В настоящее время все чаще высказывается мысль о том, что одним из основных факторов развития злокачественных болезней является нарушение системных механизмов регуляции [4]. Развитие и прогрессия рака молочной железы обусловлены не столько воздействием на ткани-мишени истинных эстрогенов, сколько гормональным дисбалансом между классами стероидных гормонов и их метаболитов [9]. Учитывая признанную гетерогенность рака молочной железы (РМЖ), выделяют ряд параметров, которые могут оказывать влияние на клиническое течение и прогноз исхода заболевания. Наряду с «высокотехнологичным» и затратным определением рецепторов эстрогена и прогестерона, экспрессии HER-2/neu, индекса Ki-67, безусловно выполняющих свою положительную роль в выборе стратегии лечения [6], несомненно, влияние на прогноз заболевания таких факторов, как возраст и менструальный статус женщины.
Известно, что риск рака молочной железы увеличивается в пери- и менопаузальный период, хотя в последние годы растет процент и репродуктивных больных. Во время перименопаузы резко возрастает число ановуляторных циклов, в результате чего в интегральной нейроэндокринной системе формируется состояние «хронической гиперэстрогении», что в той или иной степени отражается на тканях-мишенях [2]. У женщин в менопаузе синтез эстрогенов происходит внегонадно: в печени, жировой и мышечной ткани, а также в ткани молочной железы и эндометрии [3]. Зачастую, несмотря на низкую концентрацию циркулирующего в крови эстрадиола после менопаузы, его концентрация в нормальной и опухолевой ткани молочной железы поддерживается на высоком уровне [12]. Изменение активности ферментов, участвующих в синтезе и метаболизме эстрогенов, ассоциировано с такими клинико-морфологическими параметрами, как возраст и состояние менструальной функции. Показано, что у молодых пациенток до 40 лет в ткани опухоли выявлено снижение активности ароматазы и глутатион-S-трансферазы, а также повышение активности 2,4-эстрогенгидроксилаз по сравнению с больными старших возрастных групп. При этом отмечено, что дисбаланс в системе локального синтеза эстрогенов и их инактивации сопряжен с агрессивным течением опухолевого процесса [8].
Эстрадиол и эстрон представляют собой только 10–15 % от всего количества эстрогеновых производных в клетке, а 85–90 % – это метаболиты эстрогенов. Окисление до гидроксипроизводных является главным направлением метаболизма эндогенных стероидов. Основными продуктами гидроксилирования являются 2-гидроксиэстрон (2–ОНЕ1), 2-гидроксиэстрадиол (2-ОНЕ2), и 16α-гидроксиэстрон (16α-ОНЕ1). 2-гидроксиметаболиты оказывают слабый эффект на пролиферацию по сравнению с 16α-ОНЕ1, что было показано в исследованиях на клеточных культурах. Связываясь с эстрогеновыми рецепторами, 2–ОНЕ1 может оказывать блокирующее действие на них, что не дает более мощным производным эстрогена воздействовать на клетку. 2-гидроксиметаболиты являются сильными антиоксидантами, защищая организм от перекисного окисления липидов и повреждения ДНК. Они также индуцируют апоптоз в раковых клетках [11]. 16α-гидроксиэстрон является мощным агонистом эстрогенов. Митогенность 16α-ОНЕ1 в 2 раза выше, чем у эстрадиола, так как 16α-ОНЕ1 способен ковалентно необратимо связываться с локусами эндоплазматического ретикулума наряду со связыванием с ядерными эстрогеновыми рецепторами, что обеспечивает их стимуляцию на протяжении дней, а не часов, при этом эффект сохраняется до момента деградации связывающих белков [12]. В исследованиях in vivo было показано, что метаболизм эстрогенов по пути 16-гидроксилирования в 4,6 раз выше у пациенток с РМЖ по сравнению с образцами тканей женщин контрольной группы, перенесших редукционную маммопластику [5].
Цель исследования: учитывая прогностическую важность изменения уровня метаболитов эстрогенов при раке молочной железы, целью работы явилось изучение содержания 2-ОН и 16-ОН метаболитов эстрогенов в периферической крови, моче, а также опухолевой и перифокальной ткани у больных раком молочной железы разного возраста и менструального статуса.
Материалы и методы исследования
Исследования метаболитов эстрона проводили в периферической крови, моче, а также образцах тканей опухоли и перифокальной зоны, полученных при оперативном лечении рака молочной железы. У 51 пациентки морфологическая структура опухоли была представлена инфильтрирующим протоковым раком (T2N0-1M0), из них: 16 женщин репродуктивного возраста (40,5 ± 1,3 лет); 8 женщин в перименопаузе – менструальный цикл отсутствует менее 1 года, средний возраст 51 ± 1,2 и 27 женщин в менопаузе, менструальный цикл отсутствует более 5 лет, средний возраст 68,6 ± 1,9 лет. Уровень 2-ОН и 16-ОН метаболитов определяли в крови, моче, опухолевой и перифокальной ткани ИФА методом Эстромет 2/16. В качестве группы сравнения были обследованы по 20 здоровых женщин аналогичного возраста, а также исследована интактная ткань молочной железы, полученная в результате хирургической редукции. В каждом случае было получено добровольное информированное согласие на использование биологического материала для научно-исследовательских целей. Статистическая обработка полученных данных была осуществлена с помощью компьютерного пакета программы «Statistica 6,0», оценка достоверности произведена с использованием t-критерия Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение
Прежде всего было проведено исследование уровня метаболитов эстрона в крови. Результаты показали, что на направленность изменение метаболитов в крови – снижение содержания 2ОН-эстрона в 1,4–1,6 раз и повышение в 1,9–2,5 раз 16-ОН эстрона менструальный статус и возраст влияние не оказывали (табл. 1).
Вместе с тем удалось выявить некоторые различия, связанные с возрастным фактором, в интенсивности метаболизма. Так, у молодых пациенток уровень 16ОН эстрона был на 62 % выше, чем у перименопаузальных и менопаузальных. В результате изменений концентраций метаболитов в крови произошел дисбаланс их соотношения, что отразилось на коэффициенте 2ОН/16ОН – снизился в 2,5 раза у перименопаузальных и менопаузальных и максимально – в 3,8 раза ‒ у репродуктивных пациенток.
Известно, что в перименопаузальный и менопаузальный период при общем дефиците эстрогенов организм перестраивается на синтез метаболитов эстрадиола, обладающих более выраженной биологической активностью [7]. Поэтому в последние годы большое значение в определении риска возникновения опухолевого процесса уделяют метаболитам эстрадиола и эстрона. В настоящем исследовании подобное нарушение выявлено и у женщин репродуктивного возраста.
В модельной системе клеток дольково-протокового эпителия молочных желез мышей и человека установлено, что генотоксическими свойствами обладает 16-ɑ – гидроксипроизводное эстрона, он может увеличивать доступность хроматина к влиянию истинных канцерогенов, модифицировать метаболическую активацию последних и элиминацию организмом инициированных клеток, действуя по генотоксическому механизму [1].
Таблица 1
Уровень гидрокси-метаболитов эстрона в крови и моче у больных раком молочной железы разного возраста и менструального статуса
2ОН |
16ОН |
2ОН/16ОН |
|
Кровь (нг/мл) |
|||
Доноры |
0,95 ± 0,07 |
1,14 ± 0,08 |
0,84 ± 0,08 |
РМЖ репродуктивные женщины |
0,59 ± 0,011 |
2,8 ± 0,21 |
0,22 ± 0,021 |
РМЖ перименопаузальные женщины |
0,7 ± 0,051 |
2,1 ± 0,21,2 |
0,33 ± 0,031,2 |
РМЖ менопаузальные женщины |
0,59 ± 0,011 |
2,2 ± 0,21,2 |
0,27 ± 0,021,2 |
Моча (нг/мл) |
|||
Доноры |
5,5 ± 0,4 |
3,9 ± 0,28 |
1,41 ± 0,12 |
РМЖ репродуктивные женщины |
17,3 ± 1,41 |
13,8 ± 1,21 |
1,25 ± 0,1 |
РМЖ перименопаузальные женщины |
11,45 ± 1,01,2 |
14,7 ± 0,21 |
0,77 ± 0,021,2 |
РМЖ менопаузальные женщины |
59 % 3,7 ± 0,32 41 % 11,4 ± 1,01,2 |
76 % 11,4 ± 0,71 24 % 3,4 ± 0,22 |
52 % 0,46 ± 0,041,2 48 % 1,06 ± 0,041 |
Примечания: 1 – достоверное отличие от нормы; 2 – отличие от группы репродуктивных женщин (р < 0,05–0,001).
Большинство метаболитов эстрогенов выделяются с мочой, скорость метаболического клиренса эстрона несколько превышает эстрадиол, что может быть связано с более сильным связыванием с сывороточными белка эстрадиола, нежели эстрона [1]. В ходе исследования эстрогеновых метаболитов в моче была выявлена существенная активизация процесса гидроксилирования, что выразилось в повышении концентрации как 2ОН, так и 16ОН. У женщин репродуктивного возраста уровень 2ОН и 16ОН эстрона повысился в 3,1–3,5 раза по сравнению с нормой, что не привело к достоверному изменению коэффициента 2ОН/16ОН. У перименопаузальных больных раком молочной железы содержание 2ОН-эстрона в моче превышало физиологическую норму в 2,1 раз, а 16ОН-эстрона – в 3,8 раза, что привело к снижению коэффициента соотношения в 1,8 раза по сравнению с нормой. Для менопаузальных пациенток была характерна высокая вариабельность данных, что позволило разделить их на 2 подгруппы: у 59 % больных уровень 2ОН в моче был снижен в 1,5 раза, а у 41 % – повышен в 2,1 раза по сравнению с нормой. В то же время у 76 % женщин в менопаузе содержание 16ОН эстрона превышало физиологическую норму в 2,9 раза, тогда как только у 24 % не отличалось от нормы. В результате данных изменений у 52 % обследованных пациенток коэффициент 2ОН/16ОН был снижен в 3,1 раза, тогда как у 48 % – снижен в 1,3 раза по сравнению со здоровыми женщинами. Полученные результаты согласуются с данными проспективного исследования, в которое вошли 24 697 женщины в постменопаузе. A. Wellejus et. al (2005) [13] определили, что повышенный риск развития РМЖ имели те из них, у кого были определены высокие концентрации 16α-ОНЕ1 в моче.
Таким образом, настоящее исследование подтвердило литературные данные об изменении метаболизма эстрогенов в крови и моче у больных раком молочной железы. Кроме того, было выявлено достоверное отличие показателей у женщин репродуктивного возраста по сравнению с менопаузальными и перименопаузальными пациентками в сторону усиления дисбаланса и увеличения концентрации «агрессивного» 16-гидроксиметаболита эстрона в крови. При этом показатели исследованных метаболитов в моче не имели подобного значения. Возможно, это связано с тем, что уровень активных веществ в крови имеет большее биологическое значение для организма, чем выведенные с мочой, утилизированные продукты.
Однако особый интерес представило изучение уровня метаболитов в опухолевой ткани молочной железы (табл. 2). Так, в злокачественной опухоли молочной железы была обнаружена высокая интенсификация процессов метаболизма эстрогенов: у женщин репродуктивного возраста уровень 2ОН возрос в 6,4 раза, а 16ОН – в 16,7 раза; у переменопаузальных женщин содержание 2ОН превышало норму в 6 раз, а 16ОН – в 17,3 раза, у менопаузальных – 2ОН в 6,8 раз, а 16ОН – в 11 раза, по сравнению с интактной тканью молочной железы полученной в ходе редукции. Кроме увеличения абсолютного содержания метаболитов, в опухолевом узле был отмечен и дисбаланс в соотношении 2ОН/16ОН, что выразилось в снижении коэффициента в 1,6 раз у менопаузальных женщин и в 2,5–2,9 у репродуктивных и перименопаузальных больных, по сравнению с нормой. Как видно по представленным данным из табл. 2, у больных молодого возраста и перименопаузальных пациенток уровень 16 гидроксиэстрона оказался статистически достоверно в 1,5 раза выше, чем у менопаузальных женщин.
Таблица 2
Уровень гидрокси – метаболитов эстрона в опухолевой и перифокальной ткани у больных раком молочной железы разного возраста и менструального статуса
2ОН |
16ОН |
2ОН/16ОН |
|
Опухолевая ткань (нг/г ткани) |
|||
РМЖ репродуктивные женщины |
6,7 ± 0,31 |
15,2 ± 1,21 |
0,46 ± 0,031 |
РМЖ пременопаузальные женщины |
6,3 ± 0,51 |
15,7 ± 1,01 |
0,4 ± 0,031 |
РМЖ менопаузальные женщины |
7,1 ± 0,21 |
9,98 ± 0,71,2 |
0,71 ± 0,051,2 |
Перифокальная зона (нг/г ткани) |
|||
РМЖ репродуктивные женщины |
6,7 ± 0,371 |
9,98 ± 0,91 |
0,67 ± 0,061 |
РМЖ пременопаузальные женщины |
6,6 ± 0,31 |
5,7 ± 0,11,2 |
1,15 ± 0,052 |
РМЖ менопаузальные женщины |
7,4 ± 0,31 |
7,5 ± 0,61,2 |
0,98 ± 0,082 |
Интактная ткань молочной железы(нг/г ткани) |
1,05 ± 0,1 |
0,91 ± 0,08 |
1,15 ± 0,09 |
Примечания: 1 – достоверное отличие от нормы; 2 – отличие от группы репродуктивных женщин (р < 0,05–0,001).
За счет этого и коэффициент соотношения у пожилых женщин оказался хотя и ниже нормы, но в 1,5 раза выше, чем у первых двух обследованных групп. Данная особенность может являться следствием более агрессивного развития злокачественной опухоли у молодого контингента по сравнению с менопаузальными больными.
Кроме опухолевой ткани особый интерес представляет собой перифокальная зона, которая, не имея признаков тканевого перерождения, непосредственно контактирует с опухолью. Несмотря на «гистологическую интакность» перифокальная зона обладала сходным с неоплазмой метаболизмом эстрогенов, что выразилось в повышении уровня 2ОН эстрона у женщин репродуктивного возраста в 6,4 раза, у перименопаузальных пациенток в 6,3 раза и менопаузальных в 7 раз. Содержание 16ОН эстрона в перифокальной зоне женщин молодого возраста оказалось повышенным в 11 раз, у перименопаузальных – в 6,3 раза и менопаузальных – в 8,2 раза. В результате чего дисбаланс в соотношении 2ОН/16ОН в перифокальной зоне был отмечен только у молодых больных – в 1,7 раз ниже нормы. Этот момент может свидетельствовать об отсутствии какого-то барьера между опухолью и интактной тканью молочной железы у молодых женщин. У больных репродуктивного возраста рост неоплазмы проходит на фоне изменения метаболизма всей молочной железы, а соответственно более агрессивно, чем локализованный перифокальной зоной, у пожилых пациенток.
Выводы
Подводя итог вышесказанному, можно предположить, что направленность изменений, характерных для злокачественного процесса в молочной железе не зависит от возраста и менструального статуса, однако интенсивность имеет свои особенности. У женщин репродуктивного возраста обнаружены не только большая интенсификация процессов метаболизма эстрона с превалированием «агрессивного» 16-ОН эстрона над «физиологическим» 2ОН-эстрогеном и нарушением баланса их соотношения, но и вовлечение перифокальной зоны опухоли в патологический процесс, что не столь выражено у женщин старших возрастных групп. Данный факт может быть одним из объяснений более агрессивного течения заболевания у молодых женщин за счет системного поражения молочной железы, не локализованного перифокальной зоной, представляющей собой все более расширяющееся опухолевое поле.
Рецензенты:
Максимов Г.К., д.м.н., профессор, главный научный сотрудник Южного научного центра РАН, г. Ростов-на-Дону;
Николаева Н.В., д.м.н., ассистент кафедры онкологии Ростовского государственного медицинского университета, г. Ростов-на-Дону.
Работа поступила в редакцию 07.06.2013.
Библиографическая ссылка
Кит О.И., Франциянц Е.М., Бандовкина В.А., Шатова Ю.С., Комарова Е.Ф., Верескунова М.И., Кучкина Л.П. СОДЕРЖАНИЕ МЕТАБОЛИТОВ ЭСТРОНА В ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЯХ И ТКАНЯХ У ЖЕНЩИН, БОЛЬНЫХ РАКОМ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ, РАЗНОГО ВОЗРАСТА И РЕПРОДУКТИВНОГО СТАТУСА // Фундаментальные исследования. – 2013. – № 7-2. – С. 319-323;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=31830 (дата обращения: 25.04.2024).