Реферат: Зміни протеїназно-інгібіторного балансу при рості злоякісних пухлин з індукованою резистентністю до цисплатину
Усі отримані кількісн результати досліджень підлягали статистичній обробці загальноприйнятими методами варіаційної і кореляційної статистики з використанням пакету прикладних програм “Microsoft Excel 7.0”. Із сукупності даних розраховували середнє арифметичне варіаційного ряду (М), похибку середнього арифметичного (m), критерій Ст’юдента (t), рівень значущост (р). Різницю вважали статистично достовірною при рівні значимості р<0,05. Ступінь кореляційного зв’язку між окремими показниками визначали з використанням комп’ютерної програми “STATISTICA 6.0” методом непараметричної рангової кореляції Спірмена (rho).
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ
На першому етапі дослідження доцільно було переконатися, чи дійсно отримані шляхом послідовних перещеплень пухлинних клітин підштами карциноми Герена та карциноми легені Льюїс є резистентними до цисплатину. Дослідження показали, що у мишей із карциномою легені Льюїс по мірі зростання курсів введення цисплатину відмічали поступове зменшення впливу цитостатика на ріст первинно пухлини та її метастазування (табл. 1).
Таблиця 1
Протипухлинний та антиметастатичний ефект цисплатину при рості карциноми легені Льюїс (28 доба після перещеплення пухлини)
| Групи тварин |
Діаметр первинної пухлини (мм) (n=10) |
Гальмування росту первинної пухлини (%) |
Середня кількість метастазів на тварину (n=10) |
Зменшення кількості легеневих метастазів (%) | |
| LLC | контроль | 14,0 ± 0,3 | - | 24,2 ± 2,1 | - |
| цисплатин |
7,6 ± 0,5# |
46 |
8,6 ± 0,9# |
64,5 | |
| LLC-9 | контроль | 14,5 ± 0,6 | - | 20,2 ± 1,4 | - |
| цисплатин |
10,7 ± 0,6*, # |
26 |
10,8 ± 0,6# |
46 | |
| LLC-19 | контроль | 13,5 ± 0,5 | - | 27,6 ± 2,7 | - |
| цисплатин | 11,5 ± 0,8* | 15 |
20,4 ± 1,3# |
26 | |
| LLC-27 | контроль | 13,9 ± 0,5 | - | 29,8 ± 1,4* | - |
| цисплатин | 13,5 ± 0,6* | 3 | 26,4 ± 2,2 | 11 | |
Примітки:
* – P<0,05 у порівнянні з вихідною пухлиною;
# – P<0,05 у порівнянні з відповідним контролем.
Карцинома Герена після 12 послідовних курсів введення цисплатину також практично втратила чутливість до цитостатика: відсоток гальмування росту пухлини складав 4,2% (р>0,05), тоді як аналогічний показник в групі тварин з вихідною пухлиною досягав 95% (р<0,01).
Кінетика росту карциноми Герена та карциноми легені Льюїс з індукованою резистентністю до цисплатину. Зниження чутливості пухлин до цисплатину супроводжується суттєвими змінами кінетики їх росту. Зокрема, для резистентної до цисплатину карциноми Герена характерною є пролонгація латентного періоду росту пухлини в 3,3 рази та підвищення швидкості її росту в 2,0 рази в експоненційній фазі порівняно з вихідною пухлиною (р<0,05).
Кінетика росту резистентних до цисплатину підштамів карциноми легені Льюїс також мала суттєві відмінності порівняно з такою у вихідній пухлин (рис.1).
Аналіз кінетичних параметрів росту карциноми легені Льюїс свідчить, що для пухлин з середнім і високим ступенем резистентності до цисплатину (LLC-19 та LLC-27) характерним є пролонгація латентного періоду їх росту (в 2,0 рази) та підвищення швидкості росту в експоненційній фазі (в 3,4 та 3,7 рази, відповідно). Цікаво, що для пухлин з низьким ступенем резистентності (LLC-9) такі зміни не характерні.
Незважаючи на тривалу пролонгацію латентного періоду росту пухлин LLC-19 та LLC-27, швидкість їх росту в експоненційній фазі є значно вищою порівняно з пухлиною LLC, що, на нашу думку, нівелює ефект затримки латентного періоду росту даних пухлин та призводить до швидкого наростання пухлинної маси.
Таким чином, при співставленні кінетики росту підштамів карциноми Герена та карциноми легені Льюїс, які були отримані на кінцевих строках формування резистентності до цисплатину (GC/R та LLC-27), виявлено, що для обох експериментальних пухлин характерним є пролонгація латентного періоду росту та підвищення швидкост росту пухлин в експоненційній фазі.
Формування резистентності карциноми легені Льюїс до цисплатину супроводжувалося також зміною інтенсивності її метастазування: статистична обробка результатів виявила підвищення середньої кількості метастазів на термінальній фаз росту пухлини LLC-27 (p<0,05) порівняно з вихідною пухлиною (табл. 1). Аналіз динаміки змін швидкості метастазування при зниженні чутливості карциноми леген Льюїс до цисплатину свідчить про його неоднонаправлені зміни: від зростання (на 18,2%; p<0,05) до зниження (на 20,9%; p<0,001).
Таким чином, кінетика росту та інтенсивність метастазування карциноми легені Льюїс визначається ступенем її резистентності: для пухлин з середнім і високим ступенем резистентності (LLC-19 та LLC-27) характерним є пролонгація латентного періоду росту пухлини (в 1,9 та 2,0 рази, відповідно), підвищення швидкості росту в експоненційній фазі (в 3,3 та 3,7 рази, відповідно) та зростання інтенсивност метастазування (пухлина LLC-27). Для пухлин з низьким ступенем резистентності (LLC-9) такі зміни не є характерними.
Протеолітична активність та вміст основних інгібіторів протеїназ у плазмі крові тварин при рості пухлин з індукованою резистентністю до цисплатину. Визначення рівнів ПРА, б1-ІП б2М в плазмі крові щурів з вихідною та резистентною до цисплатину карциномою Герена проводили у динаміці росту пухлини: на 9, 18, 21, 25 добу після перещеплення.
В плазмі крові щурів із резистентною до цисплатину карциномою Герена в латентний період її росту виявлено зниження рівня ПРА на 32,2% порівняно з аналогічним показником у плазмі крові тварин із вихідною пухлиною (табл. 2). В експоненційній фазі росту (період з 18 по 21 добу включно) резистентної пухлини відмічено значне зростання рівня ПРА в плазмі крові (в 2,4 та 2,3 рази, відповідно; p<0,05) порівняно з таким у плазмі крові тварин із вихідною пухлиною. Аналогічні зміни продовжували відмічати на термінальній фазі росту пухлин: величина ПРА в плазмі крові тварин з резистентною пухлиною в 2,2 рази перевищувала таку в плазмі крові тварин з вихідною пухлиною (p<0,05).
Таблиця 2
ПРА (мкмоль арг/хв на л) у плазмі крові щурів при рості карциноми Герена з індукованою резистентністю до цисплатину
| Пухлина | 0 доба | 9 доба | 18 доба | 21 доба | 25 доба |
| GC | 139,0±5,0 | 121,0±6,0 | 99,0±3,0* | 108,0±4,0* | 151,0±9,0 |
| GC/R | 139,0±5,0 |
82,0±8,0*, # |
233,0±19,0*, # |
249,0±24,0*, # |
329,0±15,0*, # |
Примітки:
GC – вихідна карцинома Герена, GC/R – резистентна до цисплатину карцинома Герена;
* – Р<0,05 у порівнянні з інтактним контролем;
# – Р<0,05 у порівнянні з відповідним показником у групі з вихідною пухлиною.
Таким чином, аналіз отриманих даних свідчить, що характерною особливістю резистентної до цисплатину карциноми Герена є суттєве підвищення рівня ПРА в експоненційній та термінальній фазах росту пухлини порівняно з аналогічним показником в групі тварин з вихідною пухлиною (p<0,05).
Зміни протеолітичного потенціалу плазми крові щурів з резистентною до цисплатину карциномою Герена супроводжуються також суттєвими змінами рівнів основних нгібіторів протеїназ, які визначають антипротеолітичний потенціал. Зокрема, в експоненційній фазі росту резистентної карциноми Герена в плазмі крові тварин було виявлено підвищення рівня б1-ІП (в середньому на 28,5%) порівняно з таким у тварин з вихідною пухлиною (p<0,05).
При співставленні рівнів ПРА та б1-ІП в експоненційній фазі росту вихідної та резистентної до цисплатину карциноми Герена виявлено однонаправлений характер змін даних показників: зі зниженням величини ПРА з деяким запізненням у часі відмічали також і зниження рівня б1-ІП у плазмі крові тварин із вихідною пухлиною; підвищення рівня ПРА супроводжувалось паралельним зростанням вмісту інгібітора в плазмі крові тварин з резистентною пухлиною. На думку дослідників (Акбашева О.Е. и соавт., 1999), зростання рівня б1-ІП можна розглядати як адекватну реакцію організму на підвищення ПРА, спрямовану проти деструкції тканин та поширеності пухлинного процесу. Зрозуміло, що для нейтралізації високого рівня ПРА в плазмі крові щурів з резистентною пухлиною, необхідним є підвищення вмісту нгібітора, що і спостерігається в експерименті. З іншого боку, підвищення рівня б1-ІП як білка гострої фази запалення є несприятливим фактором перебігу захворювання і тому характеризує резистентну пухлину як більш агресивнішу.
Динаміка змін б2М – універсального інгібітора протеолітичних ферментів, в плазмі крові тварин з вихідною та резистентною до цисплатину карциномою Герена має однонаправлений характер, який проявляється в зниженні рівня інгібітора. Однак, було встановлено, що зниження ступеня чутливості пухлини до цитостатика супроводжується статистично достовірним зниженням рівня б2М в латентний період росту (на 16,7%) та в експоненційній фазі росту пухлини (на 18,0%).
Визначення протеїназно-інгібіторного балансу проводили шляхом обчислення співвідношення рівнів ПРА/б1-ІП та ПРА/б2М. Величину даного співвідношення в плазмі крові щурів із групи інтактного контролю приймали за одиницю і обчислювали на основі процентного співвідношення, яке для кожного з показників у групі контролю дорівнювало 100% (табл. 3).
Результати дослідження показали, що характерною особливістю резистентно до цисплатину карциноми Герена є зміни в направленості протеїназно-інгібіторного балансу в експоненційній та термінальній фазах росту пухлини (табл. 3). Зокрема, в плазмі крові щурів із вихідною карциномою Герена зниження величини ПРА/б1-ІП відносно рівня інтактного контролю асоціюється з пригніченням протеолізу, очевидно, за рахунок інгібування активності протеолітичних ферментів. На противагу наведеним даним, величина співвідношення рівнів ПРА/б1-ІП в експоненційній та термінальній фазах росту резистентної пухлини в 2,0 рази (p<0,05) перевищує таку в групі тварин з вихідною пухлиною, що фактично свідчить про порушення динамічної рівноваги між протеолітичними ферментами та їх інгібітором у бік підвищення сумарної активност серинових протеїназ при розвитку резистентності карциноми Герена до цисплатину. Слід також зазначити, що величина співвідношення рівнів ПРА/б1-ІП вказу на те, що рівень б1-ІП в плазмі крові щурів з резистентною пухлиною недостатнім для нейтралізації наявної ПРА.
Величина співвідношення рівнів ПРА/б2М також була значно вищою в плазмі крові щурів із резистентою до цисплатину карциномою Герена (табл.3), що свідчить про суттєве порушення рівноваги “фермент-інгібітор” при розвитку резистентност карциноми Герена до цисплатину.
Експоненційна фаза росту резистентної до цисплатину карциноми Герена характеризувалася значним підвищенням співвідношення рівнів б1-ІП/б2М в плазмі крові порівняно з відповідним показником у групі тварин із вихідною пухлиною (табл. 3), що свідчить про істотне порушення антипротеолітичного балансу при розвитку резистентності пухлини до цисплатину.
Підсумовуючи результати проведеного фрагменту роботи, можна констатувати, що при розвитку резистентності карциноми Герена до цисплатину найбільш суттєві відмінност в кінетиці пухлинного росту та характері змін протеїназно-інгібіторного балансу були виявлені в експоненційній фазі росту пухлин.
Наступним завданням роботи було дослідження динаміки змін показників системи протеолізу в плазмі крові мишей з різними за чутливістю до цисплатину підштамами карциноми легені Льюїс. Визначення рівнів ПРА, б1-ІП і б2М в плазмі крові мишей різних груп проводили на 10, 15, 20, 25, 28 добу після перещеплення пухлини.
При зниженні чутливості пухлини до цитостатика суттєві зміни рівнів ПРА були виявлені в латентний період та експоненційній фазі росту пухлини (табл. 4).
В латентний період росту пухлини LLC-9 (як і пухлини LLC) не відмічали вірогідних змін ПРА (р>0,05) порівняно з відповідним показником інтактного контролю, тоді як для пухлин з більш низьким ступенем чутливості до цисплатину (LLC-19 і LLC-27) характерним було суттєве підвищення рівня ПРА (в 1,6 та 2,0 рази, відповідно, р<0,05). При зниженні чутливості до цисплатину карциноми легені Льюїс в експоненційній фаз росту також відмічали зростання ПРА в плазмі крові (р<0,05). Крім того, було показано, що зміна рівнів ПРА в плазмі крові мишей із карциномою легені Льюїс в експоненційній фазі росту (на 25 добу) визначається ступенем резистентності пухлини до цисплатину: для пухлин з низьким ступенем резистентності (LLC-9) характерним незначне підвищення ПРА (в 1,4 рази), для пухлин з середнім (LLC-19) та високим (LLC-27) ступенем резистентності – значне підвищення ПРА (в 2,1 та 4,1 рази, відповідно).
Таким чином, аналіз одержаних даних свідчить про підвищення величини ПРА в плазмі крові мишей із карциномою легені Льюїс при розвитку резистентност до цисплатину: зі збільшенням ступеня резистентності пухлини до цитостатика відмічається підвищення ПРА в латентний період та експоненційній фазі росту.
Співставлення рівня б1-ІП в експоненційній фазі росту різних за чутливістю до цисплатину підштамів карциноми легені Льюїс свідчить, що зниження чутливості пухлини до цитостатика супроводжується суттєвим підвищенням рівня б1-ІП в плазмі крові тварин. Зокрема, вміст інгібітора в плазм крові тварин із пухлиною LLC-27 на 60% перевищував значення інтактного контролю (р<0,05), тоді як для пухлин LLC і LLC-9 таких змін не виявлено. Різниця між рівнем даного інгібітора в плазмі крові тварин з пухлиною LLC та з пухлиною LLC-27 складала 58,5% (р<0,05). Відмічено асоціативний зв’язок між зростанням рівня б1-ІП в експоненційній фазі росту пухлини LLC-27 та підвищенням інтенсивност метастазування.
Співвідношення рівнів ПРА/б1-ІП, величина якого зроста зі збільшенням ступеня резистентності карциноми легені Льюїс, вказує на те, що, незважаючи на високий рівень б1-ІП по відношенню до інтактного контролю, в плазмі крові мишей з пухлинами LLC-19 та LLC-27 спостерігається відносний дефіцит б1-ІП, тобто концентрації інгібітора недостатньо для нейтралізації наявно активності протеолітичних ферментів (табл. 5). Необхідно також зазначити, що найбільш суттєві зміни співвідношення рівнів ПРА/б1-ІП відмічаються при рост пухлини LLC-27, для якої характерним була найвища інтенсивність метастазування. Високий метастатичний потенціал пухлини LLC-27 порівняно з пухлиною LLC свідчить про підвищення її інвазивності, реалізація якої вимагає високої активності протеолітичних ферментів.
