ПРОГНОСТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ЦИКЛООКСИГЕНАЗИ-2 У ХВОРИХ НА РАК ШИЙКИ МАТКИ

ВСТУП

У структурі онкологічної захворюваності жіночого населення України рак шийки матки (РШМ) займає 6-те місце, а серед жінок віком від 15 до 54 років, хворих на онкологічну патологію, 2-ге рангове місце. По відношенню до всіх злоякісних новоутворень жінок частка пацієнток із РШМ становить 6,2%. За даними Національного канцерреєстру України у 2007 р. зареєстровано 4898 хворих на РШМ, з них 18,5% не прожили і року, загальна кількість померлих складає 2193 [1]. 30–45% хворих на РШМ помирають протягом перших 5 років від прогресування основного захворювання, причиною смерті хворих є розвиток місцевих рецидивів і віддалених метастазів [2]. За даними різних авторів частота лімфогенних метастазів при клінічно чи морфологічно верифікованому РШМ IА1 стадії складає 1%, IА2 — 5–8%, IВ1 — 12,7%, IВ2 — 34%,

II — 23–45%, III сягає 50–60% [3, 4].

Традиційно прогнозування перебігу РШМ базується на комплексах загальновідомих клінікоморфологічних факторів [5]. Однак за даними багатьох клінічних спостережень [6, 7] у хворих на РШМ, які отримують стандартне лікування та мають пухлини однакової гістологічної будови і стадії поширення захворювання, віддалені результати варіюють у широких межах. В останні роки, завдяки широкому впровадженню у патологоанатомічну практику імуногістохімічних (ІГХ) методів дослідження, виявлено великий спектр об’єктивних характеристик пухлин, які заслуговують на увагу не тільки як діагностичні критерії, але і прогностичні показники. Багатьма авторами як за кордоном, так і в нашій країні активно вивчаються особливості експресії білків р53, Bcl-2, p16, VEGF, Her2/neu (c-erbB), c-Myc, MMPs, TP, Ki-67, CXCR4 у клітинах злоякісних пухлин [6–10]. У якості можливих прогностичних маркерів при різних новоутвореннях (рак шлунка, тіла і шийки матки, молочної залози, яєчника, підшлункової залози тощо) активно вивчається експресія цикло-

оксигеназ (СОХ-1, -2) [11–18]. СОХ-1 — ключовий фермент у перебудові арахідонової кислоти у простагландини, який виявляється практично в усіх тканинах та є необхідним для їх нормальних фізіологічних функцій. Показано, що у злоякісних пухлинах різної локалізації (у тому числі й шийки матки) спостерігається підвищена експресія СОХ-2. Це призводить до пригнічення апоптозу, активації неоангіогенезу, підвищення адгезивних та метастатичних властивостей пухлинних клітин. Підвищення інвазивності при РШМ асоціюється з активністю мембранних металопротеїназ 2-го типу (ММР-2), внаслідок чого збільшується кількість mРНК для ММР-1 [19, 20]. Цей ензим, експресію якого індукує СОХ2, руйнує колагеновий матрикс базальної мембрани і таким чином стимулює інвазію пухлинних клітин. У доступній нам літературі зустрічаються поодинокі повідомлення, в яких автори використовують експресію СОХ-2 у пухлинних клітинах шийки матки як показник для прогнозування перебігу захворювання та ефективності протипухлинної терапії [21–26]. Поряд з цим особливості зв’язку експресії СОХ-2 у пухлинних клітинах з клінічними прогностичними факторами та виживаністю хворих на РШМ ще остаточно не визначено.

Мета дослідження — вивчити особливості зв’язків між показниками експресії пухлинними клітинами ферменту СОХ-2 та традиційними клініко-морфологічними прогностичними факторами, а також виживаністю хворих на РШМ.

ОБ’ЄКТ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ

В основі дослідження лежить ретроспективний аналіз історій хвороб та архівного гістологічного матеріалу (парафінових блоків пухлин) 75 хворих на РШМ, які перебували на стаціонарному лікуванні у ДУ «Національний інститут раку» у період з 1993 по 2008 р. Усім хворим проведено оперативне втручання в обсязі пангістеректомія 3-го типу. Середній вік хворих — 48 (25–73) років. Стадію хвороби визначали за класифікацією FIGО та TNM: стадію 0

встановлено у 2 (2,7%), I — у 41 (54,6%), II — у 15

(20%), III — у 15 (20%), IV — у 2 (2,7%) пацієнток.

Плоскоклітинні форми РШМ діагностовано у 65 (86,6%) (з них помірнодиференційованих пухлин — 38, низькодиференційованих — 27), аденокарциному — у 10 (13,4%) випадках (з них помірнодиференційованих пухлин — 4, низькодиференційованих — 6). У 30 (40%) хворих через деякий час розвинувся рецидив захворювання. Клініко-морфологічні характеристики пацієнток наведені в табл. 1.

вважали їх статистично достовірними при р ≤ 0,05. Аналіз виживаності виконували за допомогою методу Каплана — Майєра.

РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Аналіз результатів ІГХ-дослідження у загальній групі хворих показав, що позитивну реакцію з МкАТ, специфічними до СОХ-2, відзначали у 88% пухлин (рисунок).

Таблиця 1

Клініко-морфологічна характеристика хворих на РШМ

*Наведено стадію захворювання за FIGO, у дужках — за TNM.

ІГХ-дослідження експресії фермента СОХ-2 проведено на парафінових зрізах тканини пухлин шийки матки за загальновизнаним методом

[27] з використанням специфічних моноклональних антитіл (МкАТ) («Diagnostic BioSystems», USA, клон 4H12).

Оцінку результатів проводили за допомогою світлового мікроскопу напівкількісним методом, враховуючи кількість клітин та інтенсивність забарвлення [28]. У дослідженні застосовували наступні критерії оцінки: за інтенсивністю експресії: (1+) — слабке забарвлення; (2+) — помірне забарвлення; (3+) — сильне забарвлення цитоплазми досліджуваних пухлинних клітин; за кількістю забарвлених клітин: пухлину вважали негативною за експресією СОХ-2, якщо у тканини була відсутня цитоплазматична реакція з МкАТ; при позитивній реакції у цитоплазмі 0–20% клітин — низький рівень, 20–50% — середній рівень та 50–100% — високий рівень експресії СОХ-2.

Статистичну обробку результатів проводи-

ли з використанням стандартного пакету програм Statistica 6.0. Кореляційний аналіз здійснювали за допомогою розрахунку коефіцієнта кореляції Пірсона (r). Значимість відмінностей між окремими групами оцінювали за критерієм Стьюдента і

Рисунок. Високий (а, х 400) та середній (б, х 200) рівень експресії СОХ-2 у клітинах плоскоклітинного РШМ, гематоксилін.

При цьому слабку експресію СОХ-2 спостерігали у 24%, помірну — у 18,7%, сильну — у 57,3% досліджуваних пухлин шийки матки (табл. 2). Було встановлено, що експресія СОХ-2 різної інтенсивності відзначалась у переважної більшості пухлин шийки матки, що співпадає з даними інших дослідників [29–31].

Таблиця 2

Розподіл досліджених пухлин залежно від рівня експресії СОХ-2

Згідно з деякими клінічними спостереженнями

[32] однією з прогностичних ознак, яка визначає агресивність перебігу РШМ, є вік хворих. Середній рівень експресії СОХ-2 у нашому дослідженні для жінок віком молодше 50 років дорівнював 53,0%, для пацієнток вікової групи від 50 до 55 років — 61,3%, а у пацієнток у постменопаузальний період (> 55 років) — 58,3%. Тобто не було достовірної різниці між рівнем експресії СОХ-2 залежно від віку хворих (р > 0,05) (табл. 3).

Таблиця 3

Експресія СОХ-2 у хворих на рак шийки матки різних вікових груп

1Порівняно з групою 1; 2з групою 2; 3з групою 3.

Відомо, що основним прогностичним фактором, який визначає перебіг і прогноз РШМ, є стадія захворювання. За отриманими нами даними достовірне зростання рівня експресії СОХ-2 (75,3%) відзначали у пухлинних клітинах хворих на РШМ ІІ стадії порівняно з 0 (27,5%) та I стадією (51,5%). Поряд з цим встановлено тенденцію до зниження експресії цього білка при ІІІ та IV стадії захворювання (49,3 та 42,5% відповідно) порівняно з ІІ стадією (табл. 4).

Таблиця 4

Експресія СОХ-2 у пухлинах залежно від стадії РШМ (FIGO)

1Порівняно з групою 1; 2з групою 2; 3з групою 3; 4з групою 4;

5з групою 5.

У сучасній літературі не існує єдиної точки зору щодо кореляції експресії СОХ-2 зі стадією РШМ [25, 26, 30]. У зв’язку з цим, ми вважаємо, що дослідження особливостей експресії СОХ-2 залежно від стадії захворювання потребує подальшого вивчення.

Поряд зі стадією пухлинної хвороби на прогноз перебігу РШМ також впливає гістологічний тип пухлини та ступінь її диференціювання. Аналіз експресії СОХ-2 у різних гістологічних типах РШМ з різним ступенем диференціювання показав, що з 65 плоскоклітинних карцином позитивними за експресією СОХ-2 були 50,1%, а з 10 аденокарцином — 66,1%. Тобто залежності між рівнем експресії СОХ-2 та гістологічним типом пухлини нами не встановлено (r = 0,15, p > 0,05) (табл. 5) що, вірогідно пов’язано з невеликою кількістю хворих у групі з аденокарциномами.

Таблиця 5 Показники експресії СОХ-2 у пухлинах хворих на РШМ різних

гістологічних типів і ступеня диференціювання

У табл. 5 і 6: 1порівняно з групою 1; 2з групою 2; 3з групою 3; 4з групою 4.

Слід відзначити, що найбільший відсоток СОХ-2+-клітин спостерігався, як правило, у низькодиференційованих пухлинах шийки матки обох досліджуваних гістологічних типів (r = 0,11, p<0.05), при цьому чітко прослідковувалась тенденція залежності інтенсивності ІГХ-реакції з МкАТ проти СОХ-2 від гістологічного типу злоякісних пухлин шийки матки. При аналізі експресії СОХ-2 залежно від ступеня диференціювання пухлин не виявлено статистично достовірних відмінностей (р > 0,05) (див. табл. 5). Подібну закономірність відзначено іншими дослідниками [17].

Існують поодинокі публікації, в яких проаналізовано зв’язок між рівнем експресії СОХ-2 і наявністю метастазів у ЛВ [21, 26, 29]. Ми не отримали достовірних кореляцій між експресією СОХ-2 та наявністю віддалених метастазів при РШМ (r = 0,08, p > 0,05), що вірогідно пояснюється недостатнім розміром вибірки хворих, і тому потребує подальших досліджень у цьому напрямку (табл. 6).

Таблиця 6

Експресія СОХ-2 у пухлинах хворих на РШМ залежно від ураження ЛВ і наявності віддалених метастазів

Одним з основних критеріїв, що свідчить про агресивність перебігу РШМ, є показники тривалості загальної та безрецидивної виживаності хворих. Залежно від термінів безрецидивної виживаності досліджувані хворі були розподілені на 2 групи. Встановлено, що у групі хворих з тривалістю безрецидивного періоду > 5 років (група 1) рівень експресії СОХ-2 складав 11%; у групі хворих з рецидивами (група 2) — 81%; відмінність була достовірною (р < 0,05). На підставі отриманих результатів можна зробити висновок, що низький рівень експресії СОХ-2 спостерігається в групі хворих з безрецидивним періодом > 5 років.

Таблиця 7

Рівень експресії СОХ-2 у хворих на РШМ залежно від тривалості безрецидивного періоду

Поряд з цим була проаналізована залежність наявності експресії СОХ-2 від показників тривалості загального виживання. Як видно з табл. 8, високий рівень експресії СОХ-2 відзначали в пухлинах

хворих з більш низькими показниками виживання (р < 0,05 при порівнянні з виживанням > 36 міс); на противагу цьому, низьку експресію (20% клітин) відзначали в 55,6% випадку хворих, які прожили

> 36 міс.

Таблиця 8

Розподіл хворих на РШМ залежно від експресії СОХ-2

у пухлинних клітинах і тривалості періоду загального виживання

Слід зазначити, що показники загального виживання хворих на РШМ I та II стадії з підвищеним вмістом СОХ-2 у пухлинних клітинах не перевищували 15 міс.

Згідно з даними сучасної літератури [12–15, 18, 33, 34] прогресування пухлинного росту і метастазування при РШМ асоціюється з підвищеною експресією СОХ-2, із розміром пухлини, глибиною стромальної інвазії, параметральною інвазією, метастазами в ЛВ і несприятливим прогнозом перебігу захворювання [15, 21, 26, 29, 35, 36]. Однак не в усіх вищезгаданих дослідженнях встановлено стійкі корелятивні зв’язки з основними параметрами, деякі з них містять досить суперечливі результати. Не дивлячись на те, що в нашому дослідженні експресію СОХ-2 спостерігали в більшості пухлин, нами не було виявлено кореляційної залежності експресії СОХ-2 з такими клініко-морфологічними параметрами РШМ як вік, гістологічний тип, ступінь диференціювання пухлини та метастатичне ураження ЛВ. Відсутність статистично достовірної (р > 0,05) кореляції рівня експресії СОХ-2 з гістологічним типом та стадією РШМ вірогідно пов’язана з невеликою кількістю пацієнток у досліджених групах. Поряд з цим нами виявлено, що достовірне зниження показників загальної і безрецидивної виживаності хворих на РШМ, незалежно від клініко-морфологічних параметрів пухлин, асоціюється з підвищеною експресією СОХ-2 у пухлинних клітинах.

ВИСНОВКИ

1. ІГХ-визначення експресії СОХ-2 може бути використано в якості маркера прогнозу перебігу захворювання у хворих на РШМ.

2. Хворі на РШМ з позитивною експресією СОХ-2 мають більш агресивний фенотип пухлин, ніж з негативною; це є підставою для подальших досліджень, спрямованих на застосування інгібіторів СОХ-2 [37] у комплексі зі стандартними методами при лікуванні хворих на РШМ.

ЛІТЕРАТУРА

1. Федоренко ЗП, Гулак ЛО, Горох ЄЛ та ін. Рак в Україні, 2006–2007. Захворюваність, смертність, виживаність, показники діяльності онкологічної служби. Бюл Нац канцерреєстру України. Київ, 2008; (9). 100 c.

2. Крикунова ЛИ. Лучевая терапия рака шейки матки. Практическая онкол 2002; 3 (3): 194–9.

3. Козаченко ВП. Клиническая онкогинекология. Москва: Медицина, 2005. 373 с.

4. Алешикова ОИ. Лучевые и молекулярно-биологические критерии оценки еффективности неоадъювантной химиотерапии местно-распространенного рака шейки матки (IIB– IIIВ стадий). [Автореф дис … канд мед наук]. Москва: Российский научный центр рентгенорадиологии Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи, 2007. 25 с.

5. Умарова СГ. Изучение процессов генерализации рака шейки матки после проведенного лечения с использованием математических методов исследования по ЭВМ. [Автореф дис …канд. мед наук]. Ташкент, 1992. 17 с.

6. Гаспарян НА, Пожарисский КП, Жаринов ГМ и др. Иммуногистохимическое изучение предсказательного значения онкобелков р53, HER-2, c-myc при лучевой терапии плоскоклеточного рака шейки матки. Вопр онкол 2007; 53 (4): 439–44.

7. Кузнецова МЕ, Пожарисский КМ, Винокуров ВЛ и др. Экспрессия Ki-67 как показатель эффективности лучевой терапии и исхода плоскоклеточного местно-распространенного рака шейки матки (иммуногистохимическое исследование). Вопр онкол 2007; 53 (2): 175–80.

8. Лук’янова НЮ, Юрченко ОВ, Свінціцький ВС та ін. Прогностичні молекулярні маркери у хворих на рак яєчника. Онкология 2006; 8 (3): 241–4.

9. Lindstrom AK, Stendahl U, Tot T, et al. Predicting the outcome of squamous cell carcinoma of the uterine cervix using combinations of individual tumor marker expressions. Anticancer Res 2007; 27 (3B): 1609–15.

10. Лук’янова НЮ. Молекулярно-біологічні особливості злоякісних пухлин яєчника з фенотипом лікарської резистентності. [Автореф дис … канд біол наук]. Київ: Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, 2007. 20 с.

11. Болдарян НА. Прогностическое значение циклооксигеназ и муцинов при раке эндометрия. Сибирский онкол журн 2008; (Приложение 1): 18–9.

12. Santini D, Vincenzi B, Yonini G, et al. Cyclooxygenase-2 overexpression is associated with a poor outcome in resected ampullary cancer patients. Clin Cancer Res 2005; 11 (10): 3784–9.

13. Raspollini MR, Amunni G, Villanucci A, et al. Expression of inducible nitric oxide synthase and cyclooxigenase-2 in ovarian cancer: correlation with clinical outcome. Gynecol Oncol 2004; 92: 806–12.

14. Ferrandina G, Lauriola L, Zannoni M.G, et al. Increased cyclooxygenase-2 expression is associated with chemotherapy resistance and poor survival in cervical cancer patients. J Clin Oncol 2002; 8: 973–81.

15. Nagai N, Tian X, Mukai K, et al. Overexpression of cyclooxygenase-2 protein and its relationship to apoptosis in cervical carcinoma treated with neoadjuvant chemotherapy. Int J Mol Med 2003; 12 (5): 709–14.

16. Kim YB, Kim GE, Pyo HR, et al. Differential cyclooxigenase-2 expression in squamous cell carcinoma and adenocarcinoma of the uterine cervix. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2004; 60 (3): 822–9.

17. Kim JS, Li S, Kim JM, et al. Cyclooxygenase-2 expression as a predictor of para-aortic lymph node recurrence in uterine cervical cancer. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2007; 70 (5): 1507–15.

18. Kim GE, Kim YB, Cho NC, et al. Synchronous coexpression of epidermal growth factor and cyclooxigenase-2 in carcinomas of the uterine cervix: a potential predictor of poor survival. Clin Cancer Res 2004; 10 (4): 1366–74.

19. Pyo H, Kim YB, Cho NH, et al. Coexpression of cyclooxigenase-2 and thymidine phosphorilase as a prognostic

    indicator in patients with FIGO stage IIB squamous cell carcinoma of uterine cervix treated with radiotherapy and concurrent chemotherapy. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2005; 62 (3): 725–32.

20. Fujimoto J, Toyoki H, Sato E, et al. Expression of cyclooxygenase-2 related to angiogenesis in uterine cervical cancers. J Biomed Sci 2006; 13 (6): 825–32.

21. Tangjitgamol S, Ramirez PT, Sun CC, et al. Expression of HER-2/neu, epidermal growth factor receptor, vascular endothelial growth factor, cyclooxigenase-2, estrogen receptor, and progesterone receptor in small cell and large cell neuroendocrine carcinoma of the uterine cervix: a clinicopatologic and prognostic study. Int J Gynecol Cancer 2005; 15 (4): 646–56.

22. Khunamornpong S, Settakorn J, Sukran K, et al. Cyclooxygenase-2 expression in squamous cell carcinoma of the uterine cervix is associated with limph node metastasis. Gynecol Oncol 2009; 112 (1): 241–7.

23. Ryu HS, Chang KH, Yang HW, et al. High cyclooxigenase-2 expression in stage IB cervical cancer with lyph node metastasis or parametrial invasion. Gynecol Oncol 2000; 76 (3): 320–5.

24. Kim YB, Kim GE, Cho NH, et al. Overexpression of cyclooxygenase- 2 is associated with a poor prognosis in patients with squamous cell carcinoma of the uterine cervix treated with radiation and concurrent chemotherapy. Cancer 2002; 95 (3): 531–9.

25. Williams CS, Tsujii M, Reese J, et al. Host cyclooxygenase-2 modulated carcinoma growth. J Clin Invest 2000; 105: 1589–94.

26. Noriyuki M, Sumi T, Zhi X, et al. Vascular endothelial growth factor, matrix metalloproteinases, and cyclooxygenase-2 influence prognosis of uterine cervical cancer in young women. Int J Oncol 2007; 31 (3): 531–6.

27. Dannenberg AJ, Altoki NK, Boyle JO, et al . Cyclooxygenase-2: a pharmacological target for the prevention of cancer. Lancet Oncol 2001; 2: 544–51.

28. Allred D, Harvey J, Berado M, et al. Prognostic and predictive factors in breast cancer by immunohistochemical analysis. Mod Path 1998; 11: 155–68.

29. Davies G, Salter J, Hills M, et al. Correlation between

1. Kojima M, Morisaki T, Uchiyama A, et al. Association of enchanced cyclooxygenase-2 expression with possible local immunosupression in human colorectal carcinomas. Ann Surg Oncol 2001; 8: 458–65.

2. Ferrandina G, Ranelletti F, Legge F, et al. Prognostic Role of the Ratio between cyclooxygenase-2 in tumor and stroma compartments in cervical cancer. Clin Cancer Res 2004; 10: 3117–23.

3. Steinbach G, Lynch PM, Phillips RK, et al. The effect of celecoxib, a cyclooxygenase-2 inhibitor, in familial adenomatous polyposis. N Engl J Med 2000; 29: 1946–52.

4. Ferrandina G, Ranelletti F, Legge F, et al. Celecoxib modulates the expression of cyclooxigenase-2 (COX-2), Ki67, apoptosis-related marker, and microvessel density in human cervical cancer: a pilot study. Clin Cancer Res 2003; 9: 4324–31.

5. Milas L, Mason KA, Liao Z, et al. Chemoradiotherapy: emerging treatment improvement strategies. Head Neck 2003; 25: 152–67.

6. Kishi K, Petersen S, Petersen C, et al. Preferential enchancement of tumor radioresponse by a cyclooxygenase-2 ingibitor. Cancer Res 2000; 60: 1326–31.

   cyclooxigenase-2 expression and angiogenesis in human breast

   cancer. Clin Cancer Res 2003; 9: 2651–6.

   1. Moore BC, Simmons DL. COX-2 ingibition, apoptosis, and chemoprevention by nonsteroidal anti-inflamatori drags. Curr Med Chem 2000; 7: 1131–44.

   2. Sun Y, Tang XM, Half E, et al. Cyclooxygenase-2 overexpression reduces apoptotic suscepibiliti by ingibiting the cytochrome c- dependent apoptotic pathway in colon cancer cells. Cancer Res 2002; 62: 6323–8.