую для понимания их патогенеза, а также возможного прогноза и лечения.

Целью работы является выявление влияния гистологического строения опухоли и особенностей ее органного окружения на факторы локального клеточного иммунитета у больных раком желудка и толстой кишки.

Материалы и методы

В исследование были включены 48 больных с местно-распространенным (III стадия) раком желудка (РЖ) и толстой кишки (РТК), у которых первым этапом лечения выполнялась операция. У 18 больных (возраст 36 - 76 лет) были диагностированы первичные спорадические аденокарциномы толстого кишечника, у 30 (возраст 38 - 68 лет) - рак желудка, из них у 18 при гистологическом исследовании была выявлена аденокарцинома, у 9 перстневидноклеточный рак (ПКР), у 3 недифференцированный рак (НДР). В ходе оперативных вмешательств проводили удаление опухолевого очага с дальнейшим исследованием ткани опухоли, а также визуально неизмененных участков ткани на расстоянии 1-3 см (перитуморальная зона) и 7-10 см (линия резекции) от края опухоли. Полученные образцы ex temporaе гомогенизировали в среде 199. Иммунофенотипирование лимфоцитов периферической крови и образцов тканей, проводили с помощью панели моноклональных антител T-B-NK (CD3, CD4, CD8, CD19, CD16, CD56), методом проточной цитофлюориметрии на цитофлюориметре FacsCanto II BD. Статистическую обработку результатов выполняли с использованием параметрических и непараметрических методов (t-критерия Стьюдента, z-критерия знаков, критерия Уилкоксона).

Результаты и обсуждение

Результаты представлены в табл. 1-3 и на рис. 1. В периферической крови по изученным иммунологическим показателям больных РТК и РЖ различий не отмечено (рис. 1).

missing image file

Рис. 1. Субпопуляции лимфоцитов периферической крови больных аденокарциномой

толстой кишки и желудка

РТК – рак толстой кишки; РЖ – рак желудка

Таблица 1

Субпопуляции лимфоцитов тканей больных аденокарциномой толстой кишки и желудка

Опухоли

Образцы тканей

Субпопуляции лимфоцитов, %

CD3+

CD3+CD4+

CD3+CD8+

CD19+

CD16+/56+

РТК (n=18)

Опухоль

61,2±

3,5 ** ■

33,0±

3,0* **

26,9±

4,5■

24,1±

5,2**

12,4±

3,5■

Перитумо-ральная зона

47,6±

5,1

21,4±

3,8

21,0±

5,1

43,64±

7,6■

10,8±

3,0■

Линия резекции

49,0±

7,5

21,4±

4,1■

26,5±

6,6

35,8±

5,3

13,9±

4,9

РЖ (n=18)

Опухоль

48,0±

1,73* ** ■

36,3±

1,8**

10,1±

1,4* ** ■

29,8±

1,2* ** ■

21,2±

1,0*■

Перитуморальная зона

57,9±

1,93

28,2±

1,4

27,4±

1,2

16,8±

1,07*■

23,2±

3,85*■

Линия резекции

62,7±

2,2

35,3±

1,67** ■

23,6±

1,27

21,4±

1,87**■

8,22±

1,0**

Примечание * - статистически достоверные отличия от линии резекции; ** - статистически достоверные отличия от перитуморальной зоны; ■- статистически достоверные различия между РТК и РЖ (Р<0,05)

В отличие от крови, при исследовании образцов тканей были установлены статистически достоверные различия в зависимости от локализации аденокарциномы (табл. 1). Так, в ткани опухоли толстой кишки содержится больше Т-лимфоцитов, чем в опухолевой ткани желудка, и это различие связано с низким содержанием в последней CD3+CD8+ клеток. При этом в ткани аденокарциномы желудка оказалось в 2 раза более высокое содержание NК-клеток по сравнению с аденокарциномой толстой кишки. В перитуморальной зоне также обнаружен ряд различий, а именно, в образцах опухолей толстой кишки отмечено более высокое содержание В-лимфоцитов и более низкое – NК-клеток. Линия резекции, характеризующая немалигнизированную ткань органа, также имеет различия по содержанию в ней лимфоцитарных субпопуляций: в ткани желудка выявлено статистически достоверно более высокое количество СD3+СD4+ клеток и более низкое В-лимфоцитов по сравнению с тканью толстой кишки.

Результаты, характеризующие факторы локального иммунитета при опухоли одного органа, но с различным гистологическим строением, представлены на примере аденокарциномы в сравнении с перстневидно-клеточным и недифференцированным раком желудка в табл. 2. Данные по ПКР и НДР были суммированы, т.к. для этих опухолей характерно сходное и в целом более неблагоприятное клиническое течение, чем для аденокарциномы.

Как видно из данных, представленных в табл. 2, в ткани опухоли статистически достоверные различия наблюдались только по одному параметру: уровню зрелых Т-лимфоцитов (CD3+), который был выше при аденокарциноме, чем при ПКР и НДР. Состав лимфоцитов перитуморальной области не имел статистически достоверных различий, однако они были обнаружены в ткани, взятой по линии резекции: при аденокарциноме по сравнению с ПКР/НДР уровень СD3+ клеток был выше, по-видимому, за счет СD3+СD8+ лимфоцитов.

Сравнительная характеристика состава лимфоцитов, содержащихся в исследованных образцах тканей, представлена в табл. 3

Сопоставляя приведенные в табл. 3 различия состава лимфоцитов при опухолях различного гистотипа в одном органе и опухолях одного гистотипа в разных органах, можно отметить превалирующее значение органного окружения, по-видимому, обеспечивающего особенности формирования локальных иммунных реакций с преобладанием тех или иных лимфоцитарных субпопуляций.

Таблица 2

Субпопуляции лимфоцитов в образцах тканей желудка

при различном гистотипе опухоли

Показатель, %

Группы больных

Аденокарцинома (n=18)

ПКР, НДР (n=12)

опухоль

перитуморальная зона

линия

резекции

опухоль

перитуморальная зона

линия

резекции

CD3+

48,0±1,7*

57,9±1,9

62,7±2,2*

42,9±1,5*

55,2±0,6

56,9±1,0*

CD3+CD4+

36,3±0,8

28,2±1,4

35,3±1,7

35,3±0,6

25,3±1,4

39,0±1,8

CD3+CD8+

10,1±0,4

27,4±1,2

23,6±1,2*

8,7±0,8

27,8±1,7

16,6±1,2*

CD19+

29,8±1,2

16,8±1,1

28,0±1,3

29,6±0,7

17,5±1,6

30,1±0,9

CD16+CD56+

21,2±1,0

21,4±1,9

8,3±1,0

23,2±2,1

24,9±1,6

10,6±1,4

Примечание. * - статистически достоверные отличия в зависимости от гистотипа (Р<0,05)

Таблица 3

Количество статистически достоверных различий

между содержанием субпопуляций лимфоцитов в образцах тканей

Образцы тканей

РЖ и РТК аденокарцинома

РЖ аденокарцинома и ПРК/НДР

Опухоль

3 (CD3+, CD3+CD8+, CD16+CD56+)

1 (CD3+)

Перитуморальная зона

2 (CD19+, CD16+CD56+)

0

Линия резекции

2 (CD19+, CD3+CD4+)

2 (CD3+, CD3+CD8+)

Итак, установлены различия содержания факторов локального клеточного иммунитета, присутствующих в микроокружении аденокарциномы при ее развитии в разных органах желудочно-кишечного тракта. Аденокарцинома желудка характеризуется преобладанием в ней цитотоксических лимфоцитов, ответственных за врожденный иммунитет (NК), над участвующими в реакциях адаптивного иммунитета (СD3+СD8+). Интересно, что в перитуморальной зоне и в ткани линии резекции при аденокарциноме желудка количество СD3+СD8+ клеток существенно выше, чем в опухолевом очаге, и это также отличает ее от микроокружения опухоли того же гистотипа в толстой кишке. Противоположная ситуация наблюдается по NК и В-лимфоцитам: количество NК, одинаковое в непораженной ткани толстой кишки и желудка, при РЖ концентрируется в перитуморальной зоне и в опухоли. Напротив, содержание В-клеток в неизмененной ткани толстой кишки и ее перитуморальной области выше, чем в ткани самой опухоли, что соответствует представлениям о развитом В-клеточном звене иммунитета именно в толстой кишке, имеющей высокую антигенную нагрузку [6, 7].

Заключение

Выявленные особенности локального иммунитета при раке желудка и толстой кишки могут быть связаны с явлением органоспецифичности, описанной I.J. Fidler (2002) [9] при характеристике различий активности опухолевых клеток в разных органах в зависимости от складывающихся в них условий (особенностей клеточного состава, цитокинового баланса, наличия или отсутствия биологически активных веществ медиаторной или гормональной природы, состояния экстрацеллюлярного матрикса, сосудистой сети, микрофлоры, генерации активных форм кислорода и пр.). Наши данные свидетельствуют о том, что органоспецифичность может проявляться не только в плане способности опухолевых клеток приживляться и экспрессировать гены, обеспечивающие их пролиферативный и метастатический потенциал [12], но и в отношении формирования определенного лимфоцитарного микроокружения опухоли с преобладанием факторов врожденного или адаптивного иммунитета.


Библиографическая ссылка

Кит О.И., Златник Е.Ю., Никипелова Е.А., Новикова И.А., Геворкян Ю.А. ВЛИЯНИЕ ГИСТОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ И ОРГАННОГО ОКРУЖЕНИЯ НА ФАКТОРЫ ЛОКАЛЬНОГО ИММУНИТЕТА ПРИ РАКЕ ЖЕЛУДКА И ТОЛСТОЙ КИШКИ // Международный журнал экспериментального образования. – 2014. – № 1-1. – С. 76-79;
URL: https://expeducation.ru/ru/article/view?id=4520 (дата обращения: 28.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674