Молекулярные аспекты диагностики и лечения рака молочной железы
Гареев Д.А.,
Александрова Д.А.,
Талипова Х.М.,
Халилова Ю.И.,
Шарифьянова Э.А.
Аннотации
Белок С 3 системы компонента комплемента в структуре альфа-цепи имеет тиоэфирную связь, благодаря которой он присоединяется к акцепторным молекулам, происходит перестройка молекулы и образуется её конформационная форма С 3(Н 2О). В свою очередь, она запускает активацию комплемента по альтернативному пути. При раке молочной железы (РМЖ) белок С 3 претерпевает модификационные перестройки, вызванные появлением большего количества нуклеофилов, способствующих образованию С 3(Н 2О). Исследование было проведено при участии 22 пациенток отделения маммологии Республиканского клинического онкологического диспансера г. Уфы в возрасте от 50 до 70 лет, а также 12 практически здоровых женщин, принятых за контрольную группу. Определение уровня С 3(Н 2О) проводили в процессе инкубации сыворотки венозной крови. В результате исследования выявлено, что уровень С 3(Н 2О) в сыворотке крови у больных РМЖ через 3, 5, 7, 9 часов практически не отличался от того же показателя у здоровых женщин, и только через 11 часов инкубации в 1,5 раза превышал контроль, что может быть дополнительным критерием не только в диагностике РМЖ, но и в оценке риска его развития. Также выявлены корреляционные зависимости между гемоглобином, скоростью оседания эритроцитов и содержанием тромбоцитов. Проведён анализ литературы, связанной с диагностикой и лечением заболевания.
Ключевые слова: рак молочной железы, терапия, С 3 системы компонента комплемента.
MOLECULAR ASPECTS OF DIAGNOSTICS AND TREATMENT OF BREAST CANCER
Gareev D.A., Alexandrova D.A., Talipova H.M., Halilova U.I., Sharifyanova E.A.
Scientific Advisor - Grand Ph. D. in Biology, Full professor Knyazeva O.A.
Bashkir State Medical Universitet, Ufa
Ufa, Russia (450000, Ufa, Lenin str., 3) bashgmu@gmail.com
The C3 protein of the complement system in the structure of the alpha chain has a thioether bond, due to which it joins the acceptor molecules, the molecule is rearranged and its conformational form C3 (H2O) is formed. In turn, it starts the activation of complement on the alternative path. In breast cancer, the C3 protein undergoes modification changes caused by the appearance of a larger number of nucleophiles that promote the formation of C3 (H2O). The study was conducted with the participation of 22 patients from the department of mammology of the Republican Clinical Oncology Center in Ufa at the age of 50 to 70 years, as well as 12 practically healthy women taken for a control group. The determination of the level of C3 (H2O) was carried out during the incubation of serum of venous blood. As a result of the study, it was found that the level of C3 (H2O) in the serum in patients with breast cancer at 3, 5, 7, 9 hours practically did not differ from the same index in healthy women, and only after 11 hours of incubation was in 1.5 times more than control. This may be an additional criterion not only in the diagnosis of breast cancer, but also in assessing the risk of its development. As a result of the study, correlations between hemoglobin, erythrocyte sedimentation rate and platelet count were revealed. We analyzed the literature related to the diagnosis and treatment of breast cancer.
Key words: breast cancer, therapy, C3 complement system.
На сегодняшний день онкологические заболевания являются вторыми после сердечно-сосудистых среди причин смертности в мире. Стрессы, неблагоприятная экологическая обстановка, чрезмерное питание или, напротив, недоедание - всё это является катализаторами развития опухолевых болезней, а в некоторых случаях выступает и их причинами.
Самый распространённый рак среди женщин - рак молочной железы. Ежегодно в мире регистрируют от 800 тыс. до 1 млн. новых случаев заболеваний раком груди (диаграмма 1).
Диаграмма 1. Абсолютное число зарегистрированных больных с диагнозом РМЖ в 2004-2014гг. в России*
2004 2006 2008 2010 2012 2014
*по данным ВОЗ на 2014 год
Материалы исследования и методы. В связи с распространённостью данного заболевания, мы решили изучить рак молочной железы и провести исследование среди 22 пациенток отделения маммологии Республиканского клинического онкологического диспансера г. Уфы в возрасте от 50 до 70 лет. Изучались данные из истории болезни, а также исследовались биохимические показатели крови, например, такой, как содержания конформационной формы белка С 3 компонента комплемента С 3(Н 2О).
Белок С 3 - центральный компонент системы комплемента. Его особенностью является наличие внутримолекулярной тиоэфирной связи в б-цепи, благодаря которой он способен ковалентно присоединяться к акцепторным молекулам. В результате происходит перестройка молекулы и образуется ее конформационная форма - С 3(Н 2О), инициирующая активацию комплемента по альтернативному пути.
При неопластических процессах белок С 3 претерпевает модификационные изменения, вызванные появлением большего (по сравнению со здоровыми донорами) количества различных нуклеофилов, способствующих его конформационному переходу и образованию производной формы - С 3(Н 2О). маммология рак кровь
Определение уровня С 3(Н 2О) проводили в процессе инкубации сыворотки венозной крови больных: РМЖ (n=22) и 12 практически здоровых женщин, принятых за контроль. Каждую пробу крови брали на 0,1 М раствор ЭДТА (рН 7,4) в соотношении 4:1. Затем плазму отделяли центрифугированием при 300g, инкубировали при 37оС в течение 1,5; 3; 5; 7; 9; 11; 24 часов, замораживали и хранили при -70оС. Размораживание проб производили одновременно, непосредственно перед постановкой эксперимента. Уровень С 3(Н 2О) определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) с помощью специфических моноклональных антител (МКА). В качестве нижних антител использовали мышиные анти С 3 МКА - H11C3, верхних - G10, взаимодействующие с антигенной детерминантой, экспонированной только на С 3(Н 2О). Антитела были получены в ГНЦ НИИ особо чистых биопрепаратов, Санкт-Петербург.
Диаграмма 2. Корреляция уровня С 3(Н 2О) компонента комплемента у больных РМЖ и практически здоровых женщин в зависимости от времени
Время инкубации, час
РМЖ
Результаты и обсуждение. При РМЖ через 3, 5, 7, 9 и 11 часов инкубации уровень С 3(Н 2О) практически не отличался от контрольного и только к 11 часам примерно в 1,5 раза превышал контроль (p<0,001) (диаграмма 2).
Помимо этого, мы изучили корреляционные зависимости между собой таких показателей, как гемоглобин крови, скорость оседания эритроцитов и содержание тромбоцитов (диаграмма 3, диаграмма 4). Выявленные корреляции соответствуют физиологическим параметрам, но также, в свою очередь, могут быть показательными для диагностики рака молочной железы.
Также мы провели небольшой литературный обзор по молекулярно-биологическим и биохимическим основам возникновения и развития рака молочной железы, а также по диагностике данного заболевания.
Рак молочной железы на 20% генетически детерминированный признак. Генетическими факторами предрасположенности к данному заболеванию считают гены BRCA1 и BRCA2.
Белок Р-21 активированная киназа (РАК 4) является стимулятором трансформации эпителиальных клеток и образования опухолей в молочной железе, то есть является онкогенным белком при карциноме груди. Высокая экспрессия РАК 4 связана с более крупным размером опухоли, метастазами в лимфатических узлах и раком продвинутой стадии. Более того, она связана с низкой выживаемостью. В связи с этим, в качестве препаратов для лечения рака молочной железы могут использоваться ингибиторы РАК 4, что приводит, в конечном счете, к прекращению роста и развития опухоли.
Изучено и действие производных хинолина на РМЖ путём изменения целостности клеточных мембран опухолевых клеток, ингибирования клеточного цикла и стимуляции их апоптоза, что указывает на его потенциальное применение в терапии рака.
CD73, известный как экто-5'-нулеотидаза, играет критическую роль в развитии рака, включая метастазы. Сверхэкспрессия CD73 способствует росту и метастазированию карциномы груди. Тиамулин, являющийся ингибитором CD73, также, как выяснилось, может успешно применяться для лечения рака молочной железы.
Помимо прочего, для больных, у которых опухоль экспрессирует специфический ген HER2, предназначена таргентная терапия. Применяют препарат трастузумаб, представляющий собой рекомбинантные гуманизированные моноклональные антитела, относящиеся к IgG1, производные ДНК подкласса, блокирующие активность гена HER2 в клетках опухоли молочной железы и замедляющий канцерогенез [3].