Межклеточный рак легких: Лечение мелкоклеточного рака легкого в Москве

alexxlab Разное

Содержание

Лечение мелкоклеточного рака легкого в Москве

Мелкоклеточный рак легкого (МРЛ) — опухоль из мелких, плохо очерченных клеток эпителия, отличающаяся быстрым развитием и высокой агрессивностью. На ранних стадиях развития болезнь не имеет характерных симптомов и редко своевременно диагностируется. При этом образование склонно к возникновению метастазов, относится к низкодифференцированным и плохо поддается лечению — эта форма считается более опасной, чем немелкоклеточная.

Исследования подтверждают прямую связь заболевания с курением. Поскольку эта привычка чаще встречается у мужчин, то и диагностируется мелкоклеточный рак чаще у сильной половины человечества, причем по мере увеличения количества курящих женщин и их доля в печальной статистике увеличивается.

Наш эксперт в этой сфере:

Рыков Максим Юрьевич

Главный врач, врач-онколог

Доктор медицинских наук
Опыт работы: 12 лет

Отправьте документы на почту [email protected] Возможность проведения лечения рассмотрит главный врач клиники.

К другим провоцирующим факторам относят неблагоприятную экологическую обстановку и вредные условия труда, хронические заболевания дыхательной системы (ХОБЛ, туберкулез), генетическую предрасположенность (аналогичный диагноз у родственников), воздействие радиации.

Симптомы и диагностика МРЛ

На начальном этапе симптоматики может не быть, а кашель принимают за признаки простуды или бронхита. В дальнейшем появляются осиплость голоса, одышка, затруднения при глотании, позднее — кровь в мокроте, слабость, повышенная утомляемость, субфебрильная температура, потеря аппетита.

Иногда изменения структуры легких выявляют при ежегодной флюорографии. Для уточнения диагноза используют рентген, УЗИ, КТ, ПЭТ, бронхоскопию, биопсии, плевральную пункцию.

Стадии и виды

По тому, насколько далеко зашел злокачественный процесс, выделяют 4 основные стадии:

I — опухоль до 3 см, локализована в одном легком и не затрагивает другие органы и лимфосистему;

II — размеры увеличиваются, возможно прорастание образования в бронхи;

III — новообразование разрастается, причем и по другим тканям и органам, с которыми оно соприкасается. Поражаются регионарные лимфоузлы;

IV — первичный очаг поражает сердце, пищевод, метастазирование приводит к появлению вторичных опухолей в отдаленных органах.

Также выделяют предрак, когда мутировавшие клетки уже есть, но ограничены небольшой группой и не разрастаются. По сути, болезни еще нет, но выявлены предпосылки к ее началу. При риске перерождения образование рекомендуется как можно быстрее удалить.

Госпитализация онкологических больных. Ежедневно. Круглосуточно

Нам доверяют 9500 пациентов ежегодно.

По цитологии МРЛ разделяют на овсяноклеточный, веретеноклеточный, мелкозернистый, плеоморфный, промежуточный типы. Они имеют свои особенности в ходе развития, терапии и в плане дальнейших прогнозов.

Лечение

План лечебных мероприятий зависит от специфики конкретного случая. На ранних стадиях опухоль может быть удалена хирургически, однако болезнь склонна к метастазированию. Поэтому при мелкоклеточном раке легких химиотерапия является основным методом. Обычно используют не один, а комплекс препаратов, и требуется несколько курсов. Также применяют лучевую и таргетную терапию.

Клиника НАКФФ проводит диагностику и лечение онкологических заболеваний, реабилитацию онкобольных, оказывает паллиативную помощь.

Позвоните или оставьте заявку

Мелкоклеточный рак легкого | Лечение в Москве на системе Кибер-Нож

Симптомы мелкоклеточного рака легкого

Мелкоклеточный рак почки на ранних стадиях протекает бессимптомно. Наиболее распространенные признаки данного заболевания появляются на более поздней стадии. К ним относится:

  • гематурия,
  • боли в поясничной области,
  • прощупывание опухоли,
  • повышение артериального давления.

Диагностика мелкоклеточного рака легкого

К наиболее эффективным методам диагностики данного заболевания относится:

  • рентгенологическое исследование,
  • флюорография,
  • микроскопия мокроты,
  • компьютерная томография,
  • бронхоскопия.

Лечение мелкоклеточного рака

Как и для других видов рака, для лечения мелкоклеточного рака используются три основных метода:

  • оперативное вмешательство,
  • лучевая терапия,
  • химиотерапия.

Как правило, оперативное вмешательство показано больным МРЛ на ранних этапах.

Лучевая терапия может обеспечить существенный регресс опухоли в 70 % случаев, но, как и в случае с оперативным лечением, облучение не эффективно при использовании в монорежиме, так как это не препятствует образованию отдаленных метастазов.

Химиотерапия представляет наиболее действенный метод лечения мелкоклеточного рака легкого. Наилучшие результаты достигаются от одновременного применения нескольких — 2-3-х, реже – 4-х и более активных препаратов. Подобные комбинации препаратов называются полихимиотерапией.

На выбор терапевтического лечения мелкоклеточного рака легкого влияет в первую очередь распространенность ракового процесса. Существует две формы заболевания — локализованная и распространенная.

Локализованная форма мелкоклеточного рака легкого хорошо поддается лечению. Статистика результатов ее лечения данной формы МРЛ имеет следующие показатели:

  • эффективность лечения – в 65-90 % случаев,
  • регресс опухоли — в 45-75 % случаев,
  • двухлетняя выживаемость составляет 40-50 %;
  • пятилетняя выживаемость составляет около 10%.

Проведение химиотерапии в 2-4 курса является основой в лечении локализованной формы МРЛ. Лучевую терапию следует начинать на фоне химиотерапии: либо во время, либо после 1-2 курсов. Если у больного наблюдается полная ремиссия, целесообразно проведение облучения головного мозга. Это необходимо и потому, что МРЛ отличается высокой вероятностью, порядка 70%, метастазирования в головной мозг.

Больным распространенным МЛР предписано лечение посредством комбинированной химиотерапии. В данном случае облучение целесообразно производить только при наличии таких показаний, как при метастатическом поражении:

  • костей,
  • головного мозга,
  • надпочечников,
  • лимфатических узлов,
  • средостения наряду со сдавливанием верхней половой вены.

МРЛ довольно хорошо поддается лечению лучевой терапией и химиотерапией, но чувствительность к лечению нередко нивелируется высоким уровнем возникающих рецидивов. Поэтому пациентам, которым по медицинским показаниям отказано в проведении хирургической операции, назначается классическая лучевая терапия, которая, в свою очередь, не позволяет провести эскалацию дозы из-за побочных эффектов.

Гипофракционированная стереотаксическая лучевая терапия, представленная на российском рынке новейшей высокотехнологичной разработкой — радиохирургической роботизированной системой КиберНож. Она позволяет увеличить суммарную дозу на патологический очаг и, как следствие, увеличить вероятность локального контроля опухоли и выживаемость пациентов.

КиберНож позволяет проводить стереотаксическую радиохирургию опухолевых образований без ограничения дыхания пациента. Система слежения за дыханием Synchrony синхронизирует движение робота с дыханием пациента, и, соответственно, с движением мишени. Погрешность позиционирования мишени при такой работе системы снижается до 1 (!) мм.

Субмиллиметровая точность «КиберНож», с одной стороны, уменьшает нагрузку на окружающие здоровые ткани, с другой — позволяет произвести эскалацию дозы на мишень, увеличив, таким образом, терапевтическое отношение.

В каждом отдельном случае стоимость определяется на основании показаний к лечению, необходимого количества фракций и плана лечения разработанного врачом радиационным онкологом и медицинским физиком.

Подробную информацию о лечении мелкоклеточного рака легкого на системе «КиберНож» Вы можете получить у наших специалистов Центра лучевой терапии проекта «ОнкоСтоп» по телефону +7 (495) 085-79-02.

Рак легких| Блог UNIM

Рак легких – это злокачественная опухоль, которая развивается из клеток лёгкого.

Рак лёгкого на основании гистологического строения делят на немелкоклеточный (85-90% всех злокачественных опухолей лёгкого) и мелкоклеточный рак (10-15% злокачественных опухолей лёгкого). Немелкоклеточный рак представлен тремя видами рака (в зависимости от гистологического строения):

— Аденокарцинома – развивается из периферических отделов лёгкого. Этот вид рака лёгкого может развиваться как у курильщиков, так и у тех, кто никогда не курил. Аденокарцинома – наиболее частый вид рака легких у людей молодого возраста и женщин. Ранее отдельно выделяли бронхиолоальвеолярный рак легких, который теперь рассматривается в одной группе с аденокарциномой.

— Плоскоклеточный рак, как правило, связан с длительной историей курения. Этот вид рака легких поражает трахею, бронхи, т.е. располагается центрально. При прорастании опухолью бронха может появляться характерный кашель с примесью крови.

— Крупноклеточный рак легких встречается реже других видов немелкоклеточного рака, может представлять собой вид нейроэндокринного рака.

Кроме того, встречаются редкие виды злокачественных опухолей лёгких. К ним относятся различные виды сарком (лейомиосаркома, фибросаркома, гемангиоперицитома), саркоматоидная карцинома (вид рака, который гистологически напоминает саркому), лимфомы.

— Мелкоклеточный рак легких обычно развивается из клеток, выстилающих бронхи. Этот вид рака наиболее агрессивен. Во многих случаях он успевает распространиться по организму к моменту постановки диагноза.

— Также в лёгких могут обнаруживаться метастазы других злокачественных опухолей.

Симптомами рака лёгкого являются непроходящий кашель, боль в груди, мокрота, окрашенная кровью, одышка, слабость, потеря веса.

Кроме того, мелкоклеточный рак чаще, чем другие опухоли лёгкого, может вызывать паранеопластические синдромы (симптомы, связанные с выработкой опухолью биологически активных веществ, нарушающих нормальную работу других органов):

— Синдром неадекватного синтеза антидиуретического гормона проявляется задержкой воды в организме (слабость, потеря аппетита, мышечная слабость или скованность, тошнота, утомляемость).

— Синдром Кушинга (связан с избыточной продукцией стероидных гормонов коры надпочечников). Проявляется повышением артериального давления, повышением концентрации глюкозы в крови, круглым лицом и истончением рук и ног, мышечной слабостью, набором веса с появлением растяжек на животе.

— Синдром Ламберта-Итона (нарушение нервно-мышечной передачи сигнала) – сопровождается мышечной слабостью, затруднением жевания, подъёма по лестнице, подъёма предметов.

— Паранеопластическая дегенерация мозжечка (связана с аномальным иммунным ответом) проявляется головокружением, тошнотой, дрожью, быстрым движением зрачков (нистагм).

Диагностика рака легких включает обследование, рентгенографию, компьютерную томографию, исследование мокроты, бронхоскопию, ультразвуковое исследование, биопсию.  Гистологическое исследование позволяет на предоперационном этапе отличить немелкоклеточный рак лёгкого, при котором первым этапом лечения является операция, от мелкоклеточного рака (при котором сперва назначают химиотерапию, а затем производят хирургическое вмешательство) и других опухолей лёгкого (например, лимфомы излечивают при помощи химиотерапии, а при метастатическом поражении ткани лёгкого лечение в первую очередь должно быть направлено на источник метастазов).

Анатомия лёгких, образование рака лёгких на ONKO.LV

    Образование рака лёгких на клеточном уровне изучено не полностью. Недавно проведённые исследования подтверждают, что развитие рака лёгких не является внезапным изменением эпителия бронхов. Это длительный сложный процесс, включающий постепенное развитие генетических изменений, их накопление и последующие изменения клеток.

    Изменения в клетках слизистой бронхов происходят, главным образом, в результате длительного воздействия вдыхаемых вредных факторов (например, сигаретного дыма, заводского загрязнения). При постепенном накоплении ошибок в механизмах, регулирующих клеточное деление, меняется внешний вид клеток и  их характер деления. Эпителий теряет свой характерный вид, образование новых клеток становится всё более быстрым, и, в конце концов, вообще теряется контроль над делением клеток – то есть, происходит малигнизация. Злокачественные (раковые) клетки способны неограниченно размножаться и распространяться по организму.

    В начале рак лёгких развивается локально и не врастает в базальную (основную) мембрану слизистой. При дальнейшем развитии процесса, раковые клетки врастают также в базальную мембрану и проникают в нижележащие соединительную ткань и сосуды. Всё развитие злокачественного процесса может продолжаться  10 – 20 лет и больше.

    Рак лёгких делится на: мелкоклеточный рак лёгких (МКРЛ) и немелкоклеточный рак лёгких (НМКРЛ), в зависимости от вида раковых клеток. Они отличаются как по типу протекания болезни, так и по ответной реакции на применяемое лечение.

    Мелкоклеточный рак лёгких (приблизительно 15 % от всех видов рака лёгких) развивается из нейроэндокринных клеток. Для МКРЛ характерен агрессивный рост, часто с широко распространёнными метастазами. МКРЛ из-за своей диффузной природы нередко является неоперабельным, однако, очень чувствителен к химиотерапии.

    Немелкоклеточный рак лёгких является самым частым видом рака лёгких. Он встречается в 85% случаев рака лёгких. Немелкоклеточный рак лёгких делится далее:

    • Аденокарцинома – самый частый вид рака лёгких. Он охватывает примерно 35 – 40% всех случаев рака лёгких и его встречаемость по сравнению с другими видами рака лёгких, возрастает. Аденокарцинома обычно  развивается на периферии лёгких из слизистых желёз мелких бронхов. У этого типа рака есть тенденция рано метастазировать в региональные лимфатические узлы и отдалённые места. У пациентов с аденокарциномой возможно ранее было хроническое заболевание лёгких, так как этот рак часто развивается в рубцовых тканях.
    • Плоскоклеточная карцинома. Она занимает примерно третью часть от всех видов рак лёгких. Она обычно развивается в центральной части дыхательных путей, поэтому, по мере роста опухоли, нарушается нормальный поток воздуха, развивается отдышка и длительный кашель с мокротой. Может быть кровохарканье. Плоскоклеточная карцинома – самый частый вид рака лёгких у курильщиков.
    • Крупноклеточная карцинома. Она встречается примерно в 10 – 15% всех случаев рака лёгких. Для крупноклеточной карциномы характерен стремительный рост и распространённые метастазы. Обычно она начинается на периферии лёгкого и может вызывать сильные боли в груди (из-за раздражения лёгочной оболочки), а также накопление жидкости в полости между лёгкими и стенкой грудной клетки, мучительный кашель и одышку.

    Возможности цитологического метода в диагностике мелкоклеточного рака легкого

    Мелкоклеточный рак легкого (МРЛ) составляет 13% всех опухолей легкого [1]. МРЛ является формой рака легкого с характерными клиническими характеристиками, чувствительностью к химиотерапии, генетическими особенностями и морфологической картиной. МРЛ — особый гистологический тип опухоли, характеризующийся высокой скоростью роста, быстрым удвоением опухоли и ранним развитием метастазов. У подавляющего большинства пациентов развитие МРЛ связано с курением. У 75—90% пациентов имеется мутация гена TP53, определяющая экстремальную генетическую нестабильность, что приводит к агрессивному, очень сложному заболеванию на молекулярном уровне с большим количеством мутаций. В отличие от немелкоклеточного рака легкого, в лечении которого достигнуты значительные успехи с использованием целевых методов, для МРЛ до сих пор нет одобренных таргетных препаратов [2]. Химиотерапия на основе платины является основным методом лечения МРЛ, который очень чувствителен к начальной химиотерапии с добавлением лучевой терапии и профилактического краниального облучения. Хирургическое лечение при МРЛ невозможно, поскольку практически у 95% пациентов при постановке диагноза имеются отдаленные метастазы. Общая 5-летняя выживаемость составляет менее 7% [2]. Основное внимание уделяется дифференциальной диагностике. МРЛ диагностируют от лимфом, плоскоклеточных, железистых и крупноклеточных карцином, которые чаще всего удаляются хирургическим путем или требуют другого химиотерапевтического лечения. Предоперационно диагноз МРЛ ставится на основании морфологического исследования материала малых биопсий и цитологических образцов. Проблема состоит в том, что часто из-за морфологических особенностей опухоли возникают сложности в диагностике как на цитологическом, так и на гистологическом материале.

    Цель исследования — улучшение морфологической диагностики МРЛ на материале бронхобиопсий.

    Материал и методы

    Ретроспективно проанализированы цитологические и гистологические препараты у 34 пациентов с диагнозом МРЛ за 2016—2017 гг. Для цитологического исследования брали мазки-отпечатки с кусочка биоптата, полученного при бронхобиопсии. Цитологические препараты окрашивали по Паппенгейму. Гистологические препараты подвергали стандартной гистологической проводке и окрашивали гематоксилином и эозином. Для иммуногистохимического исследования использовали систему детекции EnVision Flex («Dako», Дания) и антитела к общим цитокератинам, хромогранину А, синаптофизину, CD56, Ki-67, СК5/6, СК7 и TTF1 («Dako», Дания).

    Результаты и обсуждение

    У 34 пациентов с диагнозом МРЛ уверенное цитологическое заключение составляет 59%, гистологическое — 21%, злокачественное круглоклеточное мелкоклеточное новообразование, больше данных за МРЛ — 68%. Достаточно низкая воспроизводимость диагноза МРЛ без дополнительного иммуноморфологического исследования связана с морфологическими особенностями опухоли.

    Цитологическое исследование базируется на морфологических особенностях отдельных клеток, кластеров клеток и мелких, часто трехмерных фрагментов ткани. Сохраненная тканевая архитектура не является существенной, но в основном также доступна для цитологической оценки. Цитологический диагноз МРЛ основан прежде всего на тщательной оценке различных цитологических критериев опухолевых клеток. Классическим цитологическим признаком МРЛ является расположение клеточных элементов в небольших, часто разветвленных скоплениях с формированием межклеточных связей по типу «фасеток», иногда «стопки монет». Приспосабливаясь по форме друг к другу, опухолевые клетки имеют различные размеры — от мелких до достаточно крупных, округлую, иногда несколько вытянутую неправильную форму, скудную цитоплазму, мелкозернистый тяжистый гипохромный ядерный хроматин по типу «соль—перец» и едва различимые или отсутствующие ядрышки (рис. 1). Рис. 1. Мелкоклеточный рак легкого. Много фигур митоза. Так как вследствие усиленного деления не успевают сформироваться структурные компоненты клетки, они становятся очень нежными и хрупкими, легко разрушаются при малейшей травматизации, что может привести к наличию волокна ядерного хроматина (краш-синдром, или эффект раздавливания) — один из дополнительных морфологический признаков МРЛ. Часто имеется довольно обширный некроз [3].

    Несмотря на характерную цитологическую картину, клеточные элементы МРЛ часто разрушены, вследствие чего в 23% наблюдений заключение дается в предположительной форме.

    Исходя из полученных данных, гистологическое исследование МРЛ на материале бронхобиопсий вызывает трудности. Как правило, опухолевые клетки располагаются в хаотично расположенных пластах, разделенных тонкой соединительнотканной перегородкой, но могут присутствовать розетки, периферические палисадоподобные структуры, гнезда, цепочки и редко трубочки. Диффузная картина роста может напоминать злокачественную лимфому. Редко возникают сосочки, когда периваскулярные опухолевые клетки остаются жизнеспособными, а на остальных участках выражен некроз [4, 5]. На качество гистологического материала при МРЛ из-за особенностей опухолевых клеток влияет гистологическая проводка. Хрупкие опухолевые клетки не выдерживают гистологическую проводку с агрессивными химическими реактивами, сморщиваются и разрушаются, поэтому оценить клеточную характеристику сложно. Клетки мелкие, с плохо выраженными цитологическими критериями МРЛ. Характерным симптомом является базофильная «инкрустация» стенок сосудов ДНК из некротизирующихся опухолевых клеток (ядерный мусор, эффект Azzopardi) [6, 7]. Наиболее частое гистологическое заключение — злокачественное мелкое круглоклеточное новообразование. Митотический индекс высокий, в среднем 60—80 митозов на 2 мм площади. В малых биопсиях митозы иногда трудно идентифицировать, материал часто представлен некротическими массами, иногда некроз может отсутствовать из-за ограниченного отбора проб. На материале малых биопсий в случае небольших образцов инвазивный компонент опухоли может быть не обнаружен и оценка производится только на ограниченном количестве цитологических критериев. Артефакт раздавливания часто встречается в малых биопсиях и может затруднить гистологическую интерпретацию [8, 9].

    Кроме того, на качество гистологических препаратов влияют такие факторы, как небольшие измельченные образцы биопсии, ишемические изменения, плохая фиксация и некачественно приготовленные гистологические препараты.

    Решить сложности морфологической диагностики МРЛ позволяет иммуноморфологическое исследование. Иммуногистохимическое исследование гистологического материала проведено в 90% наблюдений, что позволило уточнить диагноз МРЛ. Для МРЛ характерна экспрессия маркеров нейроэндокринной дифференцировки: CD56, хромогранина A и синаптофизина, которые лучше всего использовать совместно. CD56 экспрессировался практически в 100% наблюдений, синаптофизин — в 70%, хромогранин, А — в 26%. Индекс пролиферативной активности Ki-67 в МРЛ высокий, составляет в среднем 70—90%. Несмотря на то что иммуногистохимическое исследование существенно помогает в постановке диагноза МРЛ, интерпретация иммуногистохимической картины должна быть тщательно выполнена в соответствии с морфологическим исследованием. Одинаковая иммуногистохимическая картина экспрессии антител отмечена при других нейроэндокринных опухолях легких (включая карциноид и крупноклеточную нейроэндокринную карциному), а также при метастатических нейроэндокринных карциномах из других органов.

    Дифференциальная диагностика проводится с низкодифференцированным плоскоклеточным и аденогенным раком, лимфомой, хроническим воспалительным инфильтратом и атипичным карциноидом. Для дифференциальной диагностики МРЛ и низкодифференцированного плоскоклеточного и аденогенного рака используется следующая панель маркеров: TTF1, СК7, напсин А, СК5/6 и белок р63 (р40). На нашем материале в 2 наблюдениях проведено иммуногистохимическое исследование и диагностирован плоскоклеточный и аденогенный рак. По данным литературы, в 70—90% МРЛ присутствует экспрессия TTF1, но необходимо учитывать, что он может быть положительным в 44—80% внелегочных мелкоклеточных карциномах (рис. 2). Рис. 2. Метастаз мелкоклеточного рака легкого в лимфатическом узле. а — окраска по Паппенгейму; б—е — иммуноцитохимическое исследование, экспрессия: б — общих цитокератинов; в — CD56; г — хромогранина А; д — CD45; e— TTF1. ×500. Лимфоидные инфильтраты, будь то неходжкинская лимфома или хроническое воспаление, можно отличить от МРЛ по их фолликулоподобной картине роста, контрастирующей с эпителиальной кластеризацией и краш-синдромом при МРЛ. В редких наблюдениях возникает необходимость дифференциальной диагностики МРЛ с атипичным карциноидом. В одном наблюдении гистологически высказано подозрение на МРЛ. Проведено иммуногистохимическое исследование, подтвердившее нейроэндокринную природу опухоли, индекс Ki-67 составил 30%. На основании гистологического и иммуногистохимического исследования диагностирован МРЛ. Согласно классификации ВОЗ (2015), для атипичного карциноида индекс Ki-67 составляет 5—20%, для МРЛ — более 50%. Таким образом, индекс Ki-67 20—50% составляет серую зону. Дополнительным фактором служит наличие очагового некроза в атипичном карциноиде и выраженного в МРЛ, который в нашем наблюдении отсутствовал. Некоторые авторы сообщают о нейроэндокринных опухолях легких с морфологическими признаками карциноидных опухолей, но с высокой митотической активностью и индексом Ki-67 более 20%. В отличие от гастроэнтеропанкреатических нейроэндокринных опухолей использование Ki-67 для классификации легочных карциноидов еще обсуждается. Нередки случаи отдаленных метастазов карциноидных опухолей (рис. 3). Рис. 3. Метастаз атипичного карциноида легкого в печени. Окраска по Паппенгейму, ×500. В большинстве случаев (около 40%) на образце малой биопсии из-за недостаточного количества материала недооценивается пролиферативная активность опухоли [10—14].

    В классификации ВОЗ (2015) опухолей легких выделено два подтипа МРЛ: классический и комбинированный. При комбинированном МРЛ компонент немелкоклеточного рака составляет не менее 10% объема опухолевого узла. По данным литературы [13], комбинированный МРЛ составляет 10—28% наблюдений: сочетание с крупноклеточным раком — 16%, аденокарциномой — 9% и плоскоклеточной карциномой — 3%. Морфологи не всегда отмечают комбинированный характер опухоли. В большинстве комбинированных опухолей МРЛ является преобладающим компонентом. Поскольку присутствие компонента МРЛ определяет прогноз и терапию заболевания, необходимо определение этого компонента в опухоли. Если диагноз МРЛ подтвержден, следует рассмотреть очень редкую возможность комбинированного МРЛ с компонентом аденокарциномы. Увеличивается число сообщений о мутации гена EGFR в компоненте аденокарциномы при комбинированном МРЛ, что повышает вероятность лечения ингибиторами тирозинкиназы [15].

    Чрезвычайно редко МРЛ встречается у некурильщиков. В этом случае диагноз должен быть тщательно документирован с иммуногистохимической оценкой, чтобы исключить лимфому, меланому, карциноид и PNET.

    Гистологическая трансформация в МРЛ может происходить у 3—15% пациентов с немелкоклеточным или комбинированным раком легкого, особенно при лечении ингибиторами тирозинкиназы. Гистологическую трансформацию в МРЛ можно заподозрить у пациентов с клинически ухудшающимся течением заболевания. Поэтому настоятельно рекомендуют проводить биопсию каждого нового очага поражения.

    МРЛ является особой формой рака легкого с характерными морфологическими особенностями. На качество гистологического материала при МРЛ из-за особенностей опухолевых клеток влияет гистологическая проводка. В цитологических препаратах мазков-отпечатков биоптатов опухоли, полученных при бронхобиопсии, опухолевые клетки МРЛ сохраняются лучше, чем в гистологических препаратах, прошедших агрессивную химическую проводку. Иммуногистохимическое исследование для уточнения диагноза МРЛ потребовалось провести в 90% наблюдений.

    Цитология является надежным методом, часто более информативным, чем малая биопсия со скудным количеством опухолевых клеток и выраженным краш-синдромом. Совместное применение цитологического и гистологического исследования при МРЛ должно быть стандартом морфологической диагностики, повышающим эффективность предоперационной морфологической диагностики.

    Участие авторов:

    Концепция и дизайн исследования — Н.Н.В., О.В.Б.

    Сбор и обработка материала — О.В.Б., А.Г.Е., В.Ю.М.

    Написание текста — О.В.Б.

    Редактирование — Н.Н.В.

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    https://doi.org/10.1186/s13000−016−0510−6

    Сведения об авторах

    Борисова Олеся Владимировна — канд. мед. наук, ст. науч. сотр. отделения онкоцитологии; https://orcid.org/0000-0001-5160-3168; e-mail: [email protected]

    Можно ли победить рак легкого

    Ассоциация исследователей легочных заболеваний Соединенных Штатов Америки утверждает, что в 80-90 % случаев причиной развития рака легкого является курение. Уже на протяжении нескольких десятилетий табакозависимость считается одним из смертельных пороков человечества.

    Вредная привычка, которая за короткое время переросла в настоящую пандемию, за последние 50 лет погубила более 60 миллионов человек в мире.

     

    После того, как курение перестало быть прерогативой светского общества, это «развлечение» превратилось в социальную болезнь. Ведь табак пагубно влияет не только на здоровье курящего, но и оказывает вредное воздействие на окружающих. Можно ли избавить общество от табачной зависимости: об этом рассуждает заведующий отделом организации противораковой борьбы Республиканского научно-практического центра онкологии и медицинской радиологии им. Н. Н. Александрова, кандидат медицинских наук Павел Моисеев.

     

    Павел Иванович, каждый из нас зна­ет, что курение вредно для здоровья, так как оно приводит к развитию различных заболеваний. Влияет ли эта информация на людей — количество курящих людей в Беларуси становится меньше?

    Рак легкого — это одна из самых древ­них опухолей, которая известна человече­ству. Не забывайте, что данное заболева­ние появилось задолго до того, как Колумб открыл Америку и привез табак в Европу. Интересно, что в Старом Свете изначаль­но за курение человеку грозила смертная казнь. Люди уже тогда понимали: табак вреден для здоровья.

    На славянских землях это зелье прижи­лось с подачи реформатора Петра I: в то время курение насаждалось практически насильно. Несмотря на информирован­ность современного общества, распро­странение курения с каждым годом наби­рает обороты. Если раньше среди молодых людей старше 18 лет курящих было не бо­лее 10%, то сегодня это цифра увеличилась в два раза. А ведь уже давно доказано, что практически 30% онкозаболеваний свя­зано именно с курением (остальные — это воздействие стресса, экологии, внешнего дыхания, вируса папилломы человека, ге­нетические проблемы и др.). Кстати, табак приводит не только к развитию рака легко­го, но и к раку молочной железы, гортани, мочевого пузыря.

    Почему сигарета так долго остает­ся популярным «развлечением» у нас, в Беларуси? Мы привыкли перенимать опыт Запада, однако там уже давно прошла ни­котиновая мода. Если раньше сигарета в руках у женщины считалась признаком самодостаточности, а у мужчины — муже­ственности, то сегодня все знают, что табак — это смерть замедленного действия. И курящий человек не вызывает уважения.

    В Европе каждый пятый случай смерти от злокачественных новообразований свя­зан с раком легкого (в Беларуси — 27,2%, то есть каждый четвертый).

    Наихудшие последствия «табачной эпидемии» еще впереди, особенно сре­ди женщин: когда сегодняшние молодые курильщики достигнут среднего или по­жилого возраста, ежегодно в мире будут регистрировать около 10 млн. смертей.

    У кого чаще диагностируют рак легко­го: у мужчин или женщин?

    Если 25 лет назад число женщин сре­ди больных раком легкого составляло до­статочно небольшой процент, то сегодня их число неуклонно растет. Статистика показывает, что только за последние 10 лет заболеваемость женщин раком лег­кого увеличилась с 8,2 на 100 тыс. до 10,9. Количество курящих женщин растет с небывалой скоростью — это еще одна проблема нашего общества. Правда до мужчин им пока далеко: заболеваемость раком легкого среди них составляет 84,7 на 100 тыс. случаев.

    Какие существуют разновидности рака?

    По морфологической структуре рак легкого принципиально делится на две группы: немелкоклеточный и мелкокле­точный (10-15 % от всех случаев рака легкого). Немелкоклеточный отличается более медленным развитием. С момента зарождения раковой клетки до образова­ния опухоли, которую можно диагности­ровать с помощью рентгенограммы, про­ходит более 10 лет.

    Мелкоклеточный рак характеризуется очень быстрым и бурным прогрессированием. Маленькая опухоль, не превыша­ющая в диаметре 1 см, способна давать метастазы, поражающие печень, головной и косный мозг. Время удвоения объема данной опухоли (промежуток времени, в течение которого объем опухоли увели­чивается в два раза) составляет в среднем 33 дня. Очень часто мелкоклеточный рак выявляется, когда в организме уже есть метастазы.

    Также рак легкого делят по локализа­ции на периферический и центральный. Периферический рак зачастую имеет шаровидную форму, исходит из мелких бронхов и локализуется в легочной тка­ни. Центральная опухоль поражает бронх крупного диаметра. Когда происходит пол­ное его закрытие, часть легкого перестает дышать. Это можно диагностировать с по­мощью рентгенографии — на снимке часть легкого или все целиком будет затемнено. Если же в легких проходимость воздуха еще не потеряна, то увидеть опухоль на обычных рентгенограммах достаточно сложно. В таких случаях помогает бронхо­скопия, компьютерная томография.

    Вообще, человек, который несколько раз перенес пневмонию в одном и том же легком, обязательно должен сделать бронхоскопическое исследование, так как повторяющаяся пневмония, чаще всего, является признаком нарушения вентиля­ции легкого. Возможно, в этом месте рас­тет опухоль.

    Известны ли другие виды диагности­ки рака?

    Сегодня оптимальным вариантом диа­гностики рака легкого является компью­терная томография. Есть специальные низкодозные компьютерные томографы, предлагаемые в качестве скрининга рака легкого, однако данные по поводу их эффективности и рационального соот­ношения затрат и реальной отдачи еще находятся в стадии обработки. Вообще же, рентгенологическое исследование че­ловек обязательно должен делать хотя бы раз в год.

    Можно перечислить симптомы раз­вития рака легкого?

    К сожалению, рак легкого, как и многие другие онкологические заболевания, не имеет специфических симптомов. Те сим­птомы, которые описаны в старых учеб­никах (кровохарканье, одышка, кашель, боль в грудной клетке), уже указывают на рак легкого как минимум III стадии. И в дан­ном случае говорить об успехе лечения не приходится.

    В Беларуси был период, когда существо­вала система флюорографических иссле­дований.

    Однако сейчас от нее отказались. Хотя программа и была задумана для выявле­ния туберкулеза, она давала определен­ные результаты и в онкологической сфере. В результате сегодня у нас растет не толь­ко заболеваемость туберкулезом, но и рак легкого поздно диагностируется.

    Опишите, что происходит в организ­ме человека при каждой из четырех ста­дий онкозаболевания.

    При первой стадии рака легкого опу­холь имеет небольшие размеры — до 3 см в диаметре, без метастазов. В качестве лечения используется хирургическое вме­шательство (удаляется только одна доля легкого). После этого человек может вер­нуться к полноценной жизни. Пятилетняя выживаемость пациентов приближается к 80%.

    При второй стадии опухоль поражает близлежащие лимфоузлы. Когда заболе­вание достигает третей стадии, метастазы поражают все лимфоузлы грудной клетки и опухоль может прорастать в окружа­ющие структуры. Кроме хирургического вмешательства, во время которого прак­тически всегда удаляется легкое целиком, для лечения пациента понадобится про­вести лучевую и химиотерапию. С точки зрения трудоспособности, человек уже не будет считаться физически полноценным: он сможет выполнять только легкий физи­ческий труд.

    При четвертой стадии опухоль дает от­даленные метастазы по всему организму (головной мозг, печень и т.д.), выживае­мость пациентов в таких случаях не превы­шает 5%.

    Каждый год в Беларуси выявляют более 4200 человек, заболевших раком легкого и, к сожалению, почти в 64% случаев бо­лезнь находится на III-IV стадиях.

    — В каком возрасте человек чаще забо­левает раком легкого?

    На данный момент онкопатологию чаще всего диагностируют у пациентов, достигнувших 60-70 лет и старше. Именно в этом возрасте происходит реализация эффекта от воздействия никотина и табач­ных смол на человека. До 39 лет заболева­ет 1 из 58 мужчин и 1 из 52 женщин; в воз­расте 40-59 лет — 1 из 13 мужчин и 1 из 11 женщин, в возрасте 60-79 лет — 1 из 3 муж­чин и 1 из 4 женщин. Но ведь курение — это не только рак легкого, но и, например, сердечнососудистые болезни. Ежегодно по причине употребления табака погибает 5 млн. человек. Ни одна прибыль от прода­жи сигарет не стоит такого «эффекта».

    Как часто развивается рак легкого у пассивных курильщиков?

    Часто слышу от обывателей утвержде­ние: пассивное курение не влияет на здо­ровье. Если бы это соответствовало дей­ствительности, то сегодня медицинское сообщество не обсуждало бы тему о недо­ношенных детях, о развитии различных за­болеваний у новорожденных. Наверняка каждый из нас неоднократно наблюдал, как молодые папа или мама курят возле коляски с ребенком. Так вот: у членов се­мьи курильщика рак легкого возникает в 1,5-2 раза чаще, чем в некурящих семьях. Пассивное курение при контакте с куриль­щиком на работе повышает риск развития онкозаболевания на 17%.

    Между прочим, американцы уже давно столкнулись с такой проблемой, как раз­витие рака легкого у домашних животных, владельцами которых являются куриль­щики. Если пассивное курение пагубно влияет на здоровье питомцев, то на людей тем более.

    В последнее время помимо привыч­ных нам сигарет, люди стали курить и кальян. Насколько он вреден для здоро­вья?

    Кальян — очень интересный прибор даже с точки зрения общественной гиги­ены. Ведь он не проходит санобработку после каждого использования. Откуда вы знаете, какой человек только что курил, используя этот кальян. Конечно, в барах, кафе никто не требует у посетителей справку о состоянии здоровья. Не удив­люсь, если внутри этого прибора мы обна­ружим весь микробный спектр.

    Во-вторых, кальян можно сравнить с курением трубки. Поскольку человек по­стоянно раздражает слизистую, трубка вызывает рак губы раньше, чем рак легко­го. При курении кальяна происходит примерно то же самое.

    Как предохранить себя от рака легко­го: существует ли его профилактика?

    Табак — единственный товар народно­го потребления, убивающий большинство своих потребителей! Чтобы решить дан­ную проблему, государство должно про­водить более жесткую антитабачную по­литику (один из шагов в этом направлении —  закон о запрете курения в общественных местах). Не стоит оставлять без внимания и общественную культуру: если человек сам не понимает, что курение приводит к раку легкого и сигареты в принципе вредны для здоровья, то Министерство здравоохране­ния тут не поможет.

    Пару лет назад во время одного интер­вью я сказал, что сигареты должны про­даваться в магазинах химреактивов, пото­му что весь спектр таблицы Менделеева, включая самые вредные вещества, есть в сигаретах. Вообще я курильщиков срав­ниваю с самоубийцами: обычно человек не спрыгивает с окна — он знает, что может разбиться. А вот табак люди употребляют осознанно лишь потому, что рак легкого возникает не сразу, а спустя 20-30 лет по­сле начала курения.

    Если говорить об антитабачной про­грамме в широком смысле слова, то она должна быть комплексной и межотрасле­вой и содержать следующие последова­тельные действия:

    • Запрет курения в общественных ме­стах и на работе (на остановках, в кафе, ресторанах, гостиницах и т.д.).
    • Повышение цены на сигареты.
    • Изъятие сигарет из мест общей тор­говли (особенно у касс).
    • Проведение экологических меро­приятий, направленных на снижение выброса газов в атмосферу и общее улучшение экологической обстановки и условий труда.
    • Переход на использование экологи­чески безопасного транспорта.
    • Ограничение въезда автомобилей в центр города.
    • Развитие велотранспортной инфра­структуры.

    Заболеваемость злокачественными но­вообразованиями в странах Европейского Союза за последние 10-15 лет снизилась на 15% в результате воплощения в жизнь программы «Европа против рака».

    Но главное — воспитание физической культуры (в полном смысле этого слова) у людей с раннего детства. Ее отсутствие — вот одна из причин терпимости по от­ношению к табакокурению. Если в семье родители курят, то глупо надеяться на то, что дети не будут этого делать.

    Кстати, стоит обратить внимание обще­ственности на электронные сигареты — они помогают избавиться от табачной за­висимости.

    Типы рака легких | Онкотест

    Традиционная диагностика

    Первичный рак легких — это рак, развившийся из клеток легких. Традиционный метод диагностирования позволяет взять образец опухолевых клеток и классифицировать тип рака по виду клеток под микроскопом. Традиционная диагностика различает два главных типа рака легких: мелкоклеточная карцинома легкого, которая составляет около 15% от всех случаев рака легких, и немелкоклеточная карцинома легкого, которая более распространена и составляет около 85% от всех случаев.

    Два этих типа отличаются способом роста и распространения, а также разными подходами к их лечению. Поэтому важно уметь их различать. К примеру, опухоли немелкоклеточной карциномы легкого обычно удаляют хирургическим путем, тогда как в случае мелкоклеточной карциномы легкого назначают медикаментозное лечение, иногда наряду с мерами для сдерживания распространения заболевания, например лучевой терапией.

     Немелкоклеточная карцинома легкого

    Этот тип рака более распространен, чем мелкоклеточная карцинома легкого, и обычно прогрессирует и метастазирует не так быстро. Этот тип можно разделить на несколько подтипов:

    Аденокарцинома Аденокарцинома — самый распространенный тип рака легких, он составляет около 50% всех случаев заболеваний немелкоклеточной карциномой легкого. Кроме всего прочего, частота заболевания аденокарциномой легкого увеличилась за последние годы. Опухоль в данном случае развивается из специальных клеток в легком, которые вырабатывают муцин (слизистый секрет легкого). Наиболее частое место возникновения — поверхность легкого, где обычно возникает несколько очагов. Связи между аденокарциномой и курением не установлено, из всех типов рака легких этот тип чаще всего встречается у некурящих и у женщин. Бронхоальвеолярная карцинома — это подтип аденокарциномы, которую можно выявить с помощью рентгеноскопии.

    Сквамозно-клеточная карцинома Сквамозно-клеточная карцинома составляет около 30% случаев немелкоклеточной карциномы легкого. В отличие от аденокарциномы, которая обычно образовывается на поверхности легкого, сквамозно-клеточная карцинома обычно развивается в центральных участках бронхов в легких. Существует тесная связь между этим типом рака легкого и курением, и этот тип заболевания чаще встречается у мужчин, чем у женщин.

    Крупноклеточная карцинома Крупноклеточная карцинома является самым редким типом немелкоклеточной карциномы легкого. В большинстве случаев крупноклеточная карцинома образуется на поверхности легкого.

    Комбинация нескольких типов Кроме опухолей трех вышеописанных типов бывают случаи рака легкого, в которых присутствуют сразу несколько или все эти типы.

    Мелкоклеточная карцинома легкого

    Мелкоклеточная карцинома, которую также называют овсяноклеточным раком из-за плоской формы ее мелких клеток, не так распространена и составляет около 20% всех случаев рака легкого. Этот тип опухоли считается очень аггрессивным. Он может давать метастазы на ранних стадиях заболевания, так что к моменту диагностирования заболевание уже имеет диффузный характер, что влияет на характер лечения. Опухоли этого типа обычно развиваются в центральных участках легкого и хорошо реагируют на химиотерапию и радиотерапию. Существует тесная связь между этим типом рака легкого и курением. Более 95% людей, у которых диагностирована мелкоклеточная карцинома легкого, заболели раком из-за того, что курят или курили в прошлом, и риск этого заболевания значительно повышается с увеличением числа сигарет в день, а степень риска прямо пропорциональна числу лет, в течение которых человек курит.

    Молекулярная диагностика

    До совсем недавнего времени в основе классификации рака легких лежала форма опухолевых клеток, наблюдаемая под микроскопом, и их соответствующее деление. Однако за последние годы наблюдается значительный прогресс в понимании механизмов развития рака легких. В результате были существенно усовершенствованы методики диагностирования и лечения заболевания. Сейчас врач может порекомендовать курс лечения, который точно и индивидуально соответствует уникальным характеристикам раковой опухоли каждого отдельного пациента. Индивидуальный подбор лечения важен, потому что рак легких — это не одно заболевание, и у разных пациентов с раком легких опухоли разного типа.

    Растворимая молекула межклеточной адгезии-1 при раке легкого: метаанализ

    Задний план: Многие недавние исследования изучали прогностические, диагностические и прогрессивные особенности растворимой молекулы межклеточной адгезии-1 (sICAM-1) у пациентов с раком легкого, но результаты оставались противоречивыми. Это исследование было направлено на изучение значения sICAM-1 в сыворотке у пациентов с раком легких.

    Методы: Всеобъемлющий систематический поиск литературы в базах данных Wanfang, китайской национальной инфраструктуре знаний, Pubmed и Embase был проведен с обновлением до 15 июня 2019 г. Стандартная разность средних (SMD), отношение рисков (HR) и 95% доверительный интервал (95 % ДИ) применялись для исследования величины эффекта.

    Результаты: Было включено 23 обсервационных исследования.Согласно нашим результатам, концентрации sICAM-1 в сыворотке у пациентов с раком легкого были значительно выше, чем в контроле (здоровые контроли: SMD: 4,08, 95% ДИ: 3,14-5,02, P <0,001; контрольные доброкачественные заболевания легких: SMD: 1,48, 95% ДИ: 0,23–2,73, P = 0,02). К счастью, был проведен анализ подгрупп по языку, статусу лечения и типам рака легких, и статистические результаты были схожими. Уровни sICAM-1 в сыворотке были заметно выше на стадии III/IV, чем на стадии I/II (SMD: 1,96, 95% ДИ: 1.08-2,84, P < 0,001), кроме того, у больных раком легкого с метастазами в лимфатические узлы были более высокие концентрации sICAM-1 в сыворотке (SMD: 1,83, 95% ДИ: 0,95-2,72, P <0,001), а также с отдаленными метастазы (SMD: 0,86, 95% ДИ: 0,47-1,25, P <0,001). Кроме того, пациенты с более высокими уровнями sICAM-1 были связаны со значительно более плохим прогнозом (выживаемость без прогрессирования: HR: 1,16, 95% ДИ: 1,07-1,26, P <0,001; общая выживаемость: HR: 1,45, 95% ДИ: 1,17- 1,79, р = 0,001).

    Выводы: Наше исследование показало, что уровни sICAM-1 в сыворотке могут выступать в качестве потенциального маркера для диагностики рака легких и прогнозирования его стадии, а также имеют отрицательную корреляцию с прогнозом рака легких.

    Ключевые слова: Молекула межклеточной адгезии-1; Рак легких; метаанализ; Прогноз; Прогресс.

    Молекула межклеточной адгезии-1 (ICAM-1) при раке легкого: значение для прогрессирования заболевания и прогноза

    Abstract

    Молекула межклеточной клеточной адгезии-1 (ICAM-1) представляет собой трансмембранную молекулу и выдающийся член надсемейства белков иммуноглобулинов, который участвует во многих важных процессах, включая эндотелиальную трансмиграцию лейкоцитов, клеточную передачу сигналов, межклеточное взаимодействие, клеточную полярность и стабильность тканей.ICAM-1 и его растворимая часть высоко экспрессируются при воспалительных состояниях, хронических заболеваниях и ряде злокачественных новообразований. В настоящей статье мы представляем значение ICAM-1 в прогрессировании и прогнозе одного из основных глобальных убийц нашей эпохи: рака легких.

    Рак легкого, несмотря на все терапевтические усилия, остается ведущей причиной смерти от рака во всем мире: в 2012 г. в США было зарегистрировано около 160 340 смертей (1). Его высокая смертность в значительной степени связана с ранним местным распространением и метастазированием, поскольку у большинства пациентов на момент постановки диагноза имеется местно-распространенное или метастатическое (до 75%) заболевание (2, 3), в то время как у большого процента оставшихся пациентов На ранней стадии заболевание быстро прогрессирует до метастатического.Поскольку ранняя диагностика дает единственный шанс для потенциально излечивающего лечения, несколько исследований были сосредоточены на выявлении биомаркеров сыворотки, которые можно было бы использовать в качестве диагностических, стадирующих, прогностических или предиктивных маркеров при раке легкого. Молекулы адгезии были предметом многих из этих исследований.

    Адгезия между клетками и их микроокружением, клеточная пролиферация и клеточная миграция имеют основополагающее значение для эмбрионального развития, установления и поддержания клеточной полярности и тканевой архитектуры (4, 5).Этим процессам способствуют различные молекулы клеточной адгезии в нормальных тканях. При злокачественных новообразованиях аберрантная экспрессия молекул клеточной адгезии приводит к нарушению адгезивных свойств и межклеточной коммуникации (6, 7). Это обеспечивает субстрат для опухолевых клеток, чтобы обойти контроль дифференцировки, приобрести злокачественный фенотип, стать подвижными и инвазивными и, наконец, достичь колонизации отдаленных органов (8, 9). Изменения в экспрессии молекул клеточной адгезии, принадлежащих к суперсемействам интегринов, кадгеринов и иммуноглобулинов (4), наблюдались при нескольких типах рака (10) и были связаны с прогрессированием опухоли (6).

    Молекула межклеточной адгезии-1 (ICAM-1) является членом надсемейства иммуноглобулинов (Ig) белков, экспрессируемых в нескольких типах клеток. ICAM-1 играет ключевую роль в воспалительных состояниях, развитии нервной системы, иммунных реакциях посредством распознавания антигена и циркуляции и активации лимфоцитов (11, 12). В частности, ICAM-1 участвует в передаче сигнала через клеточные мембраны, лейкоцитарно-лейкоцитарных, лейкоцитарно-эндотелиальных и лейкоцитарно-эпителиальных клеточных взаимодействиях, трансэндотелиальной миграции и зависимых от адгезии респираторных взрывов (13-15).ICAM-1 демонстрирует измененную экспрессию при многих доброкачественных и злокачественных заболеваниях. Оценка экспрессии ICAM-1 и его растворимой формы при раке легких в последние годы вызвала значительный интерес, хотя многие вопросы все еще остаются без ответа. Этот описательный обзор посвящен влиянию ICAM-1 на развитие и прогноз рака легких. Обзор литературы был проведен через базы данных Pubmed и Medline с использованием в качестве ключевых слов рака легкого, молекулы межклеточной адгезии-1 или ICAM-1 и прогноза.Была предпринята попытка собрать все соответствующие статьи и соответствующие ссылки, извлеченные из этих статей, чтобы составить этот обзор и, в конечном счете, оценить роль ICAM-1 в развитии рака легких.

    Молекула межклеточной адгезии-1 (ICAM-1)

    Молекулы межклеточной адгезии (ICAM) являются структурно родственными членами суперсемейства иммуноглобулинов (Ig). Пять молекул уже были идентифицированы (ICAM-1-5) и классифицированы вместе, поскольку они содержат два или более иммуноглобулиноподобных домена из 90-100 аминокислот.Эти иммуноглобулиноподобные домены экспрессируются на внеклеточной части белка (16). ICAM-1 (CD54) представляет собой трансмембранный белок I типа с молекулярной массой 74-114 кДа в зависимости от уровня его гликозилирования. Внеклеточная часть ICAM-1 состоит из 5 иммуноглобулиноподобных доменов. Эндоомен имеет цитоплазматический хвост, содержащий тирозин с сигнальными свойствами, который, по-видимому, взаимодействует с белком цитоскелета, α-actinin, линкерной молекулой ezrin или cortactin (17).Молекула, играющая ключевую роль в сигнальных каскадах ICAM-1, представляет собой гидролазу гуанозинтрифосфата (GTPase) Rho из семейства G-белков Ras, которая препятствует лигированию ICAM-1 на плазматической мембране во время ре- расположение актинового цитоскелета (18). Сшитые антителами молекулы ICAM-1, лишенные цитоплазматических хвостов, не способны активировать Rho-белки (19). ICAM-1 конститутивно экспрессируется на низких уровнях на эндотелиальных клетках сосудов и на некоторых лимфоцитах и ​​моноцитах, макрофагах, В- и Т-лимфоцитах, фибробластах и ​​эпителиальных клетках (20).Кроме того, ICAM-1 представляет собой вспомогательную молекулу, стабилизирующую опосредованное Т-клеточным рецептором связывание между антигенпрезентирующими клетками (АРС) и Т-лимфоцитами. ICAM-1 является специфическим лигандом для антигена-1, ассоциированного с функцией лейкоцитов (LFA-1), интерлейкина-1 (IL-1), фактора некроза опухоли-1 (TNF-1) и интерферона-γ (IFN-γ). 21). На сегодняшний день имеется достаточно доказательств того, что ICAM-1 модулирует и участвует во многих ключевых процессах, таких как поддержание межклеточных взаимодействий и передача сигнала, перестройка цитоскелета, трансмиграция лейкоцитов во время воспаления, стимуляция Т-клеток и неоваскуляризация (7, 12, 22). -24).Несмотря на решающую роль ICAM-1 в иммунных реакциях, он также связан с прогрессированием опухоли и прогнозом при различных типах рака, включая рак желудочно-кишечного тракта, рак молочной железы и меланому (25-27). Экспрессия ICAM-1 в раковых клетках, скорее всего, отражает взаимодействие между опухолью и иммунной системой. ICAM-1 демонстрирует измененную экспрессию при многих доброкачественных и злокачественных заболеваниях, потенциально играя роль в онкогенезе и усиливая метастатическую способность злокачественных опухолей (28, 29).

    Растворимый ICAM-1 (sICAM-1)

    Растворимый ICAM-1 (sICAM-1) представляет собой молекулу с 5 внеклеточными доменами, но в сыворотке не обнаружено трансмембранных и цитоплазматических доменов. Исследования in vitro показали, что sICAM-1 стимулирует провоспалительные каскады (30). Таким образом, повышенные уровни sICAM-1 были обнаружены у пациентов с атеросклерозом и сердечно-сосудистыми заболеваниями, аутоиммунными заболеваниями и у пациентов с воспалительными заболеваниями дыхательных путей, такими как астма и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), во многих случаях отражая тяжесть заболевания. 31-33).sICAM-1 является продуктом протеолитического расщепления ICAM-1 клеточной поверхности как часть петли отрицательной обратной связи (34). Фактор некроза опухоли-1 (TNF-1), интерлейкин-1 (IL-1) и матриксные металлопротеиназы (MMPs) действуют как протеазы, которые ответственны за выделение sICAM-1 с клеточной поверхности через фосфатидилинозитол-3-киназу (PI3K). ), митоген-активируемая протеинкиназа (MAPK), энхансер легкой цепи ядерного фактора каппа активированных В-клеток (NF-KB), внеклеточно регулируемая киназа 1/2 (ERK-1/2) и нерецепторный белок тирозина (Src ) киназные сигнальные пути (35).При злокачественных заболеваниях sICAM-1 обладает способностью связываться с циркулирующими цитотоксическими лимфоцитами, позволяя опухолям избегать распознавания иммунной системой (36). Кроме того, sICAM-1 играет существенную роль в ангиогенезе и стимулирует рост опухолевых клеток (37). Повышение уровня sICAM-1 выявлено у пациентов с солидными и гематологическими опухолями. В большинстве случаев повышенные концентрации sICAM-1 в сыворотке коррелируют с прогрессирующей стадией заболевания и неблагоприятным прогнозом (38-40).

    Экспрессия ICAM-1 в доброкачественном и злокачественном бронхиальном эпителии

    Бронхиальный эпителий на большой площади поверхности подвергается воздействию физических и инфекционных агентов.В рамках системы защиты лейкоциты рекрутируются, чтобы нейтрализовать любую возможную угрозу. Однако гиперреактивность дыхательных путей является результатом избыточного количества интерстициальных лейкоцитов, что наблюдается при ХОБЛ и астме (41, 42). Накопление лейкоцитов в интерстиции зависит от рекрутирования лейкоцитов из крови и интерстициального пространства и выживания тканевых лейкоцитов. Взаимодействие между LFA-1 и ICAM-1 является предпосылкой для накопления лимфоцитов на эпителиальных клетках легких (43).ICAM-1 экспрессируется в основном на поверхности активированных эндотелиальных клеток легочной сосудистой сети и в пневмоцитах II типа (44). Миграция лейкоцитов через эндотелиальные монослои бывает трансцеллюлярной и парацеллюлярной. С другой стороны, движение Т-клеток через бронхиальный эпителиальный барьер требует трехэтапного процесса, включающего адгезию Т-клеток к базальной поверхности эпителия, распознавание эпителиальных соединений Т-клетками, стимулируемое LFA-1. на Т-клетках и ICAM-1 на эпителиальных клетках, а также трансмиграция Т-клеток через плотные контакты эпителия (45).Функциональные последствия индуцированной цитокинами повышающей регуляции экспрессии ICAM-1 клетками рака легкого исследуются с начала 1990-х годов. Присутствие моноцитов и Т-лимфоцитов в опухолевых клетках запускает высвобождение цитокинов, которые индуцируют экспрессию ICAM-1 (46). ICAM-1 был идентифицирован в большинстве случаев всех типов культивируемых линий немелкоклеточного рака легкого (NSCLC) и, редко, в клеточных линиях мелкоклеточного рака легкого (SCLC). Ранние экспериментальные исследования in vitro с плоскоклеточным раком показали, что LFA-1-положительные лимфоциты, инфильтрирующие опухоль, активно экспрессируют транскрипты матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) для IFN-γ, предполагая, что способность клеток плоскоклеточного рака экспрессировать ICAM-1, обычно с базальным распределением, связано с рекрутированием и активацией инфильтрирующих опухоль лимфоцитов, которые, в свою очередь, могут усиливать экспрессию ICAM-1 опухолевыми клетками (46, 47).Также было обнаружено, что повышенная поверхностная экспрессия ICAM-1 на клетках NCI h560 и h311, обработанных TNF, связана с повышенной адгезией к клеткам LAK (лимфокин-активированные киллеры) и повышенной чувствительностью к цитотоксичности LAK-клеток, и что эти эффекты связаны, в по крайней мере частично, к взаимодействию ICAM-1/LFA-1. Экспрессия ICAM-1 опухолевыми клетками может быть вовлечена в регуляцию их чувствительности к цитотоксическому действию аутологичных и аллогенных защитных клеток на основании того, что LFA-1 экспрессируется на мононуклеарных фагоцитах, цитотоксических Т-клетках, естественных киллерах ( НК) и ЛАК (48).

    Другие исследования, Passlick et al. (49) и Цзян и др. (50) сообщили, что экспрессия ICAM-1 в аденокарциномах избирательно увеличивается в клетках альвеолярного эпителия. Интересно, что все окружающие незлокачественные тканевые компартменты, включая эндотелиальные клетки легкого, легочные лимфоциты и интерстициальные фибробласты, продемонстрировали экспрессию ICAM-1. Напротив, линии SCLC не проявляли базальную экспрессию ICAM-1. Совсем недавно потенциальная роль ICAM-1 в прогрессировании рака легкого была оценена с использованием моноклональных антител против ICAM-1 клеточной поверхности.Брукс и др. (51) исследовали ICAM-1-положительные клеточные линии рака легкого, установленные у мышей SCID. UV3, антитело против ICAM-1, вводили подкожно в опухоль. Антителу удалось замедлить рост всех опухолей, хотя оно не имело лечебного эффекта. Исследователи наблюдали аналогичные ингибирующие результаты в клеточных линиях рака молочной железы, простаты и поджелудочной железы. В клеточных линиях SCLC (h34, H69, H82) адгезия раковых клеток к культивируемому эндотелию сосудов в стазе и кровотоке зависит от экспрессии ICAM-1.После блокирования эндотелиального ICAM-1 адгезия уменьшилась. Можно предположить, что ICAM-1 является молекулой, решающим образом участвующей в эндотелиальной адгезии SCLC (52). Снижение экспрессии ICAM-1 в клетках рака легкого также может быть результатом подавления TNF за счет ингибирующего действия естественных киллеров-B (NK-B) на промотор ICAM-1. Эти наблюдения были сделаны после введения талидомида пациентам с раком легкого и иммуногистохимической оценки образцов опухоли (53). Важная роль NF-kB в активации ICAM-1 была продемонстрирована на клетках рака легкого человека A549.Активатор рецептора лиганда NF-kB (RANKL), известный своей существенной ролью в остеокластогенезе и метастазировании опухоли, направлял миграцию клеток A549 посредством взаимодействия с MEK/ERK, что приводило к активации NF-kB и приводило к экспрессии ICAM-1. и миграция клеток (54).

    Растворимый в сыворотке ICAM-1 у пациентов с раком легкого

    За последние 20 лет был собран растущий объем данных об уровнях sICAM-1 в сыворотке у пациентов с раком легкого в попытке пролить больше света на потенциальную роль sICAM-1 в росте, прогрессировании заболевания и прогнозе рака легких. (все имеющиеся данные сведены в табл. I).Как уже упоминалось, при других типах злокачественных новообразований повышенные уровни sICAM-1 в сыворотке связаны с обширным опухолевым бременем и плохим исходом. Ранние исследования изучали возможные различия в уровнях sICAM-1 у пациентов с раком легких, пациентов с доброкачественными заболеваниями легких, здоровых курильщиков и некурящих (55-61). Было обнаружено, что привычка к курению сама по себе является основной причиной повышения уровня sICAM-1 в сыворотке крови. Более того, у пациентов с ХОБЛ и астмой уровень sICAM-1 значительно повышен по сравнению с некурящими.Пациенты с раком легкого также продемонстрировали значительно повышенные концентрации sICAM-1 по сравнению со всеми другими исследованными группами субъектов. Интересно, что не наблюдалось различий в уровнях sICAM-1 в сыворотке и гистологической экспрессии ICAM-1 между различными гистологическими типами опухолей. Также была оценена корреляция между уровнями sICAM-1 и экспрессией опухоли ICAM-1.

    Grothey и др. проанализировали уровни sICAM-1 в сыворотке у 51 пациента с НМРЛ и 40 здоровых людей (курящих и некурящих) и провели иммуногистохимический анализ экспрессии ICAM-1 в опухолевых клетках у 20 пациентов с НМРЛ.Они заметили, что у пациентов с опухолями, демонстрирующими ICAM-1-позитивность от 30% до 60%, были более высокие уровни sICAM-1 по сравнению с теми, у кого ICAM-1-позитивность составляла 0-1% (55). Стадия заболевания оказалась фактором, оказывающим существенное влияние на исходные уровни sICAM-1 в большинстве исследований. Уровни sICAM-1 в сыворотке были связаны со стадией опухоли в нескольких исследованиях с участием пациентов с NSCLC и SCLC, с заметной разницей между метастатическим и локализованным заболеванием (56, 58-61). Однако были опубликованы противоречивые результаты, свидетельствующие об отсутствии различий между пациентами с ранней и поздней стадиями заболевания (58, 62, 64).Это противоречие можно частично объяснить тем фактом, что образцы были небольшими и использовались разные типы наборов ELISA.

    В недавних исследованиях оценивалась прогностическая и прогностическая роль sICAM-1 во время химиотерапии (61, 65). Основные проблемы заключались, во-первых, в том, чтобы выяснить, могут ли исходные уровни sICAM-1 иметь независимое прогностическое значение, несмотря на ответы, достигнутые химиотерапией; и, во-вторых, можно ли использовать снижение уровня sICAM-1 в сыворотке после введения химиотерапии в качестве суррогатного маркера объективного ответа.В 2008 г. Guney и коллеги (61) измерили уровни sICAM-1 в сыворотке у 57 пациентов с НМРЛ до и после комбинированной химиотерапии, содержащей цисплатин, и сравнили их с таковыми у 24 здоровых людей из контрольной группы. Они обнаружили, что уровни sICAM-1 в сыворотке снижались после химиотерапии (1724,07 нг/мл до химиотерапии, 1514,17 нг/мл после химиотерапии; p = 0,05), независимо от ответа на химиотерапию. В исследовании, опубликованном Young et al. в 2012 г. (65), были проанализированы образцы плазмы от 95 пациентов с НМРЛ (n=48) и SCLC (n=47), выбранных из пула 1446 пациентов, которые участвовали в двух крупных многоцентровых рандомизированных исследованиях III фазы.В первое исследование было включено 724 пациента с МРЛ. Они получали до 6 циклов химиотерапии карбоплатином и этопозидом каждые 3 недели и были случайным образом распределены для получения либо перорального талидомида, либо соответствующего плацебо на срок до 2 лет. Во втором испытании приняли участие в общей сложности 722 пациента с НМРЛ стадии IIIB или IV, которые получали до четырех циклов химиотерапии гемцитабином и карбоплатином каждые 3 недели и были случайным образом распределены для перорального приема талидомида или плацебо в течение 2 лет. В исследовании биомаркеров у 95 пациентов измеряли уровень sICAM-1 в сыворотке до и после 3 циклов химиотерапии.Анализ в подгруппах выявил значительную взаимосвязь между выживаемостью без прогрессирования (ВБП) и исходным уровнем sICAM-1 при МРЛ для объединенных групп лечения, но не при НМРЛ, с отношением рисков (HR) для прогрессирования с высоким исходным уровнем sICAM-1 при МРЛ. 2,20 (95% доверительный интервал, ДИ 1,16–4,18; р = 0,016). Как у пациентов с НМРЛ, так и у пациентов с МРЛ сывороточный уровень sICAM-1 был снижен после химиотерапии. Однако снижение уровня sICAM-1 не могло предсказать ответ на химиотерапию (42, 46).

    Таблица I.

    уровни sICAM-1 в различных исследованиях рака легких.

    В другом исследовании, проведенном Quian et al. , опубликованном в 2011 г. (66), включавшем 124 пациента с НМРЛ, получивших 4 цикла химиотерапии на основе платимуна, исследователи оценивали уровни sICAM-1 в сыворотке в начале исследования и после каждых двух курсов химиотерапии. Было обнаружено, что уровни sICAM-1 в сыворотке значительно снизились по сравнению с исходными уровнями ( p = 0,012). Среднее снижение составило 21% у респондеров и 9% у нереспондеров ( p = 0,097). Для наблюдаемого снижения sICAM-1 после лечения на 11.5% можно было предсказать объективный ответ на химиотерапию с чувствительностью 62% и специфичностью 82% (площадь под кривой, AUC=0,73, 95% ДИ=0,59-0,87). Пациенты с низким исходным уровнем sICAM-1 выживали дольше, чем пациенты с более высокими исходными концентрациями. Анализ выживаемости также продемонстрировал независимую прогностическую роль сывороточного sICAM-1 (ОР = 1,12, 95% ДИ = 1,01–1,21) (66). В исследовании III фазы E4599 (одобрение бевацизумаба) 878 пациентов были рандомизированы для получения паклитаксела и карбоплатина в группе без бевацизумаба.Химиотерапию повторяли каждые 21 день до шести циклов. У 113/878 пациентов была собрана сыворотка как до лечения, так и после двух курсов химиотерапии. Базовый уровень sICAM-1 показал значительную связь с ответом и выживаемостью в обеих группах. Пациенты с низкими исходными уровнями sICAM-1 имели более высокую частоту ответа (32% по сравнению с 4%, р = 0,02), лучшую общую выживаемость ( р = 0,00005) и 1-летнюю выживаемость (65% по сравнению с 0,02). , 25%), чем у пациентов с высоким уровнем sICAM соответственно.Уровни sICAM-1 также были предикторами ответа. У пациентов с низким уровнем sICAM-1 (260 нг/мл) частота ответа составила 32%. Напротив, в группе с высоким уровнем sICAM-1 частота ответов составила 14% ( p = 0,02). Однако значительного снижения уровня sICAM-1 после 2 циклов химиотерапии не наблюдалось (67).

    Уровни sICAM-1 в сыворотке при злокачественных плевральных выпотах также представляли интерес. В исследовании 79 аденокарцином легкого сывороточный sICAM-1 был подтвержден как независимый прогностический фактор для PFS (68).sICAM-1 может увеличиваться как при воспалительных, так и при злокачественных выпотах. Секреция sICAM-1 может быть признаком генерализованного воспаления в плевральной полости (69).

    Обсуждение

    Экспрессия ICAM-1 в ткани рака легкого особенно заметна в бронхиальных и альвеолярных эпителиальных клетках. Экспрессия ICAM-1 не зависит от гистологического типа. Экспрессия ICAM-1 в опухолевой ткани и уровни sICAM-1 в сыворотке значительно коррелируют, вероятно, потому, что опухолевые клетки являются источником sICAM-1.Это нельзя рассматривать как свидетельство того, что высвобожденный sICASM-1 способствует повышению уровня в сыворотке крови у пациентов с раком легких. С другой стороны, было обнаружено, что уровни sICAM-1 повышены при ряде доброкачественных и хронических заболеваний. Таким образом, продукция sICAM-1 может представлять собой процесс, обусловленный неспецифическими механизмами защиты хозяина. Этот случай подтверждается наблюдением повышенных уровней sICAM-1 у здоровых курильщиков. Связанные с мембраной уровни ICAM-1 стимулируют клеточный иммунный ответ, опосредованный Т-клеточным рецептором.Кроме того, за повышением экспрессии ICAM-1 на опухолевых клетках следует внеклеточное высвобождение sICAM-1. Выделение sICAM-1 во внеклеточное пространство может быть одним из механизмов, с помощью которых опухолевые клетки избегают клеточно-опосредованной цитотоксичности и лизиса клеточной иммунной системой хозяина. Кроме того, sICAM-1 может препятствовать взаимодействию Т-клеточных антигенпрезентирующих клеток или изменению функционального состояния лейкоцитов. sICAM-1 может также продуцироваться как секретируемый вариант сплайсинга ICAM-1 без внутриклеточных доменов (70, 71).Циркулирующий sICAM-1 может блокировать прикрепление лимфоцитов к эндотелиальным клеткам, токсичность естественных клеток-киллеров и главный комплекс гистосовместимости ограничивают взаимодействия Т-клеток с опухолью. sICAM-1 увеличивается как часть процесса иммунной системы против воспаления или может действовать как иммуномодулятор.

    ICAM-1, по-видимому, играет активную роль в метастатическом процессе. Мы уже упоминали о способности клеточных линий SCLC прикрепляться к эндотелию сосудов посредством экспрессии ICAM-1. Точно так же опухолевые клетки могут имитировать лейкоциты по своей поверхности адгезии и использовать этот путь для сосудистой адгезии во время гематогенного метастазирования (72).Таким образом, посредством ICAM-1 выполняются два основных условия опухолевого роста – уход от иммунного надзора и ангиогенез.

    С клинической точки зрения исходные уровни sICAM-1, по-видимому, имеют прогностическое значение и могут быть независимым предиктором исхода как НМРЛ, так и МКРЛ. Кроме того, уровни sICAM-1, по-видимому, тесно зависят от бремени болезни. Механизмы, приводящие к ответу sICAM-1 во время прогрессирования заболевания и химиотерапии, не выяснены. Мониторинг уровней sICAM-1 во время лечения может быть дополнительным маркером ответа или прогрессирования.Увеличение экспрессии sICAM-1 во время прогрессирования рака легкого обычно связано с более плохим исходом по сравнению с пациентами со снижением уровня sICAM-1. Также может быть хорошая корреляция между объективным радиологическим ответом и sICAM-1. Способ, которым уровни sICAM-1 в сыворотке снижаются после индукции химиотерапии, неясен. Однако эти выводы не являются окончательными. Расовые различия среди когорт пациентов могут стать источником несоответствия. Итак, являются ли уровни sICAM-1 полезными и надежными для принятия клинических и лечебных решений? Наше заключительное замечание заключается в том, что sICAM-1 может быть потенциальным суррогатным и прогностическим маркером рака легкого во время химиотерапии первой линии.Однако, принимая во внимание, что в большинстве представленных исследований участвовало небольшое количество пациентов, имеющиеся данные нуждаются в подтверждении с помощью проспективных исследований в гораздо более широком масштабе.

    • Получено 24 апреля 2014 г.
    • Пересмотрено 24 июня 2014 г.
    • Принято 25 июня 2014 г.

    Влияние идиопатического легочного фиброза на клинические исходы у больных раком легкого

  1. Lederer, D.J. & Martinez, FJ. Идиопатический легочный фиброз. Н. англ. Дж. Мед. 378 , 1811–1823 (2018).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  2. Рагху Г. и др. Официальное заявление ATS/ERS/JRS/ALAT: идиопатический легочный фиброз: доказательные рекомендации по диагностике и лечению. утра. Дж. Дыхание. крит. Уход Мед. 183 , 788–824 (2011).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  3. Кинг Т. Е. мл., Пардо А. и Селман М. Идиопатический легочный фиброз. Ланцет 378 , 1949–1961 (2011).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  4. Хаббард Р., Венн А., Льюис С. и Бриттон Дж. Рак легких и криптогенный фиброзирующий альвеолит.Популяционное когортное исследование. утра. Дж. Дыхание. крит. Уход Мед. 161 , 5–8 (2000).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  5. Озава Ю. и др. Совокупная заболеваемость и прогностические факторы рака легкого при ИЛФ. Респирология 14 , 723–728 (2009).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  6. Ле Жен, И. и др. Заболеваемость раком у пациентов с идиопатическим легочным фиброзом и саркоидозом в Великобритании. Респир. Мед. 101 , 2534–2540 (2007).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  7. Lee, HY, Lee, J., Lee, CH, Han, K. & Choi, S.M. Риск заболеваемости раком у пациентов с идиопатическим легочным фиброзом: общенациональное когортное исследование. Респирология 26 , 180–187 (2020).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  8. Ю, Х. и др. Факторы риска и клинические характеристики рака легких при идиопатическом легочном фиброзе: ретроспективное когортное исследование. BMC Пульм. Мед. 19 , 149 (2019).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  9. Vancheri, C. Общие пути при идиопатическом легочном фиброзе и раке. евро. Дыхание 22 , 265–272 (2013).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  10. Гайярд, А. и др. Морфологическое и молекулярное исследование рака легкого, связанного с идиопатическим легочным фиброзом и другими легочными фиброзами. Респир. Рез. 18 , 120 (2017).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  11. Архонтогеоргис, К., Steiropoulos, P., Tzouvelekis, A., Nena, E. & Bouros, D. Рак легких и интерстициальные заболевания легких: систематический обзор. Пульм. Мед. 2012 , 315918 (2012).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  12. Кавасаки, Х. и др. Клинико-патологическая характеристика хирургически резецированного рака легкого, ассоциированного с идиопатическим легочным фиброзом. Дж. Хирург. Онкол. 76 , 53–57 (2001).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  13. Альберг, А. Дж., Брок, М. В., Форд, Дж. Г., Самет, Дж. М. и Спивак, С. Д. Эпидемиология рака легких: диагностика и лечение рака легких, 3-е изд.: Рекомендации по клинической практике Американского колледжа торакальных врачей. Сундук 143 , Э1С-29С (2013 г.).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  14. Ли, Т. и др. Рак легкого у пациентов с идиопатическим легочным фиброзом: клинические характеристики и влияние на выживаемость. Респир. Мед. 108 , 1549–1555 (2014).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  15. Чиё, М. и др. Влияние интерстициального заболевания легких на хирургическую заболеваемость и смертность от рака легких: анализ краткосрочных и долгосрочных результатов. Дж.Торак. Кардиовас. Surg. 126 , 1141–1146 (2003).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  16. Кавасаки Х., Нагаи К., Йошида Дж., Нисимура М. и Нишиваки Ю. Послеоперационная заболеваемость, смертность и выживаемость при раке легкого, связанном с идиопатическим легочным фиброзом. Дж. Хирург. Онкол. 81 , 33–37 (2002).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  17. Кумар П. и др. Легочный фиброз и рак легких: анализ риска и пользы резекции легкого. Дж. Торак. Кардиовас. Surg. 125 , 1321–1327 (2003).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  18. Кройтер, М. и др. Лечение и исход рака легкого при идиопатической интерстициальной пневмонии. Саркоидоз. Васк. Диффузный дисфункция легких. 31 , 266–274 (2015).

    ПабМед ПабМед Центральный Google ученый

  19. Томассетти, С. и др. Влияние рака легкого на выживаемость при идиопатическом легочном фиброзе. Сундук 147 , 157–164 (2015).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  20. Парк, Дж. и др. Рак легкого у больных с идиопатическим легочным фиброзом. евро. Дыхание J. 17 , 1216–1219 (2001).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  21. Ватанабэ, Н. и др. Химиотерапия при распространенной стадии мелкоклеточного рака легкого с идиопатическим легочным фиброзом. Междунар. Дж. Клин. Онкол. 19 , 260–265 (2014).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  22. Ватанабэ, Н. и др. Эффективность химиотерапии распространенного немелкоклеточного рака легкого с идиопатическим легочным фиброзом. Дыхание 85 , 326–331 (2013).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  23. Голдстроу, П. и др. Проект IASLC по стадированию рака легких: предложения по пересмотру группировок стадий TNM в предстоящем (седьмом) издании Классификации злокачественных опухолей TNM. Дж. Торак. Онкол. 2 , 706–714 (2007).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  24. Микке, П. и др. Определение стадии мелкоклеточного рака легкого: группа по изучению легких при управлении ветеранами против Международной ассоциации по изучению рака легких — что ограничивает ограниченное заболевание? Рак легких 37 , 271–276 (2002).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  25. Миллер М.Р. и др. Стандартизация спирометрии. евро. Дыхание J. 26 , 319–338 (2005).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  26. Вангер, Дж. и др. Стандартизация измерения легочных объемов. евро. Дыхание J. 26 , 511–522 (2005).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  27. Макинтайр, Н. и др. Стандартизация определения поглощения моноксида углерода легкими при одном дыхании. евро. Дыхание J. 26 , 720–735 (2005).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  28. Albain, K. S. et al. Лучевая терапия плюс химиотерапия с хирургической резекцией или без нее при немелкоклеточном раке легкого III стадии: рандомизированное контролируемое исследование III фазы. Ланцет 374 , 379–386 (2009).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  29. Eberhardt, W.E. и др. Исследование фазы III хирургического вмешательства по сравнению с радикальной одновременной химиолучевой терапией у пациентов с операбельным немелкоклеточным раком легкого стадии IIIA(N2) и выбранным IIIB после индукционной химиотерапии и одновременной химиолучевой терапии (ESPATUE). Дж. Клин. Онкол. 33 , 4194–4201 (2015).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  30. Коллард, Х. Р. и др. Острое обострение идиопатического легочного фиброза. Отчет международной рабочей группы. утра. Дж. Дыхание. крит. Уход Мед. 194 , 265–275 (2016).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  31. Кройтер, М. и др. Влияние сопутствующих заболеваний на смертность у пациентов с идиопатическим легочным фиброзом. PLoS ONE 11 , e0151425 (2016).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  32. Карампицакос Т. и др. Рак легкого у больных с идиопатическим легочным фиброзом. Пульм. Фармакол. тер. 45 , 1–10 (2017).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  33. Лорте-Тьелан, Дж. и др. Международные тенденции заболеваемости раком легкого по гистологическим подтипам: стабилизация аденокарциномы у мужчин, но рост у женщин. Рак легких (Амстердам, Нидерланды) 84 , 13–22 (2014).

    Артикул КАС Google ученый

  34. Park, J.Y. & Jang, S.H. Эпидемиология рака легких в Корее: последние тенденции. Туберкулез. Дыхание Дис. (Сеул) 79 , 58–69 (2016).

    Артикул Google ученый

  35. Цувелекис, А. и др. Рак легкого у больных с идиопатическим легочным фиброзом. Ретроспективное многоцентровое исследование в Греции. Пульм. Фармакол. тер. 60 , 101880 (2020).

    ПабМед Статья КАС ПабМед Центральный Google ученый

  36. Цувелекис, А. и др. Исследование DIAMORFOSIS (ДИАГНОЗ И ЛЕЧЕНИЕ РАКА ЛЕГКИХ И ФИБРОЗА): международное исследование и призыв к консенсусу. ERJ Open Res. 7 , 00529–02020 (2021).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья Google ученый

  37. Ли, К. Дж. и др. Распространенность, факторы риска и выживаемость рака легкого при идиопатическом легочном фиброзе. Торак. Рак 3 , 150–155 (2012).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  38. Масаи, К. и др. Клинико-патологические, иммуногистохимические и генетические особенности первичной аденокарциномы легкого, возникающей на фоне обычной интерстициальной пневмонии. Дж. Торак. Онкол. 11 , 2141–2149 (2016).

    ПабМед Статья Google ученый

  39. Канаджи, Н. и др. Влияние идиопатического легочного фиброза на выживаемость при прогрессирующем немелкоклеточном раке легкого. Дж. Рак Res.клин. Онкол. 142 , 1855–1865 (2016).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  40. Рабинович Е.И. и др. Паттерны глобального метилирования при идиопатическом легочном фиброзе. PLoS ONE 7 , e33770 (2012 г.).

    ОБЪЯВЛЕНИЕ пабмед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  41. Тровато-Салинаро, А. и др. Измененная межклеточная коммуникация в культурах фибробластов легких у пациентов с идиопатическим легочным фиброзом. Респир. Рез. 7 , 122 (2006).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  42. Кояма Н., Иваи Ю., Нагаи Ю., Аошиба К. и Накамура Х. Идиопатический легочный фиброз при мелкоклеточном раке легкого как прогностический фактор плохого клинического исхода и риска его обострения. PLoS ONE 14 , e0221718 (2019).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  43. Гото Т., Маэсима А., Аканабе К., Оямада Ю. и Като Р. Острое обострение идиопатического легочного фиброза микроскопической обычной интерстициальной пневмонии после операции по поводу рака легкого. Энн. Торак. Кардиовас. Surg. 17 , 573–576 (2011).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  44. Ватанабэ, А. и др. Показана ли резекция рака легкого пациентам с идиопатическим легочным фиброзом? Дж. Торак. Кардиовас. Surg. 136 , 1357–1363 (2008).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  45. Sugiura, H. и др. Обострение обычной интерстициальной пневмонии после резекции рака легкого. Энн. Торак. Surg. 93 , 937–943 (2012).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  46. Ли, Ю. Х. и др. Интерстициальные изменения легких при компьютерной томографии до лучевой терапии являются фактором риска тяжелого лучевого пневмонита. Рак Res. Обращаться. 47 , 676–686 (2015).

    ПабМед ПабМед Центральный Статья КАС Google ученый

  47. Ватанабэ, А. и др. Хирургическое лечение первичного рака легкого в сочетании с идиопатическим легочным фиброзом. Генерал Торак. Кардиовас. Surg. 61 , 254–261 (2013).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  48. Сайто Ю. и др. Выживаемость после операции по поводу патологического немелкоклеточного рака легкого IA стадии, ассоциированного с идиопатическим легочным фиброзом. Энн. Торак. Surg. 92 , 1812–1817 (2011).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  49. Kenmotsu, H. и др. Риск связанного с цитотоксической химиотерапией обострения интерстициального заболевания легких с раком легкого. Дж. Торак. Онкол. 6 , 1242–1246 (2011).

    ПабМед Статья ПабМед Центральный Google ученый

  50. Измененная межклеточная коммуникация в культурах фибробластов легких больных идиопатическим легочным фиброзом | Respiratory Research

  51. Selman M, King TE, Pardo A: Идиопатический легочный фиброз: преобладающие и развивающиеся гипотезы о его патогенезе и последствиях для терапии. Ann Intern Med 2001, 134: 136–151.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  52. Kuhn C, McDonald JA: Роль миофибробластов в идиопатическом легочном фиброзе. Ультраструктурные и иммуногистохимические особенности участков синтеза активного внеклеточного матрикса. Am J Pathol 1991, 138: 1257–1265.

    КАС пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  53. Kuhn CIII, Boldt J, King TEJ, Crouch E, Vartio T, McDonald JA: Иммуногистохимическое исследование структурного ремоделирования и синтеза соединительной ткани при легочном фиброзе. Am Rev Respir Dis 1989, 140: 1693–1703.

    Артикул пабмед Google ученый

  54. Кумар Н.М., Гилула Н.Б.: Щелевой канал связи. Сотовый 1996, 84: 381–388.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  55. Bennett MV, Barrio LC, Bargiello TA, Spray DC, Hertzberg E, Saez JC: Щелевые соединения: новые инструменты, новые ответы, новые вопросы. Нейрон 1991, 6: 305–320.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  56. Beyer EC: Щелевые соединения. Int Rev Cytol 1993, 137C:1–37.: 1–37.

    Google ученый

  57. Де Майо А., Вега В.Л., Контрерас Дж.Е.: Щелевые контакты, гомеостаз и травмы. J Cell Physiol 2002, 191: 269–282.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  58. Willecke K, Jungbluth S, Dahl E, Hennemann H, Heynkes R, Grzeschik KH: Шесть генов семейства генов коннексинов человека, кодирующих белки щелевых контактов, относятся к четырем различным хромосомам человека. Eur J Cell Biol 1990, 53: 275–280.

    КАС пабмед Google ученый

  59. Фишман Г.И., Эдди Р.Л., Шоус Т.Б., Розенталь Л., Лейнванд Л.А.: Семейство генов коннексинов человека белков щелевых соединений: разные хромосомные местоположения, но сходные структуры. Геномика 1991, 10: 250–256.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  60. Rook MB, van Ginneken AC, de JB, el AA, Gros D, Jongsma HJ: Различия в каналах щелевых соединений между сердечными миоцитами, фибробластами и гетерологичными парами. Am J Physiol 1992, 263: C959-C977.

    КАС пабмед Google ученый

  61. Zhang ZQ, Hu Y, Wang BJ, Lin ZX, Naus CC, Nicholson BJ: Эффективная асимметрия в щелевых межклеточных связях между популяциями нормальных фибробластов легких человека и клеток карциномы легких. Канцерогенез 2004, 25: 473–482.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  62. Yamasaki H, Naus CC: Роль генов коннексинов в контроле роста. Канцерогенез 1996, 17: 1199–1213.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  63. Ямасаки Х., Крутовских В., Менил М., Танака Т., Зайдан-Дагли М.Л., Омори Ю.: Роль генов коннексина (щелевого соединения) в контроле роста клеток и канцерогенезе. C R Acad Sci III 1999, 322: 151–159.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  64. Ruch RJ, Cesen-Cummings K, Malkinson AM: Роль щелевых контактов в легочной неоплазии. Exp Lung Res 1998, 24: 523–539.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  65. Cesen-Cummings K, Fernstrom MJ, Malkinson AM, Ruch RJ: Частое снижение межклеточной связи с щелевым соединением и экспрессии коннексина 43 в клетках карциномы легкого человека и мыши. Канцерогенез 1998, 19: 61–67.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  66. White TW, Srinivas M, Ripps H, Trovato-Salinaro A, Condorelli DF, Bruzzone R: Виртуальное клонирование, функциональная экспрессия и гейт-анализ человеческого коннексина31.9. Am J Physiol Cell Physiol 2002, 283: C960-C970.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  67. Coutinho P, Qiu C, Frank S, Tamber K, Becker D: Динамические изменения экспрессии коннексина коррелируют с ключевыми событиями в процессе заживления ран. Cell Biol Int 2003, 27: 525–541.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  68. Di WL, Common JE, Kelsell DP: Экспрессия коннексина 26 и анализ мутаций при эпидермальных заболеваниях. Cell Commun Adhes 2001, 8: 415–418.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  69. Labarthe MP, Bosco D, Saurat JH, Meda P, Salomon D: Активация коннексина 26 между кератиноцитами псориатических поражений. J Invest Dermatol 1998, 111: 72–76.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  70. Jordana M, Schulman J, McSharry C, Irving LB, Newhouse MT, Jordana G, Gauldie J: Гетерогенные пролиферативные характеристики линий фибробластов легких взрослого человека и клонально полученных фибробластов из контрольной и фиброзной ткани. Am Rev Respir Dis 1988, 137: 579–584.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  71. Livak KJ, Schmittgen TD: Анализ данных относительной экспрессии генов с использованием количественной ПЦР в реальном времени и метода 2(-Delta Delta C(T)). Методы 2001, 25: 402–408.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  72. Czyz J, Irmer U, Schulz G, Mindermann A, Hulser DF: Связь с щелевым соединением, измеренная с помощью проточной цитометрии. Exp Cell Res 2000, 255: 40–46.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  73. Vozzi C, Dupont E, Coppen SR, Yeh HI, Severs NJ: Камерные различия в экспрессии коннексина в сердце человека. J Mol Cell Cardiol 1999, 31: 991–1003.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  74. Sohl G, Willecke K: Щелевые соединения и семейство белков коннексинов. Cardiovasc Res 2004, 62: 228–232.

    Артикул пабмед Google ученый

  75. Davidson JS, Baumgarten IM: Производные глицирретиновой кислоты: новый класс ингибиторов межклеточной коммуникации через щелевые соединения. Структурно-деятельностные отношения. J Pharmacol Exp Ther 1988, 246: 1104–1107.

    КАС пабмед Google ученый

  76. Goldberg GS, Moreno AP, Bechberger JF, Hearn SS, Shivers RR, MacPhee DJ, Zhang YC, Naus CC: . производное глицирретиновой кислоты. Exp Cell Res 1996, 222: 48–53.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  77. Rozental R, Srinivas M, Spray DC: Как закрыть канал щелевого соединения. Эффективность и активность разобщающих агентов. Methods Mol Biol 2001, 154:447–76.: 447–476.

    Google ученый

  78. Katzenstein AL, Myers JL: Идиопатический легочный фиброз: клиническая значимость патологической классификации. Am J Respir Crit Care Med 1998, 157: 1301–1315.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  79. Houghton FD: Роль щелевых контактов во время раннего развития эмбриона. Репродукция 2005, 129: 129–135.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  80. Holder JW, Elmore E, Barrett JC: Функция щелевого соединения и рак. Cancer Res 1993, 53: 3475–3485.

    КАС пабмед Google ученый

  81. Овьедо-Орта Э., Ховард Э.В.: Щелевые соединения и опосредованная коннексином связь в иммунной системе. Биохим Биофиз Acta 2004, 1662: 102–112.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  82. Vancheri C, Mastruzzo C, Tomaselli V, Sortino MA, D’Amico L, Bellistri G, Pistorio MP, Salinaro ET, Palermo F, Mistretta A, Crimi N: Нормальные фибробласты легких человека по-разному модулируют интерлейкин-10 и Производство интерлейкина-12 моноцитами: последствия для измененного иммунного ответа при хроническом воспалении легких. Am J Respir Cell Mol Biol 2001, 25: 592–599.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  83. Vancheri C, Sortino MA, Tomaselli V, Mastruzzo C, Condorelli F, Bellistri G, Pistorio MP, Canonico PL, Crimi N: Различная экспрессия рецепторов TNF-альфа и простагландина E(2) Производство в норме и при фиброзе фибробласты легких: потенциальные последствия для развития воспалительного процесса. Am J Respir Cell Mol Biol 2000, 22: 628–634.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  84. Vancheri C, Mastruzzo C, Sortino MA, Crimi N: Легкие как привилегированное место для благотворного действия PGE2. Trends Immunol 2004, 25: 40–46.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  85. VanSlyke JK, Musil LS: Цитозольный стресс снижает деградацию коннексина 43, интернализированного с клеточной поверхности, и усиливает образование и функцию щелевых контактов. Mol Biol Cell 2005, 16: 5247–5257.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  86. Musil LS, Le AC, VanSlyke JK, Roberts LM: Регуляция деградации коннексина как механизм увеличения сборки и функционирования щелевых контактов. J Biol Chem 2000, 275: 25207–25215.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  87. Мусил Л.С., Каннингем Б.А., Эдельман Г.М., Гуденаф Д.А.: Дифференциальное фосфорилирование белка щелевого соединения коннексина 43 в компетентных и дефектных клеточных линиях. J Cell Biol 1990, 111: 2077–2088.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  88. Traub O, Look J, Dermietzel R, Brummer F, Hulser D, Willecke K: Сравнительная характеристика белков щелевых контактов 21 и 26 кДа в мышиной печени и культивируемых гепатоцитах. J Cell Biol 1989, 108: 1039–1051.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  89. Beardslee MA, Laing JG, Beyer EC, Saffitz JE: Быстрый оборот коннексина 43 в сердце взрослой крысы. Circ Res 1998, 83: 629–635.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  90. Fallon RF, Goodenough DA: Пятичасовой период полувыведения белка щелевого соединения печени мыши. J Cell Biol 1981, 90: 521–526.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  91. Zhao W, Lin ZX, Zhang ZQ: Индуцированное цисплатином преждевременное старение с сопутствующим уменьшением щелевых контактов в фибробластах человека. Cell Res 2004, 14: 60–66.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  92. Avanzo JL, Mesnil M, Hernandez-Blazquez FJ, Mackowiak II, Mori CM, da Silva TC, Oloris SC, Garate AP, Massironi SM, Yamasaki H, Dagli ML: Повышенная восприимчивость к уретан-индуцированным опухолям легких у мыши со сниженной экспрессией коннексина43. Канцерогенез 2004, 25: 1973–1982.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  93. Zhang ZQ, Zhang W, Wang NQ, Bani-Yaghoub M, Lin ZX, Naus CC: Подавление туморогенности клеток карциномы легких человека после трансфекции коннексином43. Канцерогенез 1998, 19: 1889–1894.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  94. Harris JM, Cullinan P, McDonald JC: Приводит ли криптогенный фиброзирующий альвеолит к повышенному риску смерти от рака легких? J Epidemiol Community Health 1998, 52: 602–603.

    КАС Статья пабмед ПабМед Центральный Google ученый

  95. Haddad R, Massaro D: Идиопатический диффузный интерстициальный легочный фиброз (фиброзирующий альвеолит), атипичная эпителиальная пролиферация и рак легкого. Am J Med 1968, 45: 211–219.

    КАС Статья пабмед Google ученый

  96. Идиопатический легочный фиброз: заболевание, имеющее сходство и связь с биологией рака

    Реферат

    Несколько недавно проведенных клинических испытаний были нацелены на специфические пути, участвующие в патогенезе идиопатического легочного фиброза (ИЛФ).Тем не менее, IPF по-прежнему страдает от медианы выживаемости в 3  года, что подчеркивает необходимость дальнейших исследований с новыми идеями и перспективами. Преобладающие патогенетические гипотезы предполагают, что либо воспалительный процесс, либо независимое эпителиально-фибробластическое нарушение могут распространять патологический процесс. Основываясь на знаниях, полученных с помощью значительных научных данных, мы предлагаем альтернативную точку зрения, согласно которой ИЛФ следует рассматривать как неопролиферативное заболевание легких.Генетические изменения, реакция на сигналы роста и ингибирования, устойчивость к апоптозу, происхождение и поведение миофибробластов, измененные клеточные коммуникации и внутриклеточные сигнальные пути — все это фундаментальные патогенетические признаки как ИЛФ, так и рака. Концепция ИЛФ как смертельного злокачественного заболевания легких может выходить за рамки патогенетической связи между этими двумя заболеваниями и раскрывать новые патогенетические механизмы, ведущие к новым терапевтическим возможностям, заимствованным из биологии рака. Более того, это видение могло бы осветить общественное, политическое и научное сообщество этой разрушительной болезнью с точки зрения, отличной от текущего восприятия, и спровоцировать новые идеи и исследования, чтобы лучше понять, как контролировать эту безжалостно прогрессирующую болезнь.

    Несмотря на расширение знаний благодаря фундаментальным и клиническим исследованиям за последнее десятилетие, идиопатический легочный фиброз (ИЛФ) остается одним из наиболее неуловимых заболеваний легких, связанных со смертельным исходом. Недавние клинические испытания были нацелены на конкретные пути, участвующие в патогенезе ИЛФ, и они включали γ-интерферон, антагонисты эндотелиновых рецепторов, антиоксиданты, этанерцепт, пирфенидон и ингибиторы тирозинкиназы 1–6. Однако эффективная схема лечения для улучшения выживаемости еще не определена.Таким образом, это заболевание, к сожалению, характеризуется удручающей средней выживаемостью <3  лет 7, что подчеркивает постоянную потребность в дальнейших исследованиях для получения новых идей и перспектив. Господствующие представления о патогенезе ИЛФ рассматривали фиброз как: 1) непрекращающийся фиброзный процесс, реагирующий на предполагаемый воспалительный процесс; 2) аберрантная фибропролиферативная реакция на рецидивирующее повреждение эпителия; и/или 3) эпителиально-мезенхимальные взаимодействия/трансформация. Несмотря на это, повышенное количество фибробластоподобных клеток и отложение внеклеточного матрикса в альвеолярных стенках приводит к искажению легочной архитектуры, ремоделированию сосудов, снижению оксигенации, дыхательной недостаточности и смерти 8.Гистологически субэпителиальные фиброзные очаги фибробластов являются характерной патологической аномалией; они пролиферируют и внедряются в единицы газообмена и вместе с отложенным внеклеточным матриксом пространственно связаны и могут быть родственными организованной неопластической пролиферации легочной паренхимы (рис.  1⇓) 9. очагов фибробластов, предполагается, что эти области фиброза представляют собой реактивный процесс, а не связаны с потенциалом неопластической раковой природы IPF 9.Тем не менее, отсутствие моноклональности не должно исключать раковых состояний и было зарегистрировано при гематологических злокачественных новообразованиях, а также при раке молочной железы, головы, шеи и поджелудочной железы 10–12. Кроме того, очевидная неспособность к метастазированию не является достаточным аргументом для исключения возможности неопролиферативного поведения мезенхимальных клеток при ИЛФ; другие опухолевые заболевания могут вызывать локальную инфильтрацию тканей без метастазов, например, десмоидные опухоли, которые представляют собой мезенхимальные опухоли, гистологически характеризующиеся пролиферацией фибробластов и выраженной продукцией коллагена 13.С этой точки зрения мы предлагаем альтернативную точку зрения на патогенетические механизмы, приводящие к ИЛФ, и аргумент в пользу того, что ИЛФ следует рассматривать как неопролиферативное заболевание легких. Наша гипотеза основана на данных о том, что фундаментальные признаки рака, такие как генетические изменения, неконтролируемая пролиферация и инвазия тканей, на самом деле являются сущностью патобиологических характеристик и отличительных признаков ИЛФ. Признавая, что выживаемость при ИЛФ хуже, чем при некоторых видах рака, и что демографические сходства ИЛФ с раком легкого очевидны (рис. 2⇓, 3⇓ и 4⇓), мы хотим связать концепцию аберрантной пролиферации фибробластов. к биологии рака и предупредить интересы фундаментальных и клинических ученых, чтобы спровоцировать дальнейшие исследования с точки зрения онколога.Мы надеемся, что такое осознание приведет к планированию новых клинических испытаний для определения безопасности и эффективности агента(ов) с антипролиферативными характеристиками путем выбора специфических биомаркеров тканевого ответа в качестве первичных конечных точек, помимо тех, которые традиционно используются для оценки общего клинического и физиологические исходы у пациентов с ИЛФ.

    Рис. 1—

    Срез ткани с идиопатическим легочным фиброзом/обычной интерстициальной пневмонией при малом (а) и высоком (б) увеличении, показывающий очаги фибробластов (стрелка).в) Трехмерная реконструкция очагов фибробластов, образующих «сетку фибробластов». Показаны плевральная поверхность (желтая), кровеносные сосуды (красная) и сеть фибробластов (зеленая). Воспроизведено с 9 с разрешения издателя.

    Рис. 2—

    Сравнение 5-летней выживаемости при идиопатическом легочном фиброзе (ИЛФ) и различных формах рака 14. Статистические данные по раку из Национального института рака США 15.

    Рис. 3—

    Сравнение смертности показатель на 100 000 населения для идиопатического легочного фиброза (ИЛФ) и различных форм рака 14.Статистические данные по раку взяты из Национального института рака США. Диагноз идиопатического легочного фиброза основывается на узком определении случая 16.

    ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ

    Цитогенетические изменения считаются самыми первыми событиями, ведущими к раку. Активированные канцерогены, такие как обнаруженные в табачном дыме, могут взаимодействовать с генами, такими как p53, k-ras и ломкой гистидиновой триадой (FHIT), что приводит к генетическим или эпигенетическим изменениям, которые нарушают контроль пролиферации на молекулярном уровне.Ген p53 представляет собой ген-супрессор опухоли (TSG), участвующий в апоптозе, репарации ДНК, пролиферации и дифференцировке клеток, который изменяется в большинстве случаев рака, и его мутация была продемонстрирована в легких у пациентов с ИЛФ, что, возможно, объясняет более высокую заболеваемость. рака легких при легочном фиброзе 17. В нашей гипотезе остается центральным вопрос о том, являются ли мутации p53 и других TSG причиной или следствием легочного фиброза. Определенно TSG вовлечены в другие нарушения клеточного гомеостаза, напоминающие фиброз; например, мутации p53 были обнаружены в келоидных рубцах, парадигме аномального заживления ран 18.Кроме того, ассоциация с вирусной инфекцией Эпштейна-Барр 19 или частые точечные мутации гена р53 были обнаружены при легочном фиброзе, что позволяет предположить, что нарушение функции р53 при остановке клеточного цикла и репарации ДНК может патологически влиять на клеточный гомеостаз в легких при этом состоянии. 20. Другие TSG, влияющие на клеточный цикл и апоптоз, такие как FHIT, который, безусловно, играет решающую роль в канцерогенезе легких, также мутируют при IPF. Мутации гена FHIT и снижение белка FHIT были продемонстрированы в легких с ИЛФ, особенно в периферических сотовых областях 21.Микросателлитная нестабильность (MI) и потеря гетерозиготности (LOH) обычно коррелируют с высокой частотой мутаций и репарацией ДНК. ИМ и LOH, нацеленные на MYCL1, FHIT, SPARC, p16Ink4 и TP53, были продемонстрированы примерно у 50% пациентов с ИЛФ 22, что позволяет предположить, что ИЛФ, независимо от рака легкого, демонстрирует высокую частоту мутаций, которые могут влиять на другие гены, приводящие к нарушению регуляции. контроль клеточного цикла и апоптоза. Совсем недавно другие мутации, до сих пор связанные исключительно с канцерогенезом, такие как укорочение теломер и экспрессия теломеразы, были описаны как при семейном, так и при спорадическом ИЛФ 23–25.

    Недавние данные также свидетельствуют о том, что эпигенетические изменения могут играть роль в развитии ИЛФ. До сих пор эти посттрансляционные модификации ДНК, такие как ацетилирование или метилирование гистонов, были описаны при раке. При некоторых видах рака метилирование промоторной области гена Thy-1 приводит к сайленсингу генов, что связано с более инвазивным течением заболевания. Thy-1 представляет собой гликопротеин, обычно экспрессируемый фибробластами, участвующими в модуляции межклеточных и клеточно-матриксных взаимодействий.Потеря Thy-1 также связана с трансформацией фибробластов в миофибробласты, как это наблюдается в миофибробластах, образующих очаги фибробластов, которые в основном являются отрицательными по Thy-1 26. Sanders et al. 27 недавно продемонстрировали, что в легочной ткани пациентов с ИЛФ снижена экспрессия Thy-1 из-за гиперметилирования промоторной области Thy-1. Они также показали, что метилирование гена Thy-1 снижает экспрессию in vitro этого гена в фибробластах легких человека и, что наиболее важно, что фармакологическое ингибирование метилирования может восстановить экспрессию Thy-1, предполагая новый патогенный механизм. фиброза легких и, возможно, новый терапевтический подход к этому заболеванию 27.

    Другой очевидной причиной повреждения ДНК, вероятно, связанного с изменениями эпигенетики, является окислительный стресс. Перепроизводство активных форм кислорода (АФК) может влиять на несколько клеточных процессов, лежащих в основе развития рака, таких как клеточная пролиферация и старение, вероятно, посредством генетических, а также через эпигенетических механизмов. Ряд исследований предполагает, что окислительный стресс может вызывать изменения в паттернах метилирования ДНК и специфические модификации гистонов, приводящие к аберрантной экспрессии генов и, возможно, запускающие многостадийный процесс канцерогенеза.Было продемонстрировано, что при гепатоцеллюлярном раке, раке молочной железы, почки и простаты гиперметилирование подавляет промоторную область генов, связанных с экспрессией основных антиоксидантных ферментов 28.

    Действительно, баланс оксидант/антиоксидант также вовлечен в патогенез ИЛФ. Окислительный стресс индуцирует апоптоз эпителиальных клеток, активирует несколько внутриклеточных сигнальных путей и усиливает синтез профибротических цитокинов, что в конечном итоге приводит к повреждению тканей и фиброзу.В жидкости бронхиального альвеолярного лаважа и в плазме крови пациентов с ИЛФ было показано чрезмерное производство оксидантов и снижение продукции глутатиона 29. N -ацетилцистеин (NAC), предшественник синтеза глутатиона, использовался в качестве перорального препарата для повышения уровня глутатиона у пациентов с ИЛФ и улучшают легочные функции у пациентов с ИЛФ 30, а недавно продемонстрировали лучшую сохранность показателей легочной функции при использовании в качестве дополнительного препарата со стандартной терапией преднизоном и азатиоприном 2.Недавно была подчеркнута биологическая достоверность NAC и глутатиона в лечении ИЛФ, основанная на важности баланса оксидант/антиоксидант с помощью глутатиона 31. Хотя роль антиоксидантов имеет определенное значение в профилактике рака, терапевтические вмешательства с антиоксиданты до сих пор были разочаровывающими. Влияние окислительного стресса на раковые клетки связано не только с повреждением ДНК, но также связано с тонкой модификацией клеточных сигнальных путей, имеющих решающее значение для биологии рака.Исходя из этого, новые многообещающие данные, полученные в результате доклинических исследований, продемонстрировали сдвиги в ходе передачи сигналов рака антиоксидантами. Таким образом, роль антиоксидантов в онкологии может заключаться в том, что они могут быть потенциальными модификаторами сигнальной трансдукции, которые можно использовать в сочетании с другими ингибиторами сигнальной трансдукции 32.

    НЕКОНТРОЛИРУЕМОЕ, АБЕРРАНТНОЕ РАЗМНОЖЕНИЕ КЛЕТОК

    Дифференциальные пролиферативные потенциалы фибробластов легких при анализе клеточного цикла фибробластов, выделенных из различных областей фиброзного легкого у пациентов с ИЛФ, продемонстрировали присущие им пролиферативные потенциалы в бессывороточных условиях.Несмотря на то, что присущие им повышенные пролиферативные характеристики наблюдались в диплоидных клетках в бессывороточных условиях, потенциал мутаций в этих фибробластах, выделенных из воспаленных фиброзных легких, очевиден. Действительно, культуры фибробластов, выделенные из областей плотного фиброза и сотовой формы легкого на конечной стадии, ведут себя аналогично стареющим клеткам 33. Другие исследователи продемонстрировали клональную экспансию культур фибробластов из легких 34 с ИФЛ. были зарегистрированы более двух десятилетий назад.

    В нормальных условиях гомеостатический контроль клеточной пролиферации и выживания точно регулируется множеством механизмов обратной связи. Самодостаточность сигналов роста, нечувствительность к ингибирующим рост сигналам, уклонение от апоптоза и измененная межклеточная коммуникация вместо этого являются важными характеристиками раковых клеток 35. Миофибробласты при ИЛФ могут проявлять функциональные особенности, сходные с раковыми клетками; они являются важным источником нескольких цитокинов, включая фиброгенный трансформирующий фактор роста (TGF)-β, который аутокринным образом может дополнительно стимулировать миофибробласты.Более того, они продуцируют меньше антифиброзного простагландина (PG)E 2 и имеют нарушенную способность усиливать синтез PGE 2 в ответ на TGF-β с последующей потерей антипролиферативного ответа на TGF. -β обычно опосредуется PGE 2 36. Кроме того, при фиброзе, вызванном блеомицином, отсутствие ответа фибробластов на ингибирующую активность PGE 2 объясняется сниженной способностью этих клеток экспрессировать простаноидный рецептор E 2. осуществляет важные ингибирующие действия PGE 2 на фибробласты, такие как экспрессия коллагена и индуцированный TGF-β переход фибробластов в миофибробласты 37.Усиление синтеза коллагена было вызвано TGF-β в фибробластах, выделенных из фиброзированных легких пациентов с ИЛФ 38. Отсутствие ингибирования роста и замедленный апоптоз, проявляемые фиброзными клетками, также могут быть связаны с измененным ответом на фактор некроза опухоли (ФНО) — α из-за сниженной экспрессии рецептора TNF 1, который, как известно, опосредует ингибирование роста и смерть 39. Фактически, есть доказательства того, что миофибробласты при ИЛФ устойчивы к апоптозу 40. TGF-β защищает эти клетки от апоптоза, и этот эффект , по крайней мере частично, из-за активации пути 41 фосфоинозитид-3-киназы (PI3K)/фосфатазы и гомолога тензина (PTEN)-AKT.Тиан и др. 42 показали, что трансфекция фибробластов активным PI3K увеличивает фосфорилирование AKT, защищая эти клетки от апоптоза, тогда как сверхэкспрессия PTEN ингибирует индуцированную TGF-β дифференцировку миофибробластов. Интересно отметить, что активация сигнального пути PI3K/PTEN-AKT является фундаментальным событием для многих видов рака, где сверхэкспрессия фосфорилированного AKT связана с плохим прогнозом 43.

    ИЗМЕНЕНИЕ КЛЕТОЧНОЙ СВЯЗИ

    Связь между клетками через щелевые контакты имеет основополагающее значение для пролиферации клеток, восстановления тканей и роста рака.Щелевые контакты представляют собой мембранные каналы, образованные агрегатами белков, называемых коннексинами, которые напрямую соединяют цитоплазму соседних клеток, обеспечивая метаболическое и электрическое соединение клеток. Коннексин 43 (CX43), безусловно, наиболее представлен в фибробластах, и несколько исследований показали его участие в заживлении ран. Мори и др. 44 продемонстрировали на модели in vitro заживления ран фибробластами, что снижение CX43 приводит к увеличению экспрессии TGF-β, продукции коллагена, дифференцировке миофибробластов и, следовательно, к более быстрому процессу заживления.Кроме того, в фибробластах из келоидной и гипертрофической рубцовой ткани по сравнению с нормальной кожей уровни CX43 значительно ниже. Мы также показали, что в первичных фибробластах легких от пациентов с ИЛФ наблюдается сниженная экспрессия CX43, что функционально транслируется в уменьшенную межклеточную коммуникацию с щелевым соединением (GJIC), событие, связанное с потерей ограничений контактного ингибирования и, как таковое, с неконтролируемой пролиферацией 45.

    Экспрессия белка CX43 регулируется многими событиями, участвующими в патогенезе ИЛФ и рака, такими как окислительный стресс и продукция TGF-β, что может непосредственно снижать экспрессию CX43 через активацию путей протеинкиназы C и PI3K/AKT соответственно .Окислительный стресс может также повышать экспрессию TGF-β, тем самым косвенно способствуя эпителиально-мезенхимальному переходу (EMT), который, в свою очередь, снижает экспрессию CX43 в клетках эмбриональной карциномы 46. Неопластические клетки, такие как келоиды и фиброзные фибробласты, фактически снижают GJIC. и сниженная экспрессия CX43. Клеточные линии рака легкого мыши и карциномы легкого человека имеют низкий уровень или отсутствие CX43, а делеция гена CX43 приводит к более высокой предрасположенности к образованию аденомы легкого у мышей после введения уретана.Напротив, трансфекция клеточных линий карциномы легкого человека кДНК CX43 вызывает снижение скорости роста этих клеток 47, 48.

    ПРОИСХОЖДЕНИЕ МИОФИБРОБЛАСТОВ

    Происхождение миофибробластов при легочном фиброзе является спорным. Хотя ряд исследований предполагает, что дифференцировка миофибробластов в основном начинается с резидентных фибробластов легких и индуцируется профибротическими цитокинами, такими как TGF-β, недавние данные подтверждают роль ЕМТ 49.Это явление вызывается аномальным стимулом, который побуждает клетки приобретать более подходящий фенотип, чтобы противостоять самому исходному стимулу. Было показано, что альвеолярные эпителиальные клетки, подвергшиеся воздействию TGF-β, постепенно теряют эпителиальные маркеры, такие как цитокератин, в то время как они приобретают специфические мезенхимальные маркеры, включая α-SMA, виментин и коллаген I типа 50. При легочном фиброзе эпителиальные клетки, окружающие очаги фибробластов, экспрессируют как эпителиальные, так и мезенхимальные маркеры, предполагая, что ЭМП происходит в этих областях легочной ткани 39.Эти и другие подобные наблюдения подтверждают активную роль ЕМТ в содействии фиброгенезу легких. Действительно, ЕМТ является формой метаплазии, хотя ее нельзя рассматривать как «канцерогенное» событие, она является важной особенностью многих видов рака и участвует в ранних стадиях канцерогенеза и инвазии раковых клеток 51. Еще один важный источник легочных миофибробласты представляют собой внелегочные клетки-предшественники, называемые фиброцитами. Это клетки костного мозга, которые совместно экспрессируют маркеры гемопоэтических клеток и фибробластов, такие как кластер дифференцировки (CD)45, Col I и хемокиновый рецептор CXC (CXCR)4.Блокирование CXCL12, лиганда CXCR4, Philips et al. 52 продемонстрировали заметное снижение рекрутирования фиброцитов в легкие и значительное ослабление фиброза легких у мышей, получавших блеомицин. Кроме того, Mehrad et al. 53 показали большее количество фиброцитов и повышенный уровень CXCL12 в плазме у пациентов с легочным фиброзом по сравнению со здоровыми людьми, что предполагает потенциальную роль этих клеток в развитии фиброза. Однако фиброгенной роли, которую играют фиброциты костного мозга, противодействуют данные, свидетельствующие о защитной роли этих клеток.Было показано, что миелосупрессия повышает восприимчивость к повреждению блеомицином, в то время как перенос мезенхимальных стволовых клеток костного мозга, за которым следует присутствие фиброцитов в легких, защищает легкие от повреждения, вызванного блеомицином, вероятно, через восстановление альвеолярного эпителиальное повреждение 54. Недавние сообщения показали, что некоторые из миофибробластов, образующих строму опухоли, также происходят из стволовых клеток костного мозга 55. Следует отметить, что клетки CD34 + α-SMA часто присутствуют в доброкачественных опухолях, тогда как CD34 α-SMA + фибробласты часто встречаются при более агрессивных опухолях, что предполагает приобретение этими клетками миофибробластоподобных признаков, которые могут способствовать опухолевой прогрессии, и в то же время потерю их антигенпрезентирующей способности с последующим снижение местного иммунного ответа 56.Несмотря на эти данные, точная роль, которую играют фиброциты при раке и ИЛФ, требует дальнейшего изучения, пока не совсем ясно, предназначены ли фиброциты при раке скорее для определения прогрессирования, тогда как при ИЛФ они рекрутируются в попытке восстановить повреждение легких. . В обоих случаях локальная микросреда может сыграть фундаментальную роль в изменении истинной миссии этих клеток. Независимо от их происхождения, миофибробласты все чаще признаются в качестве одной из ключевых клеток, способствующих локальной инвазии тканей и прогрессированию фиброза и новообразований в патогенезе как ИЛФ, так и рака (рис.5⇓).

    Рис. 5—

    Марш миофибробластов при идиопатическом легочном фиброзе и раке.

    ВТОРЖЕНИЕ В ТКАНИ

    Миофибробласты являются активированными клетками и добавляют к повышенной экспрессии коллагена способность продуцировать несколько цитокинов, включая профибротический TGF-β. При нормальном заживлении ран, как только заканчивается активная фаза восстановления, миофибробласты постепенно исчезают посредством апоптоза. Напротив, при фиброзе легкого, где происходит восстановление аберрантной ткани, они сохраняются и питают фиброзный процесс, способствуя избыточному отложению внеклеточного матрикса, характерному для этого заболевания.Хотя есть некоторые данные, показывающие, что миофибробласты продуцируют повышенные уровни ингибиторов металлопротеиназ, создавая своего рода неразрушающую среду, которая может быть ответственна за накопление внеклеточного матрикса, также было показано, что миофибробласты способны продуцировать большие количества желатиназ А и В, которые способны разрушать базальную мембрану альвеол, облегчая проникновение этих клеток в альвеолы ​​57. Таким образом, миофибробласты инфильтрируют легочную ткань, образуя скопления клеток, называемые очагами фибробластов.Эти скопления клеток в основном обнаруживаются в зонах активного легочного фиброза, и их присутствие в паренхиме легкого считается некоторыми авторами клинически значимым, поскольку их количество и протяженность могут коррелировать с прогрессированием заболевания и выживаемостью 58, 59. Трехмерная реконструкция легочной ткани. ИЛФ легкого показало, что очаги фибробластов соединены между собой, образуя ретикулум на всем протяжении легкого. Интересно, что эту структуру сравнивали со своего рода новообразованием, инфильтрирующим паренхиму легкого (рис.1⇑) 9. Действительно, как при первичном, так и при метастатическом раке наличие миофибробластов в тесном контакте с раковыми клетками на инвазивном фронте опухоли является типичным признаком. Подобно тому, что происходит во время заживления ран, эти клетки могут рекрутироваться из стволовых клеток, полученных из костного мозга, или, в качестве альтернативы, они могут происходить в результате перехода эпителиальных клеток в мезенхимальные клетки. Однако основным источником «раковых миофибробластов» по-прежнему считается рекрутирование резидентных фибробластов из окружающей соединительной ткани.Так же, как и при фиброзе легких, TGF-β, в основном продуцируемый эпителиальными клетками ракового происхождения, отвечает за появление миофибробластов в контексте реакции стромы, которая обычно сопровождает рак. Миофибробласты, в свою очередь, продуцируют дополнительный TGF-β, другие медиаторы воспаления и металлопротеиназы, образующие своего рода порочный круг, который, в конце концов, может способствовать инвазивности рака. Ряд исследований показал, что количество TGF-β, экспрессируемое различными раковыми клетками, включая клетки рака легких, связано с прогрессированием заболевания.При колоректальном раке, раке молочной железы и гепатоцеллюлярном раке миофибробласты продуцируют большое количество матриксных металлопротеиназ, которые, разрушая базальную мембрану соседних тканей, могут способствовать прогрессированию рака. Более того, при мелкоклеточном раке легкого повышенный уровень металлопротеиназ считается негативным прогностическим фактором выживания 60. Неопластическая инвазия также обусловлена ​​рядом молекул, способных способствовать миграции опухолевых клеток. Ламинин, например, компонент внеклеточного матрикса, стимулирует миграцию и прогрессирование опухоли.При аденокарциномах легкого, а также при некоторых других видах рака цепь ламинина-5-γ2 специфически экспрессируется на инвазивной передней части опухоли, и ее избыточная экспрессия считается маркером инвазивности, часто связанным с неблагоприятным прогнозом 61. Матрилизин, протеаза, участвующая в инвазия опухолевых клеток коэкспрессируется при некоторых формах рака с ламинином, предполагая, что матрилизин, продуцируемый раковыми клетками, отщепляет ламин-5 от внеклеточного матрикса, обнажая его промигрирующий сайт, следовательно, стимулируя подвижность клеток и инвазию опухоли 62.Другими молекулами, экспрессируемыми раковыми клетками и связанными с инвазивностью, плохим прогнозом и резистентностью к лечению, являются белки теплового шока (HSP) и фасцин. HSP27 предотвращает апоптоз клеток, вмешиваясь на разных уровнях в процесс запрограммированной гибели клеток. Вместо этого Fascin является связывающим актин белком, участвующим в адгезии клеток к матриксу и миграции клеток, который широко экспрессируется в мезенхимальных тканях, но практически отсутствует в нормальном эпителии. Во многих карциномах человека, включая немелкоклеточную карциному легкого, фасцин вместо этого сильно активируется, особенно на прогрессирующем крае рака, и его сверхэкспрессия также связана с плохим прогнозом для пациентов 63, 64.Экспрессия молекул внеклеточного матрикса, таких как ламинин, фацин и HSP, также исследовалась при ИЛФ. Интересно, что Chilosi и др. . 65 показали, что эпителий, окружающий очаги фибробластов, экспрессирует большое количество ламинина, фасцина и HSP27. Клетки, экспрессирующие эти молекулы, были исключительно бронхиолярными базальными клетками, наслоенными между просветными эпителиальными клетками с одной стороны и миофибробластами с другой. Это конкретное трехслойное расположение негативных-позитивных-негативных клеток было эффективно сопоставлено с сэндвичем, и эти области легочной ткани были названы теми же авторами «сэндвич-фибробластами-очагами» 65.Экспрессия молекул, вовлеченных в клеточную миграцию и инвазию, в бронхиолярных базальных клетках, примыкающих к миофибробластам и в то же время обращенных к люминальному эпителию, очень напоминает то, что уже было описано при раке, где эти молекулы экспрессируются в инвазивной области. перед карциномами. Кроме того, есть доказательства того, что экспрессия ламинина, фасцина и матрилизина, а также других молекул, участвующих в развитии рака, таких как циклин-D1, регулируется сигнальным путем Wnt/β-катенин.Аберрантная активация этого сигнального пути наблюдалась при некоторых видах рака человека, включая рак легкого и мезотелиому 66, а совсем недавно — при различных фибропролиферативных заболеваниях печени и почек 67, 68. Chilosi et al. 69 также продемонстрировали, что аберрантная активация пути Wnt/β-catenin происходит при IPF. Они наблюдали интенсивную иммунореактивность к β-катенину в ткани ИЛФ и одновременную экспрессию высоких уровней двух нижележащих генов пути Wnt/β-катенина, циклина-D1 и матрилизина, молекул, полностью вовлеченных в инвазивность рака и прогрессирование фиброза 70 .Кроме того, недавно были получены доказательства того, что в дополнение к так называемому каноническому пути активации пути Wnt/β-catenin существует перекрестная связь между фиброгенным цитокином TGF-β и этим сигнальным путем. Недавно мы продемонстрировали, что TGF-β, через фосфорилирование киназ, регулируемых внеклеточными сигналами (ERK) 1/2, может активировать путь Wnt, ингибируя активность GSK-3β, тем самым способствуя цитозольному накоплению и последующей ядерной транслокации β- катенин 71.Профибротическая активность TGF-β также опосредована высвобождением эндотелина (ET)-1, который считается нижестоящим медиатором некоторых из его профиброзных активностей, включая экспрессию α-SMA и коллагена I 71. Антагонизм два рецептора ET-1 ET A и ET B фактически использовались в качестве потенциального средства для лечения IPF. Следует отметить, что ET-1, продуцируемый стромальными, а также раковыми клетками, активирует несколько сигнальных путей, таких как AKT, митоген-активируемая протеинкиназа и протеинкиназа C, которые регулируют клеточную пролиферацию, миграцию, инвазию, ангиогенез и апоптоз, тем самым поддерживая многочисленные доказательства, показывающие роль, которую играет ET-1 в развитии нескольких различных видов рака, таких как рак предстательной железы, колоректальный рак, рак молочной железы, легких, мочевого пузыря и головного мозга.ET-1 был предложен в качестве отрицательного прогностического маркера при некоторых видах рака, и было обнаружено, что блокада рецепторов ET-1 повышает эффективность противоопухолевой терапии 72.

    ПОСЛЕДСТВИЯ ДЛЯ СТРАТЕГИИ ЛЕЧЕНИЯ

    За последнее десятилетие в нескольких хорошо спланированных клинических испытаниях изучались новые способы лечения в попытке прервать специфические события в каскаде воспалительных фиброзных событий, вовлеченных в патогенез ИЛФ 1–6. К сожалению, результаты оказались неутешительными, поскольку эффективный режим лечения остается неуловимым.Хотя в настоящее время проводится несколько клинических испытаний в поисках эффективного режима, подход, принятый в этих исследованиях, аналогичен тем, которые, к сожалению, на сегодняшний день дали отрицательные результаты. Возможно, нам необходимо разработать протоколы лечения с точки зрения онколога и ориентироваться на пролиферативные и молекулярные свойства поведения клеток, сходные с опухолевыми клетками, и разработать исследования с различными результатами, такими как биомаркеры пролиферации мезенхимальных клеток и синтеза/деградации внеклеточного матрикса. вместо того, чтобы полностью сосредоточиться на измерениях результатов, таких как тесты функции легких.Конкретный фенотип фибробластов (, например, миофибробласты, фиброциты) может нуждаться в генной терапии/переносе и/или модуляции фиброзного ответа путем применения биологии трансплантации стволовых клеток. Действительно, четко определенная взаимосвязь между раком и стромальными клетками предполагает, что воздействие на те механизмы, которые способствуют активации и дифференцировке фибробластов, может оказаться потенциальным терапевтическим подходом не только для рака, но и для фиброза легких. , т. е. , нацеленный на переход фибробластов в миофибробласты с синергизмом галофугинона с химиотерапией для достижения значительного противоопухолевого эффекта, избегая необходимости в высоких дозах химиотерапии 73.Антагонисты рецептора TGF-β блокируют активность TGF-β, что показало некоторую клиническую пользу как при раке, так и при фиброзе. онкологических заболеваний, в том числе мелкоклеточного рака легкого. Хотя эти исследования не смогли показать реальную пользу этого лечения в отношении прогрессирования опухоли, они не исключают, что современное ингибирование большего количества подмножеств металлопротеиназ может быть более эффективным 75.В модели фиброза легких, индуцированной блеомицином, посредством блокирования CXCL12 лигандом CXCR4 было получено заметное снижение рекрутирования фиброцитов в легкие и впоследствии значительное ослабление фиброза легких 43. Однако фиброциты являются не просто мишенями для новых терапии, но, что более интересно, может быть средством для новых терапевтических подходов, и, опять же, урок исходит из биологии рака. Мезенхимальные стволовые клетки, полученные из костного мозга (BMMSC), обладают физиологической способностью размещаться в строме, ассоциированной с опухолью.Это врожденное качество BMMSC недавно было использовано в качестве нового подхода к терапии рака. BMMSC можно использовать в качестве носителей для селективной доставки различных видов противоопухолевой терапии, включая белки, индуцирующие апоптоз, иммуномодулирующие сигналы, регуляторы клеточного цикла, антиангиогенные молекулы, онколитические вирусы и другие противораковые агенты. Студиный и др. 76 индуцировали BMMSC для экспрессии бета-интерферона, демонстрируя его эффективность против солидных меланом у бестимусных мышей, в то время как Duan et al. 77 с использованием BMMSC, трансфицированных IL-12, продемонстрировали регрессию саркомы Юинга. Поразительно, что BMMSC также предпочтительно мигрируют в места воспаления, повреждения тканей и репарации, что позволяет предположить, что такая терапевтическая стратегия, возможно, применима при фиброзе легких. Хотя многое еще предстоит сделать, прежде чем терапевтическое использование BMMSC может быть полностью реализовано, концепция специфического воздействия на пролиферативные и/или молекулярные свойства фибробластов и/или эпителиальных клеток при фиброзе легких заслуживает внимания 78, 79.Наконец, потенциал трансплантации аутологичных стволовых клеток и аллогенного костного мозга являются дополнительными концепциями, которые могут оказаться полезными для внедрения новых стратегий лечения, чтобы «начать все сначала» с новыми клетками-предшественниками после таких трансплантаций.

    ЗАКЛЮЧЕНИЕ

    Патобиология и смертность от ИЛФ и рака имеют несколько поразительных сходств. Ряд аналогий характерен для обоих этих фатальных расстройств, продиктованных аберрантным образом пролиферирующих клеток (таблица 1).В то время как некоторые из свойственных клеточному и молекулярному поведению явно являются злокачественными или предраковыми при обоих заболеваниях, другие косвенные факторы, такие как эпи- и экогенетические факторы, курение сигарет, вирусы, а также профессиональные факторы и факторы окружающей среды, вносят свой вклад в патогенез как фиброзных заболеваний легких, так и рак легких. Генетические изменения, сходные реакции на ростовые и ингибирующие сигналы, устойчивость к запрограммированной гибели клеток, измененные межклеточные связи, происхождение миофибробластов и поведение в отношении инвазии окружающих тканей — все это очень похоже при раке и ИЛФ.Даже внутриклеточные сигнальные пути, имеющие решающее значение в патогенезе рака, такие как Wnt/β-катенин и пути PI3K/AKT, полностью вовлечены в IPF.

    По нашему мнению, последствия такого видения выходят далеко за рамки патогенной связи между ИЛФ и раком. Необходимость и повышенная поддержка исследований рака очевидна благодаря хорошему пониманию неизвестной природы рака и фатального исхода. Принимая во внимание, что ИЛФ является смертельным заболеванием неизвестной этиологии с очень высоким уровнем смертности, хуже, чем при некоторых видах рака, и что несколько опробованных схем лечения не улучшили выживаемость, пришло время признать, что пациенты с ИЛФ хуже, чем пациенты с рак.Концепция ИЛФ как отдельного и уникального «клинически злокачественного заболевания легких» может подчеркнуть постоянную необходимость дальнейшего понимания патобиологии фиброзного процесса путем изучения новых патогенетических механизмов и терапевтических возможностей, полученных из биологии рака. Кроме того, это видение может оказаться полезным для повышения осведомленности общественности, политических и научных кругов об этой разрушительной болезни, которая в настоящее время недооценивается широкой общественностью, клиническим и научным сообществом и заслуживает более интенсивных исследований и спонсоров.

    Заявление о заинтересованности

    Не объявлено.

    Таблица 1.

    Патогенетическое сходство между идиопатическим легочным фиброзом и раком

    Благодарности

    Авторы выражают благодарность Н. Абрахамсу за ценный вклад в редактирование рукописи.

    • Принята 12 мая 2009 г.
    • Принята 19 августа 2009 г.

    Список литературы

    1. Адзума А., Нукива Т., Цубои Э., и др. Двойное слепое плацебо-контролируемое исследование пирфенидона у пациентов с идиопатическим легочным фиброзом. Am J Respir Crit Care Med 2005; 171:1040–1047.

    2. Демедтс М., Бер Дж., Буль Р., и др. Высокие дозы ацетилцистеина при идиопатическом легочном фиброзе. N Engl J Med 2005; 353: 2229–2242.

    3. King TE Jr, Behr J, Brown KK, и др. BUILD-1: рандомизированное плацебо-контролируемое исследование бозентана при идиопатическом легочном фиброзе.Am J Respir Crit Care Med 2008; 177: 75–81.

    4. King TE Jr, Albera C, Bradford WZ, и др. Влияние интерферона γ-1b на выживаемость пациентов с идиопатическим легочным фиброзом (INSPIRE): многоцентровое рандомизированное плацебо-контролируемое исследование. Ланцет 2009; 18, 374: 222–228.

    5. Raghu G, Brown KK, Bradford WZ, и др. Плацебо-контролируемое исследование интерферона γ-1b у пациентов с идиопатическим легочным фиброзом.N Engl J Med 2004; 350: 125–133.

    6. Рагу Г., Браун К.К., Костабель Ю., и др. Лечение идиопатического легочного фиброза этанерцептом: предварительное плацебо-контролируемое исследование. Am J Respir Crit Care Med 2008; 178: 948–955.

    7. Даниил З.Д., Gilchrist FC, Nicholson AG, и др. Гистологическая картина неспецифической интерстициальной пневмонии связана с лучшим прогнозом, чем обычная интерстициальная пневмония у пациентов с криптогенным фиброзирующим альвеолитом.Am J Respir Crit Care Med 1999; 160:899–905.

    8. Selman M, King TE, Pardo A. Идиопатический легочный фиброз: преобладающие и развивающиеся гипотезы о его патогенезе и последствиях для терапии. Энн Интерн Мед 2001; 134: 136–151.

    9. Cool CD, Groshong SD, Rai PR, и др. Очаги фибробластов не являются дискретными участками повреждения или восстановления легких: ретикулум фибробластов. Am J Respir Crit Care Med 2006; 174: 654–658.

    10. Davidsson J, Paulsson K, Johansson B. Многоцветная флуоресценция in situ гибридизационная характеристика цитогенетически поликлональных гематологических злокачественных новообразований. Рак Genet Cytogenet 2005;163:180–183.

    11. Парсонс БЛ. Многие различные типы опухолей имеют поликлональное происхождение: доказательства и последствия. Mutat Res 2008; 659: 232–247.

    12. Lyons JG, Lobo E, Martorana AM, и др. Клональное разнообразие в карциномах: его значение для прогрессирования опухоли и вклад в него эпителиально-мезенхимальных переходов. Clin Exp Metastasis 2008; 25: 665–677.

    13. Котилигам Д., Лазар А.Дж., Поллок Р.Э., и др. Десмоидная опухоль: болезнь, подходящая для молекулярного понимания. Histol Histopathol 2008;23:117–126.

    14. Olson AL, Swigris JJ, Lezotte DC, и др. Смертность от легочного фиброза увеличилась в США с 1992 по 2003 год. Am J Respir Crit Care Med 2007;176:277–284.

    15. Рагу Г., Вейкер Д., Эдельсберг Дж., и др. Частота и распространенность идиопатического легочного фиброза. Am J Respir Crit Care Med 2006; 174: 810–816.

    16. Кувано К., Кунитаке Р., Кавасаки М., и др. Экспрессия P21Waf1/Cip1/Sdi1 и p53 в связи с разрывами нитей ДНК при идиопатическом легочном фиброзе. Am J Respir Crit Care Med 1996; 154:477–483.

    17. Саед Г.М., Ладин Д., Олсон Дж., и др. Анализ мутаций гена р53 в келоидах с использованием одноцепочечного конформационного полиморфизма на основе полимеразной цепной реакции и секвенирования ДНК. Arch Dermatol 1998; 134:963–967.

    18. Лок С.С., Стюарт Дж.П., Келли Б.Г., и др. Вирус Эпштейна-Барр и дикий р53 при идиопатическом легочном фиброзе. Respir Med 2001; 95: 787–791.

    19. Ходжо С., Фудзита Дж., Ямадори I, и др. Гетерогенные точечные мутации гена р53 при легочном фиброзе. Eur Respir J 1998; 12: 1404–1408.

    20. Уэмацу К., Йошимура А., Гемма А., и др. Аберрации в гене ломкой гистидиновой триады (FHIT) при идиопатическом легочном фиброзе.Рак Res 2001; 61: 8527–8533.

    21. Демопулос К., Арванитис Д.А., Василакис Д.А., и др. Гены MYCL1, FHIT, SPARC, p16(INK4) и TP53, ассоциированные с раком легкого при идиопатическом легочном фиброзе. J Cell Mol Med 2002; 6: 215–622.

    22. Cronkhite JT, Xing C, Raghu G, и др. Укорочение теломер при семейном и спорадическом легочном фиброзе. Am J Respir Crit Care Med 2008; 178: 729–737.

    23. Лю Т., Чанг М.Дж., Улленбрух М., и др. Теломеразная активность необходима для индуцированного блеомицином легочного фиброза у мышей. J Clin Invest 2007;117:3800–3809.

    24. Цакири К.Д., Кронкхайт Дж.Т., Куан П.Дж., и др. Легочный фиброз у взрослых, вызванный мутациями теломеразы. Proc Natl Acad Sci USA 2007;104:7552–7557.

    25. Сандерс Ю.Ю., Кумбла П., Хагуд Дж.С.Повышенная миофибробластная дифференцировка и выживаемость фибробластов легких Thy-1(-). Am J Respir Cell Mol Biol 2007; 36: 226–235.

    26. Сандерс Ю.Ю., Пардо А., Селман М., и др. Гиперметилирование промотора Thy-1: новый эпигенетический патогенетический механизм легочного фиброза. Am J Respir Cell Mol Biol 2008; 39: 610–618.

    27. Franco R, Schoneveld O, Georgakilas AG, и др. Окислительный стресс, метилирование ДНК и канцерогенез. Cancer Lett 2008; 266: 6–11.

    28. Rahman I, MacNee W. Окислительный стресс и регуляция глутатиона при воспалении легких. Eur Respir J 2000; 16: 534–554.

    29. Бер Дж., Майер К., Дегенколб Б., и др. Антиоксидантные и клинические эффекты высоких доз N-ацетилцистеина при фиброзирующем альвеолите. Дополнительная терапия к поддерживающей иммуносупрессии.Am J Respir Crit Care Med 1997; 156: 1897–1901.

    30. Ханнингхейк ГВ. Антиоксидантная терапия идиопатического легочного фиброза. N Engl J Med 2005; 353: 2285–2287.

    31. Шарифи Н. Комментарий: Антиоксиданты против рака: новые уловки для старой собаки? Онколог 2009;14:213–215.

    32. Raghu G, Chen YY, Rusch V, и др. Дифференциальная пролиферация фибробластов, культивированных из нормальных и фиброзных легких человека.Am Rev Respir Dis 1988; 138: 703–708.

    33. Джордана М., Шульман Дж., Макшарри С., и др. Гетерогенные пролиферативные характеристики линий фибробластов легких взрослого человека и клонально полученных фибробластов из контрольной и фиброзной ткани. Am Rev Respir Dis 1988; 137: 579–584.

    34. Ханахан Д., Вайнберг Р.А. Признаки рака. Ячейка 2000; 100: 57–70.

    35. McAnulty RJ, Hernandez-Rodriguez NA, Mutsaers SE, et al. Индометацин подавляет антипролиферативное действие изоформ трансформирующего фактора роста-β на клеточные культуры фибробластов. Биохим Дж. 1997; 321:639–643.

    36. Moore BB, Ballinger MN, White ES, и др. Вызванные блеомицином изменения простаноидных рецепторов E изменяют реакцию фибробластов на простагландин E2. J Immunol 2005;174:5644–5649.

    37. Рагу Г., Маста С., Мейерс Д., и др. Синтез коллагена нормальными и фиброзными фибробластами легких человека и эффект трансформирующего фактора роста-β. Am Rev Respir Dis 1989; 140: 95–100.

    38. Ванчери С., Сортино М.А., Томаселли В., и др. Различная экспрессия рецепторов TNF-α и продукции простагландина E(2) в нормальных и фиброзных фибробластах легких: потенциальные последствия для эволюции воспалительного процесса. Am J Respir Cell Mol Biol 2000;22:628–634.

    39. Танникал В.Дж., Горовиц Дж.К. Развитие концепций апоптоза при идиопатическом легочном фиброзе. Proc Am Thorac Soc 2006; 3: 350–356.

    40. Horowitz JC, Lee DY, Waghray M, и др. Активация пути выживания фосфатидилинозитол-3-киназа/AKT путем трансформации фактора роста-β1 в мезенхимальных клетках опосредуется p38 MAPK-зависимой индукцией аутокринного фактора роста.J Biol Chem 2004; 279:1359–1367.

    41. Тиан Б., Лессан К., Кам Дж., и др. Интегрин β1 регулирует жизнеспособность фибробластов во время сокращения коллагенового матрикса посредством сигнального пути фосфатидилинозитол-3-киназы/Akt/протеинкиназы B. J Biol Chem 2002; 277:24667–24675.

    42. Tang JM, He QY, Guo RX, и др. Сверхэкспрессия фосфорилированного Akt и потеря экспрессии PTEN при немелкоклеточном раке легкого обуславливают плохой прогноз.Рак легких 2006; 51:181–191.

    43. Мори Р., Power KT, Wang CM, и др. Острое подавление коннексина-43 в местах ран приводит к уменьшению воспалительной реакции, усилению пролиферации кератиноцитов и миграции раневых фибробластов. J Cell Sci 2006; 119: 5193–5203.

    44. Тровато-Салинаро А., Тровато-Салинаро Е., Файлья М., и др. Измененная межклеточная коммуникация в культурах фибробластов легких у пациентов с идиопатическим легочным фиброзом.Respir Res 2006;7:122

    45. Джонсон Л.Н., Коваль М. Взаимосвязь между повреждением легких, окислительным стрессом и связью через щелевые соединения. Антиоксидно-редокс-сигнал 2009; 11: 355–367.

    46. Чезен-Каммингс К., Фернстром М.Дж., Малкинсон А.М., и др. Частое снижение межклеточной связи через щелевые соединения и экспрессии коннексина 43 в клетках карциномы легкого человека и мыши.Канцерогенез 1998;19:61–67.

    47. Аванзо Дж.Л., Мениль М., Эрнандес-Блазкес Ф.Дж., и др. Повышенная восприимчивость к уретан-индуцированным опухолям легких у мышей со сниженной экспрессией коннексина43. Канцерогенез 2004; 25:1973–1982.

    48. Willis BC, duBois RM, Borok Z. Эпителиальное происхождение миофибробластов при фиброзе легких. Proc Am Thorac Soc 2006; 3: 377–382.

    49. Ким К.К., Куглер М.С., Уолтерс П.Дж., и др. Мезенхимальный переход альвеолярных эпителиальных клеток развивается in vivo во время легочного фиброза и регулируется внеклеточным матриксом. Proc Natl Acad Sci USA 2006;103:13180–13185.

    50. De WO, Pauwels P, De CB, и др. Молекулярно-патологические признаки эпителиально-мезенхимальных переходов на фронте раковой инвазии. Histochem Cell Biol 2008; 130:481–494.

    51. Phillips RJ, Burdick MD, Hong K, et al. Движение циркулирующих фиброцитов в легкие в ответ на CXCL12 и промежуточный фиброз. J Clin Invest 2004; 114: 438–446.

    52. Мехрад Б., Бердик М.Д., Зисман Д.А., и др. Циркулирующие фиброциты периферической крови при фиброзном интерстициальном заболевании легких человека. Biochem Biophys Res Commun 2007; 353:104–108.

    53. Рохас М., Сюй Дж., Вудс Ч.Р., и др. Мезенхимальные стволовые клетки костного мозга при восстановлении поврежденного легкого.Am J Respir Cell Mol Biol 2005;33:145–152.

    54. Дирекзе Северная Каролина, Ходивала-Дилке К., Джеффри Р., и др. Вклад костного мозга в ассоциированные с опухолью миофибробласты и фибробласты. Рак Res 2004; 64: 8492–8495.

    55. Quan TE, Cowper SE, Bucala R. Роль циркулирующих фиброцитов в фиброзе. Curr Rheumatol Rep 2006; 8: 145–150.

    56. Фан Ш.Миофибробласты при легочном фиброзе. Сундук 2002; 122:286С–289С.

    57. Николсон АГ, Фулфорд ЛГ, Колби ТВ, и др. Взаимосвязь между отдельными гистологическими признаками и прогрессированием заболевания при идиопатическом легочном фиброзе. Am J Respir Crit Care Med 2002; 166: 173–177.

    58. Эномото Н., Суда Т., Като М., и др. Количественный анализ фибробластных очагов при обычной интерстициальной пневмонии.Грудь 2006; 130: 22–29.

    59. Micke P, Ostman A. Взаимодействие опухоль-строма: ассоциированные с раком фибробласты как новые мишени в противораковой терапии? Рак легких 2004; 45: Приложение. 2 С163–С175.

    60. Мория Ю., Ники Т., Ямада Т., и др. Повышенная экспрессия ламинина-5 и ее прогностическое значение при аденокарциномах легкого небольшого размера. Иммуногистохимический анализ 102 случаев.Рак 2001; 91: 1129–1141.

    61. Масаки Т., Сугияма М., Мацуока Х., и др. Коэкспрессия γ2-цепи матрилизина и ламинина-5 может способствовать миграции опухолевых клеток при колоректальных карциномах. Dig Dis Sci 2003; 48: 1262–1267.

    62. Гарридо С., Шмитт Э., Канде С., и др. HSP27 и HSP70: потенциально онкогенные ингибиторы апоптоза. Клеточный цикл 2003; 2: 579–584.

    63. Пелоси Г., Пасторино Ю., Пасини Ф., и др. Независимое прогностическое значение иммунореактивности фасцина при немелкоклеточном раке легкого I стадии. Бр Дж. Рак 2003; 88: 537–547.

    64. Чилоси М., Замо А., Доглиони С., и др. Экспрессия мигрирующего маркера в фибробластных очагах идиопатического легочного фиброза. Respir Res 2006;7:95

    65. Мазьер Дж., Хе Б., Ю Л., и др. Передача сигналов Wnt при раке легкого. Cancer Lett 2005; 222: 1–10.

    66. Боули Э., О’Горман Д.Б., Ган Б.С. Передача сигналов β-катенина при фибропролиферативном заболевании. J Surg Res 2007; 138: 141–150.

    67. Сурендран К., Маккол С.П., Саймон Т.С. Роль Wnt-4 в почечном фиброзе. Am J Physiol Renal Physiol 2002; 282: F431–F441.

    68. Чилоси М., Полетти В., Замо А., и др. Активация аберрантного пути Wnt/бета-катенина при идиопатическом легочном фиброзе. Ам Дж. Патол 2003; 162: 1495–1502.

    69. Карачи Ф., Гили Э., Калафиоре М., и др. TGF-β1 нацелен на путь GSK-3β/β-катенина посредством активации ERK при переходе фибробластов легких человека в миофибробласты. Pharmacol Res 2008; 57: 274–282.

    70. Ши-вэнь X, Кеннеди Л., Ренцони Э.А., и др. Эндотелин является нижестоящим медиатором профибротических реакций на трансформирующий фактор роста β в фибробластах легких человека. Arthritis Rheum 2007; 56: 4189–4194.

    71. Bagnato A, Spinella F, Rosano L. Ось эндотелина при раке: перспективы и проблемы молекулярно-таргетной терапии. Can J Physiol Pharmacol 2008;86:473–484.

    72. Шеффер Ю., Леон О., Пинтус Дж. Х., и др. Ингибирование перехода фибробластов в миофибробласты галофугиноном способствует опосредованному химиотерапией противоопухолевому эффекту. Мол Рак Тер 2007; 6: 570–577.

    73. Dumont N, Arteaga CL. Ориентация на сигнальную сеть TGF β при неоплазии человека. Раковая клетка 2003; 3: 531–536.

    74. Шеперд Ф.А., Джакконе Г., Сеймур Л., и др. Проспективное, рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое исследование маримастата после ответа на химиотерапию первой линии у пациентов с мелкоклеточным раком легкого: исследование Национального института рака Канады, группы клинических испытаний и Европейской организации исследований и лечение рака.Дж. Клин Онкол, 2002; 20:4434–4439.

    75. Студеный М., Марини ФК, Дембински Ю.Л., и др. Мезенхимальные стволовые клетки: потенциальные предшественники стромы опухоли и средства адресной доставки противоопухолевых агентов. J Natl Cancer Inst 2004; 96: 1593–1603.

    76. Duan X, Guan H, Cao Y, и др. Мезенхимальные стволовые клетки костного мозга мышей в качестве средств доставки гена интерлейкина-12 в опухоли саркомы Юинга.Рак 2009; 115:13–22.

    77. Hall B, Dembinski J, Sasser AK, et al. Мезенхимальные стволовые клетки при раке: ассоциированные с опухолью фибробласты и средства доставки на основе клеток. Int J Hematol 2007; 86: 8–16.

    78. Корстен М.Ф., Шах К. Терапевтические стволовые клетки для лечения рака: надежды и препятствия в тактической войне. Ланцет Онкол 2008; 9: 376–384.

    Ассоциированные с раком фибробласты ускоряют злокачественное прогрессирование немелкоклеточного рака легкого за счет межклеточной связи, образованной коннексином 43, с однонаправленным щелевым соединением — FullText — Cellular Physiology and Biochemistry 2018, Vol.51, No. 1

    Предпосылки/цели: Щелевые контакты, образованные коннексинами, могут напрямую соединять цитоплазму соседних клеток и обеспечивать межклеточную коммуникацию по щелевым контактам (GJIC), а также метаболическую связь между соседними клетками. Здесь мы исследовали роль коннексина 43 (Cx43) и его производного GJIC во взаимодействии между клетками немелкоклеточного рака легкого (NSCLC) и ассоциированными с раком фибробластами (CAF). Методы: Клетки CAF и NSCLC совместно культивировали при прямом контакте и разделяли с помощью проточной цитометрии.Поглощение глюкозы, производство лактата, а также экспрессию и активность ПКМ-2 и ЛДГ-А в отсортированных CAF измеряли с помощью колориметрического анализа, вестерн-блоттинга и твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA). Между тем, экспрессия E-кадгерина и N-кадгерина, а также миграция и инвазия отсортированных клеток NSCLC были обнаружены с помощью вестерн-блоттинга, определения ширины раны и анализов Transwell. Уровни пирувата, ацетил-КоА и лимонной кислоты, уровни АТФ и активность LDH-B и α-KG в отсортированных клетках NSCLC определяли с помощью колориметрического или флуорометрического анализа и ELISA соответственно.Функциональный GJIC между клетками и субклеточное расположение коннексинов выявляли с помощью теста «Parachute» и иммунофлуоресценции. Уровни α-SMA, Cx43 и LDH-B в тканях пациентов с НМРЛ определяли с помощью иммуногистохимии. Результаты: Cx43 накапливается в плазматической мембране, что способствует сборке асимметричных однонаправленных GJIC из CAFs в клетки NSCLC. CAFs подвергаются повышенному аэробному гликолизу и способствуют эпителиально-мезенхимальному переходу, миграции и инвазии клеток NSCLC.Напротив, в клетках NSCLC наблюдалось усиленное окислительное фосфорилирование при стимуляции CAF с увеличением образования АТФ и, таким образом, активацией путей PI3K/Akt и MAPK/ERK. Метаболическая связь между CAFs и клетками NSCLC находилась под строгим контролем однонаправленного GJIC, образованного Cx43. Пациенты с высокой триэкспрессией α-SMA, Cx43 и LDH-B имели самую короткую общую выживаемость и выживаемость без рецидивов по сравнению с пациентами с индивидуальной гиперэкспрессией или высокой биэкспрессией. Заключение: Однонаправленный GJIC, образованный Cx43, играет решающую роль в обеспечении тесного метаболического взаимодействия между CAF и клетками NSCLC для поддержки злокачественного прогрессирования NSCLC.

    © 2018 Автор(ы). Опубликовано S. Karger AG, Базель

    Введение

    Немелкоклеточный рак легкого (НМРЛ) является одной из наиболее распространенных форм рака легкого и основной причиной смерти от рака [1]. Большинство пациентов с НМРЛ первоначально диагностируются на поздних стадиях и, следовательно, имеют плохой прогноз [2]. Хотя недавние достижения в области раннего выявления и таргетной терапии привели к улучшению результатов лечения пациентов с НМРЛ, 5-летняя выживаемость остается менее 15% [3].Поэтому существует острая необходимость в поиске новых и более эффективных мишеней против злокачественного прогрессирования НМРЛ.

    Опухолевые фибробласты (CAFs), основной клеточный компонент микроокружения опухоли при большинстве солидных раков, являются ключевыми детерминантами в регуляции злокачественного прогрессирования рака [4]. Действительно, уже доказано, что CAF способствуют эпителиально-мезенхимальному переходу (ЭМП), инвазии и метастазированию в нескольких моделях рака, включая НМРЛ [5, 6, 7]. Интересно, что в последние годы все чаще обнаруживается «обратный эффект Варбурга» CAF, который глубоко вовлечен в злокачественность рака.В отличие от классического «эффекта Варбурга» [8], Pavlides et al. предложил новую модель, названную обратным эффектом Варбурга, в которой эпителиальные раковые клетки индуцируют эффект Варбурга (т. е. аэробный гликолиз) в окружающих CAF и тем самым превращают их в фабрики по производству богатых энергией метаболитов для питания эпителиальных раковых клеток непосредственно в паттерн «хозяин-паразит» [9]. Прямым подтверждением этого представления является то, что CAF переключают свой метаболизм на аэробный гликолиз, в то время как клетки рака предстательной железы перепрограммируются на аэробный метаболизм для поддержания своих энергетических потребностей и роста [10].И наоборот, экзосомы, полученные из CAF, могут ингибировать митохондриальное окислительное фосфорилирование (OXPHOS) в клетках рака предстательной железы, тем самым увеличивая гликолиз и глутамин-зависимое редуктивное карбоксилирование и способствуя росту опухоли [11]. Однако точный функциональный вклад CAFs в метаболическую координацию между NSCLC и микроокружением опухоли остается плохо изученным.

    Коннексины представляют собой гомологичное семейство более чем 20 трансмембранных белков [12]. Шесть коннексинов олигомеризуются с образованием коннексона, который может собираться на плазматической мембране с образованием функциональных полуканалов или щелевых контактов [13].Щелевые контакты могут напрямую соединять цитоплазму соседних клеток, обеспечивая тем самым прямой обмен небольшими веществами с молекулярной массой до 1,5 кДа, такими как ионы, вторичные мессенджеры, пептиды, нуклеотиды и метаболические молекулы [14]. Этот процесс называется межклеточной коммуникацией с щелевым соединением (GJIC). Хотя коннексины и производные от них GJIC долгое время считались опухолевыми супрессорами в течение последних 50 лет [15, 16, 17], все больше данных свидетельствует о том, что они также способствуют злокачественной прогрессии на поздних стадиях некоторых типов рака [13, 15, 18]. .В частности, было показано, что гетероклеточный GJIC между раковыми клетками и соседними клетками, такими как эндотелиальные клетки, мезотелиальные клетки, остеобластные клетки и астроциты, играет решающую роль в облегчении инвазии и метастазирования рака [19, 20, 21, 22, 23]. , 24]. Более того, асимметричный гетерологичный GJIC наблюдался от нормальных фибробластов легких до клеток карциномы легких человека [25]. Кроме того, известно, что GJIC обеспечивает не только межклеточную коммуникацию, но и метаболическую связь между соседними клетками [26, 27].Однако остается неясным, существует ли GJIC между CAF и клетками NSCLC и участвует ли GJIC в метаболическом сотрудничестве между CAF и клетками NSCLC. Целью этого исследования было изучение роли коннексина 43 (Cx43) и его производного GJIC в метаболическом соединении между клетками NSCLC и CAF.

    Материалы и методы

    Реагенты и антитела

    Каталожные номера и концентрации антител, использованных в этом исследовании, показаны в таблице 1. Полностью транс-ретиноевая кислота (РК) была приобретена у Merck (Сан-Диего, Калифорния, США). ).Наборы для твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) лактатдегидрогеназы изоформы B (LDH-B), LDH-A, мышечной пируваткиназы 2 (PKM-2) и α-кетоглутарата (α-KG) были приобретены у CUSABIO Technology (Wuhan, Китай). Набор для анализа пирувата, АТФ, ацетил-коэнзима А (ацетил-КоА) и лимонной кислоты был приобретен у компании Solarbio (Пекин, Китай). Все остальные реагенты были получены от компании Sigma (Сент-Луис, штат Миссури, США), если не указано иное.

    Таблица 1.

    Каталожные номера и концентрации антител из Американской коллекции типовых культур (Манассас, Вирджиния, США) и выращенных в среде RPMI 1640 (Gibco, Карлсбад, Калифорния, США) с добавлением 10% эмбриональной бычьей сыворотки и антибиотиков.Используя протокол исследования, одобренный Комитетом по этике Медицинского университета Гуанси (IRB № 20140304-003), CAF и их парные нормальные фибробласты (NF) были выделены из 7 хирургически резецированных первичных НМРЛ и соответствующих смежных нормальных тканей легкого, полученных не менее чем на 5 см. от внешнего края опухоли соответственно [28]. NF и CAF поддерживали в среде DMEM с добавлением 10% эмбриональной бычьей сыворотки (Gibco) и антибиотиков (100 ед/мл пенициллина и 100 мкг/мл стрептомицина).

    Анализ сокращения коллагенового геля

    Сократительную способность CAF измеряли в соответствии с методом, описанным Horie et al [29].и Наваб и др. [30]. Вкратце, осторожно смешивали суспендированные CAF или NF, коллагеновый гель (Sigma), дистиллированную воду и DMEM. Объемы смесей подбирали таким образом, чтобы плотность клеток составляла 2,0 × 10 5 клеток/мл, а концентрация коллагена составляла 1 мг/мл. Смеси (0,5 мл) затем инокулировали в каждую лунку 24-луночного планшета. Сокращение коллагенового геля происходило через 30 мин при 37°С и инициировалось отделением краев коллагенового геля от стенок лунок. Затем гели коллагена переносили в другой 24-луночный планшет, содержащий 0.По 5 мл среды в каждую лунку и помещают в инкубатор. Площадь коллагеновых гелей определяли через 24, 48 и 72 часа с использованием системы анализа изображений (инвертированный флуоресцентный микроскоп, TS100-F; Nikon, Токио, Япония). Диаметры коллагеновых гелей измеряли в мм и записывали как средние значения большой и малой осей.

    Пациенты

    Это исследование представляло собой ретроспективный анализ с участием 82 пациентов с НМРЛ, диагностированным в филиале онкологического госпиталя Медицинского университета Гуанси (Наньнин, Китай) в период с 24 декабря 2012 г. по 14 ноября 2014 г.Критериями включения были пациенты с первичным НМРЛ опухолевых стадий от IA до IVA, перенесшие операцию в качестве начального метода лечения и имеющие полные клинико-патологические данные. 82 пациента находились под наблюдением до 27 сентября 2016 г. Время до рецидива — время от даты операции до даты рентгенологического рецидива. Дизайн исследования был одобрен Комитетом по этике Медицинского университета Гуанси (IRB № 20140304-003), и от всех пациентов было получено подписанное информированное согласие.

    Система совместного культивирования и сортировка клеток

    Для совместного культивирования в прямом контакте клетки CAF и NSCLC смешивали до общего количества 1,0 × 10 6 клеток в соотношении 5:1 в течение 3 дней. После того, как клетки были собраны, CAF метили меченым фикоэритрином антителом против белка активации фибробластов альфа (FAP-α) в течение 30 минут при 4 ° C в темноте. Флуоресцентные клетки были идентифицированы как CAF, меченные FAP-α, а нефлуоресцентные клетки были идентифицированы как раковые клетки [31], а затем культивированы для дальнейшего анализа экспрессии.Для исследований, связанных с ингибированием или усилением гликолиза, CAF подвергали воздействию 2-дезокси-d-глюкозы (2-DG, 25 ммоль/л) или фруктозо-1,6-бисфосфата (FBP, 125 ммоль/л) в течение 24 часов. перед совместным культивированием с клетками НМРЛ.

    РНК-интерференция и сверхэкспрессия Cx43

    Три последовательности РНК-интерференции, нацеленные на мРНК Cx43 (#Cx43-homo-721: 5′-GGTTGCTGCGAACCTACATCA-3′; #Cx43-homo-926: 5′-GGTGTCCCTGGCCTTGAATAT-3′; и #Cx43 -homo-1202: 5′-GGCTAATTACAGTGCAGAACA-3′) и одну нецелевую контрольную последовательность (#NC: 5′-TTCTCCGAACGTGTCACGT-3′) клонировали отдельно в вектор LV10 (U6/RFP&Puro) (GenePharma, Shanghai, Китай).В качестве отрицательного контроля использовали вектор LV8 (EF1a-RFP/Puro) (GenePharma), содержащий Cx43, и пустой лентивирусный вектор. Клетки трансфицировали лентивирусными векторами с использованием Lipofectamine 2000 (Invitrogen, Карлсбад, Калифорния, США) в соответствии с инструкциями производителя. Клетки объединяли и анализировали на предмет нокдауна или сверхэкспрессии Cx43 с помощью вестерн-блоттинга.

    Количественная ПЦР в реальном времени, вестерн-блоттинг, связывание с красителем «Parachute» и иммунофлуоресценция

    Эти анализы проводились в соответствии с нашим предыдущим отчетом [32].

    Анализ миграции и инвазии клеток

    Анализ миграции и инвазии клеток проводили в соответствии с нашим предыдущим исследованием [33].

    Анализы клеточной пролиферации и апоптоза

    Пролиферацию клеток измеряли с использованием 3-(4,5-диметилтиазол-2ил-2,5-дифенилтетразолия бромида (MTT), как сообщалось ранее [34]. апоптотических клеток определяли путем ручного подсчета пикнотических ядер после окрашивания 4′,6-диамидино-2-фенилиндолом (DAPI; Roche, Mannheim, Germany) [35].Через 24 ч инкубации пикнотические ядра, окрашенные DAPI, подсчитывали как процент от 100 клеток в каждой лунке.

    Анализы активности

    Поглощение глюкозы и производство лактата, пирувата, ацетил-КоА, лимонной кислоты и АТФ измеряли с помощью набора для колориметрического или флуориметрического анализа в соответствии с инструкциями производителя. Активность LDH-A, LDH-B, PKM-2 и α-KG измеряли с помощью ELISA.

    Иммуногистохимия

    Ткани паракарциномы брали на расстоянии не менее 2 см от ракового узла.Срезы тканей иммуноокрашивали антителами против альфа-актина гладких мышц (α-SMA), против LDH-B и против Cx43. Для описания как интенсивности окрашивания (отрицательное, слабое, умеренное или сильное), так и доли опухолевых клеток (Cx43: 0 %, < 10 %, 10–50 % или > 50 %; α-SMA) использовалась балльная система. : < 5 %, 5–25 %, 26–50 % или > 50 %; LDH-B: 0 %, < 10 %, 10–50 % или > 50 %), окрашенные в каждом случае, как описано ранее [36]. , 37, 38]. Затем каждому образцу присваивали иммуногистохимический балл путем умножения балла пропорции и балла интенсивности.Оценка иммуногистохимии ≥3 (++, +++) определялась как сверхэкспрессия α-SMA, LDH-B и Cx43. Слайды иммуногистохимии были независимо рассмотрены двумя патологоанатомами.

    Статистический анализ

    Статистический анализ проводился с использованием SPSS20.0 (SPSS, Inc., Чикаго, Иллинойс, США). Значения представлены как среднее ± стандартное отклонение (SD). Экспериментальные результаты оценивали статистически с использованием критерия Стьюдента или критерия хи-квадрат. Вероятность выживания рассчитывали по методу Каплана-Мейера.Независимые прогностические факторы оценивали с помощью одномерного и многомерного регрессионного анализа пропорциональных рисков Кокса. Значимость была установлена ​​на уровне P <0,05.

    Результаты

    Культивируемые CAF проявляют характеристики активированных фибробластов (миофибробластов)

    Как показано на рис. 1A и 1B, CAF имеют веретенообразную, уплощенную и фибробластоподобную морфологию, сходную с NF. Экспрессия α-SMA и FAP-α, как правило, была намного сильнее в CAF, чем в соответствующих NF.Эта повышенная экспрессия α-SMA и FAP-α поддерживалась в первоначально охарактеризованных CAF в течение до 5 пассажей 90–122 in vitro 90–123 (данные не показаны). Кроме того, повышенная сократительная способность наблюдалась в 2 независимо выделенных CAF в пассаже 1 и пассаже 5 по сравнению с их аналогами NF (рис. 1C). Эти результаты показали, что культивируемые CAF могут поддерживать фенотипические свойства миофибробластов даже без продолжающегося взаимодействия с раковыми клетками.

    Рис. 1.

    Характеристика первичных CAF и парных NF. (A) Морфология CAF и NF (верхний). Оригинальное увеличение, 100×. Экспрессию FAP-α и α-SMA в CAF и NF определяли с помощью вестерн-блоттинга (внизу). (B) Экспрессию FAP-α и α-SMA в CAF и NF определяли с помощью иммунофлуоресцентного анализа (шкала: 50 мкм). (C) Зависимое от времени сокращение коллагенового геля, вызванное двумя разными парами NF и CAF (NO: номер случая; пассаж: номер пассажа). Каждая точка представляет собой среднее значение ± стандартное отклонение для 3 повторных образцов, *P<0.05, **P<0,01 по сравнению с парными NF.

    CAFs подвергаются аэробному гликолизу и способствуют миграции и инвазии клеток NSCLC, индуцируя EMT

    Сообщалось, что CAFs подвергаются аэробному гликолизу (т.е. обратному эффекту Варбурга) при активации в ответ на их взаимодействие с раковыми клетками [9, 39 ]. Как показано на рис. 2A и 2B, рис. S1A и S1B (все дополнительные материалы см. на www.karger.com/10.1159/000495232/), поглощение глюкозы, выработка лактата, а также экспрессия и активность ПКМ-2 и ЛДГ- Уровень A (два ключевых фермента аэробного гликолиза) был значительно повышен в CAF, совместно культивируемых с клетками A549 или h2299, по сравнению с одним CAF.Предварительная обработка 125 ммоль/л FBP, мощным активатором ПКМ-2 [40], значительно увеличивала поглощение глюкозы, продукцию лактата, а также экспрессию и активность ПКМ-2 и ЛДГ-А в совместно культивируемых CAF. Напротив, предварительная обработка 25 ммоль/л 2-DG, который является ингибитором гликолиза, в течение 24 часов (рис. 2A и 2B, рис. S1A и S1B) сильно снижала эти гликолитические индексы в совместно культивируемых CAF. Эти данные свидетельствуют о том, что CAF испытывают повышенный аэробный гликолиз при активации клеток NSCLC.

    Рис. 2.

    CAF подвергаются аэробному гликолизу клеток A549. (A) Поглощение глюкозы и уровень лактата измеряли в монокультуре и совместном культивировании CAF с обработкой 2-DG или FBP или без нее. Данные представляют собой среднее ± стандартное отклонение глюкозы в мг/дл на 10 6 клеток или мкг/мкл лактата на 10 6 клеток из 5 независимых экспериментов. (B) Экспрессия ПКМ-2 и ЛДГ-А и ферментативная активность в CAF после указанного лечения были обнаружены с помощью вестерн-блоттинга и ELISA, соответственно. (C) Морфологию EMT определяли с помощью фазово-контрастной микроскопии.

    Между тем, клетки A549 и h2299 утратили внешний вид эпителиальной булыжной мостовой и стали удлиненными и диспергированными при совместном культивировании с CAF (рис. 2C, рис. S1C). В соответствии с этим экспрессия эпителиального маркера E-кадгерина снижалась, тогда как экспрессия мезенхимального маркера N-кадгерина повышалась в совместно культивируемых клетках A549 и h2299 (рис. 3A, рис. S1D). Подвижность и способность к инвазии были значительно повышены в совместно культивируемых клетках A549 и h2299 по сравнению с монокультурными контрольными клетками соответственно (фиг.3B и 3C, фиг. S1E и S1F). Кроме того, предварительная инкубация с 2-DG нарушала ЕМТ, облегчаемую CAF, а также миграцию и инвазию совместно культивируемых клеток A549 и h2299, тогда как предварительная инкубация с FBP усиливала стимулируемые CAF эффекты в этих клетках (рис. 2C, рис. 3A-3C, Рис. S1C–S1F). Однако эти эффекты не были связаны с пролиферацией и апоптозом опухолевых клеток (рис. S1G и S1H). В совокупности эти результаты свидетельствуют о том, что CAF подвергаются аэробному гликолизу (обратный эффект Варбурга) и способствуют миграции и инвазии клеток NSCLC посредством индукции EMT.

    Рис. 3.

    Экспрессию маркерного белка EMT (A), а также миграцию (B) и инвазию (C) указанных клеток НМРЛ определяли с помощью вестерн-блоттинга, анализа заживления ран и инвазии Transwell соответственно. Столбцы представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение из 4 или 5 независимых экспериментов. *P<0,05, **P<0,01 по сравнению с монокультурой клеток. #P<0,05, ##P<0,01 по сравнению с сокультивируемыми клетками A549. Оригинальное увеличение, морфология: 200x; миграция: 100x; вторжение: 400x.

    Аэробные гликолитические CAF способствуют агрессивному поведению клеток NSCLC через однонаправленный GJIC, образованный Cx43

    Долгое время считалось, что коннексины регулируют развитие и прогрессирование рака, воздействуя на GJIC.Поэтому затем мы исследовали, участвуют ли Cx43 и его производный GJIC в прогрессировании НМРЛ, вызванном CAF. Как показано на рис. 4A и рис. S2A, CAF, клетки A549 и клетки h2299 эффективно переносят кальцеин в гомологичные соседние клетки со средним значением 10,33 ± 1,53 (SD), 11,33 ± 3,06 (SD) и 12,00 ± 3,61 (SD). ) на помеченную ячейку соответственно. Более того, CAF показали высокую способность к GJIC с кальцеином, перенесенным в гетерогенные соседние клетки A549 или h2299, в среднем 20,67 ± 3.229 (SD) или 24,00 ± 2,65 (SD) на меченую клетку, соответственно, в то время как клетки A549 и h2299 не показали заметного переноса кальцеина в CAF, предполагая, что асимметричный однонаправленный GJIC присутствует от CAF к клеткам NSCLC.

    Рис. 4.

    Установленный Cx43 однонаправленный GJIC от CAF к ячейкам A549. (A) Функциональный GJIC был обнаружен с помощью парашютного анализа. Вверху: флуоресцентные изображения. Внизу: наложение соответствующих фазово-контрастных изображений. Оригинальное увеличение, 200×. Столбцы представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение из 5 независимых экспериментов.(B, C) Дифференциальную экспрессию Cx26, Cx31.1, Cx32 и Cx43 в клетках CAF и NSCLC определяли с помощью количественной ПЦР в реальном времени и вестерн-блоттинга. (D) Иммунофлуоресцентное окрашивание клеточной локализации Cx26, Cx31.1, Cx32 и Cx43 в клетках CAF и NSCLC. Все линейки масштаба представляют 50 мкм. (E) Функциональный GJIC между CAF и клетками A549, трансфицированными shCx43, вектором Cx43 или контрольными пустыми векторами, был обнаружен с помощью парашютного анализа. Столбцы представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение из 4 независимых экспериментов.(F, G) Влияние ингибитора GJIC 18α-GA или энхансера GJIC RA на уровень белка Cx43 и однонаправленный GJIC измеряли вестерн-блоттингом и парашютным анализом соответственно. Столбцы представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение из 4 независимых экспериментов. **P<0,01 по сравнению с необработанными клетками.

    Чтобы понять основу асимметричного гетерологичного GJIC между CAF и клетками NSCLC, были проведены количественные анализы ПЦР в реальном времени и вестерн-блоттинг для скрининга экспрессии Cx26, Cx31.1, Cx32 и Cx43 в этих клетках, которые имеют описаны как основные коннексины, экспрессируемые в тканях легких млекопитающих или в культивируемых клетках [25, 41].Как показано на рис. 4B и 4C, Cx26, Cx31.1, Cx32 и Cx43 по-разному экспрессировались в CAF, клетках A549 и клетках h2299. В частности, Cx26 и Cx43 были преобладающими изоформами коннексина, экспрессируемыми в этих клеточных линиях. Кроме того, на рис. 4D ясно видно, что белок Cx43 накапливается в плазматической мембране CAF, а также в плазматической мембране и цитоплазме клеток A549 и h2299, тогда как белок Cx26, Cx32 и Cx31.1 накапливается в цитоплазме CAF, клеток A549, и клетки h2299. Чтобы дополнительно подтвердить опосредующее действие Cx43 на однонаправленный GJIC от CAFs к клеткам NSCLC, мы трансдуцировали лентивирусные векторы, содержащие Cx43 РНК с короткой шпилькой (shCx43) или Cx43, в CAFs, клетки A549 и клетки h2299, соответственно (фиг.С2Б). Поскольку shCx43-926 был более мощным, чем shCx43-721 и shCx43-1202, мы выбрали первый для последующих экспериментов. Анализ парашютного связывания красителя показал, что нокдаун экспрессии Cx43 в клетках CAF и/или NSCLC (A549 или h2299) значительно устранил GJIC из клеток CAF и NSCLC, в то время как сверхэкспрессия Cx43 в клетках CAF и/или NSCLC привела к значительному увеличению однонаправленный GJIC (рис. 4E, рис. S2C). Более того, избыточная экспрессия Cx43 как в клетках CAF, так и в клетках NSCLC вызывала более значительное увеличение однонаправленного GJIC, чем только избыточная экспрессия Cx43 в CAF или в клетках A549 или h2299 соответственно (фиг.4Е, фиг. S2C). Таким образом, эти данные указывают на то, что Cx43 может формировать функциональный GJIC из CAFs в клетки NSCLC за счет его интеграции в плазматическую мембрану.

    На основании приведенных выше результатов мы были заинтересованы в изучении того, способствуют ли аэробные гликолитические CAF прогрессированию НМРЛ в зависимости от GJIC. Как показано на рис. 4F-4G и рис. S2D, ингибитор GJIC 18α-GA и энхансер GJIC RA (4 и 1 мкМ соответственно) сильно снижали или повышали однонаправленный GJIC, образованный Cx43, от CAFs к клеткам NSCLC, соответственно, но они не изменили уровни белка Cx43 при персистентном лечении до 48 часов.Тем не менее, ингибирование GJIC с помощью 18α-GA (без снижения экспрессии Cx43) или shCx43 (нокдаун Cx43), по-видимому, могло бы отменить облегчаемую CAF ЕМТ, миграцию и инвазию совместно культивируемых клеток NSCLC в аналогичной степени (рис. 5A- 5B, рис. S2E–S2G). С другой стороны, усиление GJIC в этих клетках с помощью RA (без увеличения экспрессии Cx43) или лентивирусного Cx43 (сверхэкспрессия Cx43) может дополнительно усиливать CAF-индуцированную EMT, миграцию и инвазию совместно культивируемых клеток NSCLC в аналогичной степени. (Рисунок.5A-5B, рис. S2E-S2G). Вместе эти результаты указывают на то, что Cx43 тесно связан с стимулирующим действием CAF на агрессивность NSCLC в зависимости от GJIC.

    Рис. 5.

    Cx43-установленный однонаправленный GJIC способствует облегчающему действию CAF на агрессивное поведение клеток A549. (A, B) Сравнение эффектов 18α-GA, нокдауна Cx43, сверхэкспрессии RA и Cx43 на экспрессию маркера EMT, а также миграцию и инвазию клеток A549, совместно культивируемых с CAF.Столбцы представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение из 4 независимых экспериментов. *P<0,05, **P<0,01 по сравнению с сокультивируемыми клетками НМРЛ. (C, D) Сравнение эффектов гликолитического активатора FBP и гликолитического ингибитора 2-DG на экспрессию маркера EMT, а также на миграцию и инвазию Cx43-истощенных или Cx43-сверхэкспрессирующих клеток A549, совместно культивируемых с указанными CAF. Столбцы представляют собой среднее значение ± стандартное отклонение из 4 независимых экспериментов. *P<0,05, **P<0,01 по сравнению с совместно культивируемыми клетками A549. # Р<0.05, ## P<0,01 по сравнению с сокультивированными клетками A549, лишенными Cx43. и P<0,05, && P<0,01 по сравнению с кокультивированными клетками A549 со сверхэкспрессией Cx43.

    Предварительная обработка CAFs гликолитическим активатором FBP не могла восстановить нарушенный фенотип EMT и миграционный и инвазивный потенциал клеток NSCLC с дефицитом GJIC, тогда как предварительная обработка CAFs гликолитическим ингибитором 2-DG ухудшила нарушенный фенотип EMT и миграционный и инвазивный потенциал этих клеток НМРЛ (рис.5C-5D, рис. S2H–S2J). С другой стороны, предварительная обработка CAFs 2-DG лишь частично обращала вспять повышенную EMT, миграцию и инвазию клеток NSCLC, усиленных GJIC, в то время как предварительная обработка CAFs FBP могла дополнительно усилить повышенную EMT, миграцию и инвазию. клеток NSCLC, усиленных GJIC (рис. 5C-5D, рис. S2H-S2J). В совокупности эти результаты подтверждают, что однонаправленный GJIC, образованный Cx43, в основном отвечает за про-EMT / инвазивные / миграционные эффекты аэробных гликолитических CAF на клетки NSCLC.

    Клетки НМРЛ переключают метаболизм на OXPHOS в ответ на аэробные гликолитические CAF через однонаправленный GJIC, образованный Cx43

    Недавние исследования показали, что стромально-эпителиальное метаболическое соединение происходит между CAF и эпителиальными раковыми клетками при раке молочной железы и раке предстательной железы человека [10, 42]. ]. Поэтому мы спросили, существует ли сдвиг метаболизма в клетках NSCLC в ответ на индукцию CAF. Во-первых, мы обнаружили, что поглощение глюкозы и выработка лактата были значительно снижены в монокультурах клеток A549 и h2299 по сравнению с CAF (рис.6А). Более того, поглощение глюкозы и выработка лактата дополнительно снижались в клетках A549 и h2299 при совместном культивировании с CAF (рис. 6A). Затем мы исследовали, связано ли снижение уровня лактата в клетках НМРЛ с его преобразованием в пируват, а затем пируват используется для подпитки цикла трикарбоновых кислот (TCA) в качестве полезного энергетического субстрата. Интересно, что активность ЛДГ-В и уровни пирувата и ацетил-КоА были заметно повышены в клетках A549 и h2299 в присутствии CAF (рис. 6B). Соответственно, уровни метаболитов ТХУ (лимонная кислота, α-KG и АТФ) в клетках A549 и h2299 в присутствии CAF были значительно выше, чем в отсутствие CAF (рис.6С). Кроме того, предварительная обработка CAFs гликолитическим ингибитором 2-DG сильно ингибировала увеличение активности LDH-B и уровней метаболитов пирувата, ацетил-CoA и TCA в совместно культивируемых клетках A549, в то время как предварительная обработка CAFs гликолитическим активатором FBP значительно усилил увеличение этих метаболитов в совместно культивируемых клетках A549 (рис. 6B и 6C). Такие же результаты были получены в клетках h2299 (данные не показаны). Таким образом, эти результаты показывают, что клетки НМРЛ снижают гликолитический метаболизм, но также усиливают OXPHOS в ответ на стимуляцию CAF.

    Рис. 6.

    CAF увеличивают OXPHOS в клетках НМРЛ. (A) Поглощение глюкозы и уровень лактата измеряли в монокультивируемых и совместно культивируемых клетках НМРЛ. Данные представляют собой среднее ± стандартное отклонение мг/дл глюкозы или мкг/мкл лактата на 106 клеток из 5 независимых экспериментов. *P<0,05, **P<0,01 по сравнению с CAF. ##P<0,01 по сравнению с монокультурой клеток НМРЛ. (B, C) Анализ относительной каталитической активности LDH-B и уровней пирувата и ацетил-КоА, уровня лимонной кислоты, относительной активности α-KG и продукции АТФ в монокультуре и совместном культивировании клеток A549 с 2- Лечение DG или FBP.Данные представляют собой среднее ± стандартное отклонение из 4 независимых экспериментов. *P<0,05, **P<0,01 по сравнению с монокультурой клеток A549. #P<0,05, ##P<0,01 по сравнению с сокультивируемыми клетками A549.

    Примечательно, что GJIC, как сообщается, участвует в переносе метаболитов между астроцитами, которые в основном экспрессируют Cx43 [43]. Таким образом, мы дополнительно определили, участвует ли Cx43-образующий однонаправленный GJIC в метаболической связи между CAF и клетками NSCLC. Как видно на рис. 7, ингибирование GJIC нокдауном Cx43 как в клетках CAF, так и в клетках A549 повышало уровень лактата и снижало активность LDH-B, а также уровни метаболитов пирувата, ацетил-КоА и TCA в совместно культивируемых клетках A549, тогда как усиление GJIC за счет сверхэкспрессии Cx43 как в клетках CAF, так и в клетках A549 снижало уровень лактата и повышало активность LDH-B, а также уровни метаболитов пирувата, ацетил-КоА и TCA в совместно культивируемых клетках A549.Кроме того, предварительная обработка CAFs гликолитическим активатором FBP не влияла на повышенный уровень лактата и снижение активности LDH-B или уровней метаболитов пирувата, ацетил-КоА и TCA в сокультивируемых клетках A549 с дефицитом GJIC, в то время как предварительная обработка CAFs с помощью гликолитический ингибитор 2-DG дополнительно повышал уровень лактата и дополнительно снижал активность ЛДГ-В, а также уровни пирувата, ацетил-КоА и метаболитов ТСА в клетках A549 (рис. 7). 2-DG может частично противодействовать CAF-индуцированному снижению уровня лактата и повышению активности LDH-B, а также уровням пирувата, ацетил-КоА и метаболитов TCA в сокультивированных клетках A549, усиленных GJIC, в то время как FBP дополнительно усиливал эти CAF-индуцированные эффекты в клетках A549, совместно культивируемых с усилением GJIC (фиг.7). Подобные эффекты наблюдались в клетках h2299 (данные не показаны). В совокупности клетки NSCLC усиливают OXPHOS при стимуляции аэробных гликолитических CAF в однонаправленном GJIC-зависимом образе, образованном Cx43.

    Рис. 7.

    Анализ вышеуказанных метаболических показателей в Cx43-истощенных или сверхэкспрессирующих Cx43 клетках A549, совместно культивируемых с указанными CAF с обработкой 2-DG или FBP или без нее. Данные представляют собой среднее ± стандартное отклонение из 3 независимых экспериментов. *P<0,05, **P<0,01 по сравнению с сокультивируемыми клетками A549.#P<0,05, ##P<0,01 по сравнению с сокультивированными клетками A549, истощенными по Cx43. &P<0,05, &&P<0,01 по сравнению с кокультивированными клетками A549 со сверхэкспрессией Cx43.

    АТФ участвует в CAF-стимулируемой активации путей PI3K/Akt и MAPK/ERK, а также в миграции и инвазии клеток НМРЛ

    Поскольку мы подтвердили выше, что уровень АТФ, полученного из TCA, был значительно повышен в клетках A549 и h2299 после индукции аэробных гликолитических CAF (рис. 6C) мы стремились определить, коррелируют ли уровни АТФ со стимулированной CAF миграцией и инвазией клеток NSCLC.Как видно на рис. 8A, уровни фосфорилированных Akt и ERK были значительно повышены в клетках A549 и h2299 в присутствии CAF по сравнению с отсутствием CAF. Ингибитор гликолиза 2-DG частично ингибировал CAF-индуцированное повышение активности Akt и ERK в совместно культивируемых клетках A549 и h2299, в то время как гликолитический активатор FBP дополнительно усиливал эти CAF-индуцированные эффекты. Кроме того, ингибирование GJIC с помощью нокдауна Cx43 заметно снижало активность Akt и ERK, усиленную CAF, в клетках A549 и h2299, тогда как усиление GJIC за счет сверхэкспрессии Cx43 дополнительно повышало активность Akt и ERK, усиленную CAF, в этих клетках НМРЛ (фиг.8Б). Однако FBP не повышал активность Akt и ERK в кокультурированных клетках A549 и h2299 с дефицитом GJIC, но 2-DG дополнительно подавлял активность Akt и ERK в этих клетках НМРЛ (рис. 5B). Кроме того, 2-DG частично нарушал CAF-индуцированное увеличение активности Akt и ERK в клетках A549 или h2299, совместно культивируемых с усилением GJIC, в то время как FBP дополнительно усиливал CAF-индуцированное увеличение активности Akt и ERK в этих клетках НМРЛ (рис. . 8Б). В совокупности эти данные усиливают GJIC-зависимый стимулирующий эффект аэробных гликолитических CAF на активацию путей PI3K/Akt и MAPK/ERK в клетках НМРЛ.

    Рис. 8.

    АТФ участвует в эффектах облегчения CAF. (A) Вестерн-блот анализ Akt с активностью ERK в монокультуре и совместном культивировании клеток НМРЛ с обработкой 2-DG или FBP или без нее. Данные представляют собой среднее ± стандартное отклонение из 4 независимых экспериментов. * P <0,05, * * P <0,01 по сравнению с монокультурой клеток НМРЛ. #P<0,05, ##P<0,01 по сравнению с совместно культивируемыми клетками НМРЛ. (B) Вестерн-блот анализ активности Akt и ERK в Cx43-истощенных или сверхэкспрессирующих Cx43 клетках NSCLC, совместно культивируемых с указанными CAF с обработкой 2-DG или FBP или без нее.Данные представляют собой среднее ± стандартное отклонение из 3 независимых экспериментов. *P<0,05, **P<0,01 по сравнению с совместно культивируемыми клетками НМРЛ. #P<0,05, ##P<0,01 по сравнению с Cx43-истощенными сокультивируемыми клетками A549. &P<0,05, &&P<0,01 по сравнению с кокультивированными клетками A549 со сверхэкспрессией Cx43. (C) Сравнение эффектов LY294002 или U0126 по отдельности или комбинации LY294002 и U0126 на активность Akt и ERK клеток НМРЛ с обработкой АТФ или без нее. Данные представляют собой среднее ± стандартное отклонение из 3 независимых экспериментов.

    Кроме того, дополнительное введение АТФ (100 мкМ, 12 ч) значительно активировало пути PI3K/Akt и MAPK/ERK и способствовало миграции и инвазии клеток A549 и h2299 по сравнению с необработанными контрольными клетками (рис. 8C, 9A-9B). ). Предварительная обработка ингибитором PI3K/Akt LY294002 (10 мкМ, 30 мин) или ингибитором MAPK/ERK U0126 (10 мкМ, 30 мин) по отдельности приводила к аналогичному снижению, а комбинация LY294002 и U0126 вызывала синергетическое снижение PI3K/Akt. и активность MAPK/ERK, а также миграцию и инвазию клеток A549 и h2299 (фиг.8С, 9А-9В). Напротив, добавление АТФ частично восстанавливало подавленную активность путей PI3K/Akt и MAPK/ERK, а также миграцию и инвазию клеток A549 и h2299 после обработки LY294002 и/или U0126 (рис. 8C, 9A-9B). Таким образом, эти результаты указывают на то, что АТФ участвует в облегчаемой CAF активации сигнальных каскадов PI3K/Akt и MAPK/ERK, а также в миграции и инвазии клеток NSCLC.

    Рис. 9.

    Сравнение эффектов LY294002 или U0126 по отдельности или комбинации LY294002 и U0126 на миграционный (A) и инвазивный (B) потенциал клеток НМРЛ с обработкой АТФ или без нее.Данные представляют собой среднее ± стандартное отклонение из 4 независимых экспериментов. *P<0,05, **P<0,01 по сравнению с контрольной группой без лечения. # P<0,05, ## P<0,01 по сравнению с соответствующей группой без лечения АТФ. &P<0,05, &&P<0,01 по сравнению с соответствующей группой, получавшей лечение только LY294002 или U0126.

    Ко-гиперэкспрессия α-SMA, Cx43 и LDH-B предсказывает плохой прогноз у пациентов с НМРЛ

    Как показано на рис. 10A, древовидная диаграмма показывает, что 78.6% пациентов с НМРЛ с высоким уровнем α-SMA и Cx43 также продемонстрировали высокий уровень экспрессии LDH-B, тогда как 35,7% пациентов с низким уровнем α-SMA и Cx43 продемонстрировали более низкий уровень экспрессии LDH-B. Кроме того, уровни α-SMA, Cx43 и LDH-B были значительно повышены в образцах НМРЛ по сравнению с соответствующими соседними доброкачественными тканями (рис. 10B). Как показано на рис. 10B, α-SMA была сильно экспрессирована в CAF, но не в раковых клетках, тогда как LDH-B была значительно экспрессирована в раковых клетках, но не в строме опухоли.Более того, Cx43 был обнаружен на межклеточных границах раковых клеток и стромы опухоли, а накопление α-SMA- и Cx43-позитивных CAF преимущественно наблюдалось на инвазивном фронте поражений НМРЛ, что еще больше усиливает роль Cx43 в продвижении эффектов. CAFs на агрессивные тенденции NSCLC.

    Рис. 10.

    Клиническое значение α-SMA, LDH-B и Cx43 для пациентов с первичным НМРЛ. (A) Древовидная диаграмма, показывающая пропорции пациентов с высоким и низким уровнем α-SMA, LDH-B и Cx43.(B) Иммуногистохимическое окрашивание α-SMA в CAFs, LDH-B в клетках NSCLC и Cx43 как в CAFs, так и в клетках NSCLC из серийных срезов образцов опухоли, полученных от клинической когорты из 82 пациентов с первичным NSCLC, которые подверглись хирургической резекции. Изображения были получены от разных пациентов с низкой (оценка < средней оценки риска) и высокой (оценка ≥ средней оценки риска) экспрессией α-SMA, LDH-B и Cx43. Красные стрелки: локализация белка. Оригинальное увеличение, 400х. (C) Кривые Каплана-Мейера OS и RFS у пациентов с НМРЛ с низким уровнем по сравнению свысокая тройная экспрессия α-SMA, Cx43 и LDH-B (n = 82; P <0,0001, логарифмический ранговый критерий).

    Клинические характеристики пациентов приведены в таблице 2-2-4. В целом, индивидуальная высокая экспрессия α-SMA, Cx43 или LDH-B коррелировала с опухолью, узлом, стадией метастазирования (TNM) и метастазированием НМРЛ. Не было обнаружено корреляции между индивидуальной высокой экспрессией α-SMA, Cx43 или LDH-B и другими клиническими признаками, такими как возраст, пол, тип клеток, размер опухоли, статус курения или степень опухоли.Кроме того, высокая двойная экспрессия α-SMA и Cx43 или Cx43 и LDH-B была тесно связана со стадией TNM, в то время как высокая двойная экспрессия α-SMA и LDH-B не была связана с какими-либо клиническими характеристиками. Интересно, что высокая тройная экспрессия α-SMA, Cx43 и LDH-B также была положительно связана со стадией TNM и метастазированием НМРЛ. Эти результаты позволяют предположить, что для метастазирования НМРЛ может потребоваться высокая индивидуальная экспрессия или коэкспрессия α-SMA, Cx43 и LDH-B.

    Таблица 2.

    Клинические характеристики экспрессии α-SMA и Cx43 и LDH-B у пациентов с НМРЛ.*: Данные представлены как среднее значение ± стандартное отклонение. ‡ : точный критерий Фишера. # : Дисперсионный анализ (ANOVA). Высокий: (показатель экспрессии ≥ среднего показателя риска). Низкий: (показатель экспрессии < среднего показателя риска). MD: умеренная дифференцировка. WD: дифференциация лунок

    Таблица 3.

    Клинические характеристики комбинированной экспрессии α-SMA или Cx43 или LDH-B у пациентов с НМРЛ.*: Данные представлены как среднее значение ± стандартное отклонение. ‡ : точный критерий Фишера. # : Дисперсионный анализ (ANOVA). Высокий: (показатель экспрессии ≥ среднего показателя риска).Низкий: (показатель экспрессии < среднего показателя риска). MD: умеренная дифференцировка. WD: дифференциация лунок

    Таблица 4.

    Клинические характеристики триэкспрессии α-SMA, Cx43 и LDH-B у пациентов с НМРЛ. *: Данные представлены как среднее значение ± стандартное отклонение. ‡ : точный критерий Фишера. # : Дисперсионный анализ (ANOVA). Высокий: (показатель экспрессии ≥ среднего показателя риска). Низкий: (показатель экспрессии < среднего показателя риска). MD: умеренная дифференцировка. WD: хорошо дифференцировать

    Кроме того, анализ выживаемости показал, что индивидуальная сверхэкспрессия α-SMA, Cx43 или LDH-B значительно снижала общую выживаемость (OS) и выживаемость без рецидивов (RFS) у пациентов с НМРЛ (рис.S3A и S3B). Высокая биэкспрессия α-SMA и Cx43, Cx43 и LDH-B или α-SMA и LDH-B также была связана с более низкой OS и RFS (рис. S3C и S3D). Кроме того, пациенты со сверхэкспрессией всех 3 молекул имели самые низкие показатели ОВ и РФС (рис. 10С). Важно отметить, что одномерный и многомерный анализ пропорциональных рисков Кокса показал, что только высокая тройная экспрессия α-SMA, Cx43 и LDH-B была независимым прогностическим фактором для OS и RFS у пациентов с НМРЛ (таблица 5). Взятые вместе, эти результаты демонстрируют, что комбинация уровней α-SMA, Cx43 и LDH-B предсказывает неблагоприятный исход у пациентов с НМРЛ, что еще раз подтверждает тесную метаболическую связь между CAF и клетками НМРЛ, опосредованную однонаправленным GJIC, образованным Cx43, что приводит к злокачественное прогрессирование НМРЛ.

    Таблица 5.

    Однофакторный и многофакторный анализ позволяет выявить факторы, влияющие на общую выживаемость и безрецидивную выживаемость пациентов с НМРЛ. HR, коэффициент опасности; ДИ, доверительный интервал. * P < 0,05

    Обсуждение

    Здесь мы представляем доказательства важной роли однонаправленного GJIC, образованного Cx43, в обеспечении метаболического взаимодействия между CAFs и клетками NSCLC. Клетки NSCLC усиливают OXPHOS при стимуляции аэробных гликолитических CAF, чтобы способствовать злокачественному прогрессированию, в основном посредством АТФ-активируемых сигнальных путей PI3K/Akt и MAPK/ERK.Эти результаты также подтверждаются значительной корреляцией между высокой триэкспрессией α-SMA, Cx43 и LDH-B и плохим прогнозом у пациентов с НМРЛ.

    Несмотря на значительное количество данных, подтверждающих роль коннексинов в качестве опухолевых супрессоров, все больше исследований подчеркивают облегчающую роль коннексинов на определенных стадиях злокачественной прогрессии при некоторых типах рака посредством как GJIC-зависимых, так и -независимых механизмов [13, 15]. , 18]. В частности, сообщалось, что Cx43-опосредованный гетероклеточный GJIC между раковыми клетками и окружающими их клетками способствует метастазированию при раке желудка человека [21], раке предстательной железы [22] и глиоме [23].В настоящем исследовании мы продемонстрировали, что GJIC формировался не только среди CAF или самих клеток NSCLC (гомоклеточный GJIC), но также из CAF в клетки NSCLC (гетероклеточный GJIC), в то время как отсутствие GJIC из клеток NSCLC в CAF предполагает, что асимметричный однонаправленный GJIC присутствует от CAFs до клеток NSCLC. Согласно ранее опубликованной гипотезе [44], формирование асимметричного однонаправленного GJIC может быть связано со злокачественной трансформацией, которая включает некоторые изменения в паттернах клеточных коммуникаций.Важно отметить, что для формирования функционального GJIC необходима интеграция коннексинов в плазматическую мембрану [45]. Действительно, мы обнаружили, что только Cx43 успешно интегрировался в плазматическую мембрану как CAFs, так и клеток NSCLC. В соответствии с этим Cx43 преимущественно экспрессировался на межклеточных границах раковых клеток и стромы опухоли, особенно на инвазивном фронте. Более того, блокирование CAF-NSCLC однонаправленного GJIC с помощью нокдауна 18α-GA или Cx43 имело тот же эффект ингибирования агрессивного поведения совместно культивируемых клеток NSCLC.Напротив, усиление GJIC за счет сверхэкспрессии RA или Cx43 имело противоположный эффект, стимулируя это агрессивное поведение. Кроме того, одновременное ингибирование однонаправленного GJIC и гликолиза в CAF дополнительно снижает фенотип EMT и миграционный и инвазивный потенциал клеток NSCLC, в то время как одновременное усиление GJIC и гликолиза дополнительно усиливает агрессивность клеток NSCLC. Однако усиление гликолиза в CAF не восстанавливало нарушенную агрессивность клеток НМРЛ, блокированных GJIC, в то время как ингибирование гликолиза частично обращало вспять повышенную агрессивность клеток NSCLC, усиленных GJIC.Следовательно, наши результаты показывают, что Cx43 опосредует функциональный CAF-NSCLC GJIC и в основном отвечает за агрессивные тенденции NSCLC.

    В настоящее время становится ясно, что сложные взаимодействия, включая метаболическую связь, между раковыми клетками и ФАО имеют решающее значение для развития и прогрессирования рака [10, 46, 47]. Действительно, в этом исследовании мы обнаружили, что ФАО усиливают миграционную и инвазивный потенциал совместно культивируемых клеток A549 и h2299 за счет индукции ЭМП. Между тем, CAFs подвергались аэробному гликолизу при взаимодействии с этими клетками NSCLC.Напротив, клетки A549 и h2299 сместили свой метаболизм на OXPHOS в ответ на стимуляцию CAF. Хотя возникновение эффекта Варбурга в раковых клетках впервые было предложено Otto H. Warburg в начале 1920-х гг. [8], в 2008 г. Vincent et al. продемонстрировали, что миофибробласты кожи испытывают аэробный гликолиз точно так же, как раковые клетки [48]. Кроме того, Lisanti et al. показали, что кавеолин-1-дефицитные CAF демонстрируют активацию как маркеров миофибробластов, так и гликолитических ферментов в нормоксических условиях, и это было связано с рецидивом, метастазированием и плохим исходом рака молочной железы человека [9].Недавно Фиаски и соавт. обнаружили, что CAF смещают свой метаболизм в сторону фенотипа Варбурга, в то время как клетки рака предстательной железы перепрограммируются в сторону аэробного метаболизма для поддержания своих энергетических потребностей и роста [10]. Наши результаты согласуются с новой гипотезой об обратном эффекте Варбурга, при котором клетки НМРЛ индуцировали аэробный гликолиз в соседних CAF, в свою очередь, CAF стимулировали клетки NSCLC к усилению OXPHOS, и, следовательно, клетки NSCLC приобретали более высокую миграционную и инвазивную способность. Известно, что GJIC опосредует не только межклеточную коммуникацию, но и метаболическую связь между соседними клетками [26, 27].Интересно, что здесь мы продемонстрировали, что метаболическое сотрудничество между CAF и клетками НМРЛ находится под строгим контролем однонаправленного GJIC, образованного Cx43, при этом наши данные указывают на то, что ингибирование GJIC нокдауном Cx43 вызывает снижение OXPHOS в совместно культивируемых клетках NSCLC, в то время как усиление GJIC за счет сверхэкспрессии Cx43 привело к усилению OXPHOS в этих клетках NSCLC. Кроме того, двойное подавление однонаправленного GJIC и гликолиза в CAF дополнительно снижает OXPHOS в клетках NSCLC, в то время как двойное усиление GJIC и гликолиза в CAF дополнительно усиливает OXPHOS в клетках NSCLC.Таким образом, наши результаты подтверждают ключевую роль однонаправленного GJIC, образованного Cx43, в обеспечении межклеточного метаболического взаимодействия между клетками NSCLC и CAF.

    Предыдущие исследования показали, что некоторые нуклеотиды (особенно АТФ и АДФ), а также глюкоза и ее метаболиты, включая глюкозо-6-фосфат и лактат, могут передаваться через Сх43-образованные каналы [49, 50]. Недавно Чен и соавт. подтвердили, что клетки метастатического рака головного мозга используют GJIC, входящий в состав Cx43, для переноса cGAMP в астроциты, тем самым поддерживая рост опухоли и химиорезистентность [24].В настоящем исследовании мы наблюдали, что блокирование GJIC не полностью обращало вспять эффекты CAF на OXPHOS, а также миграцию и инвазию клеток NSCLC. Подавление гликолиза еще больше ослабило OXPHOS и злокачественные характеристики в клетках NSCLC, блокированных GJIC. Следовательно, мы не можем полностью исключить возможное участие других способов межклеточной коммуникации (таких как экзосомы) в метаболической связи между CAFs и клетками NSCLC.

    Значительные данные свидетельствуют о том, что пути PI3K/Akt и MAPK/ERK вносят значительный вклад в EMT, инвазию и метастазирование опухолевых клеток [51].Здесь мы обнаружили, что активация каскадов PI3K/Akt и MAPK/ERK в клетках NSCLC была в основном связана со стимуляцией CAF по GJIC-зависимому механизму. Добавление экзогенного АТФ значительно активировало пути PI3K/Akt и MAPK/ERK и способствовало миграции и инвазии этих клеток НМРЛ. Напротив, ингибирование активности PI3K/Akt или MAPK/ERK с помощью LY294002 или U0126 приводило к аналогичному снижению миграционного и инвазивного потенциала клеток NSCLC. Комбинированное ингибирование путей PI3K/Akt и MAPK/ERK вызывало синергетическое снижение миграции и инвазии клеток НМРЛ.Кроме того, ингибирующее действие LY294002 и/или U0126 на активность PI3K/Akt и MAPK/ERK, а также на агрессивность клеток NSCLC частично подавлялось добавлением экзогенного АТФ. Было показано, что АТФ активирует несколько путей передачи сигнала (например, PI3K/Akt и ERK1/2) и положительно связана с миграцией и инвазией рака [52]. Таким образом, наши результаты свидетельствуют о том, что АТФ из повышенного OXPHOS глубоко вовлечен в стимулированную CAF активацию путей PI3K/Akt и MAPK/ERK, тем самым способствуя злокачественному поведению клеток НМРЛ.

    Хотя большинство предыдущих исследований прогностических факторов были сосредоточены на раковых клетках, некоторые недавние исследования подчеркнули важность CAF в прогнозировании метастазирования рака и плохого клинического исхода. Например, прогностическая сигнатура CAF с 11 генами, включая ICAM-1, THBS2 и B3GALT2, связана с выживаемостью пациентов с НМРЛ [30]. Экспрессия подопланина [53] или отсутствие стромального Cav-1 [9] в CAF положительно коррелируют с плохим прогнозом аденокарциномы легкого или рака молочной железы соответственно.Здесь мы обнаружили уровни α-SMA в CAF, LDH-B в клетках NSCLC и Cx43 как в CAF, так и в клетках NSCLC в качестве важных прогностических маркеров для пациентов с первичным NSCLC. Высокая индивидуальная экспрессия или коэкспрессия α-SMA, Cx43 и LDH-B сильно коррелировала с метастазированием, OS и RFS у пациентов с НМРЛ. Что еще более важно, только высокая тройная экспрессия α-SMA, Cx43 и LDH-B была независимым прогностическим фактором для OS и RFS у пациентов с НМРЛ. Таким образом, наши результаты показывают, что α-SMA, Cx43 и LDH-B могут служить новыми прогностическими маркерами для пациентов с первичным НМРЛ.

    Заключение

    Наше исследование раскрывает новую роль однонаправленного GJIC, образованного Cx43, в опосредовании метаболической связи между CAFs и клетками NSCLC и, таким образом, в содействии злокачественному прогрессированию NSCLC. Гликолитические CAF вносят вклад в EMT, миграцию и инвазию клеток NSCLC, главным образом, за счет усиления OXPHOS и усиления АТФ-активированной передачи сигналов PI3K/Akt и MAPK/ERK GJIC-зависимым образом. Эти результаты также подтверждаются сильной положительной корреляцией между высокой триэкспрессией α-SMA, Cx43 и LDH-B и плохим прогнозом у пациентов с НМРЛ.Несмотря на необходимость дальнейших исследований для изучения сложных механизмов, лежащих в основе роли однонаправленного GJIC, образованного Cx43, в агрессивном биологическом поведении НМРЛ, вызванном CAF, наши результаты свидетельствуют о том, что однонаправленный GJIC и его конститутивный белок Cx43 могут быть привлекательными мишенями для новых терапевтических методов. вмешательств против злокачественного прогрессирования НМРЛ.

    Благодарности

    Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (No.№ 81460447 и № 81860649) и проект «Инновации, предпринимательство и совместная учебная база для аспирантов-фармацевтов». Первая партия развития талантов молодых и средних учителей в университетах Гуанси. Это исследование финансировалось Первоклассным дисциплинарным проектом Gunagxi для фармацевтических наук (№ GXFCDP-PS-2018).

    Заявление о раскрытии информации

    Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

    Эта статья находится под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Международная лицензия (CC BY-NC-ND). Использование и распространение в коммерческих целях, а также любое распространение измененного материала требует письменного разрешения. Дозировка препарата: авторы и издатель приложили все усилия, чтобы гарантировать, что выбор препарата и дозировка, указанные в этом тексте, соответствуют текущим рекомендациям и практике на момент публикации. Тем не менее, в связи с продолжающимися исследованиями, изменениями в правительственных постановлениях и постоянным потоком информации, касающейся лекарственной терапии и реакций на лекарства, читателю настоятельно рекомендуется проверять вкладыш в упаковке для каждого лекарства на предмет любых изменений в показаниях и дозировке, а также для дополнительных предупреждений. и меры предосторожности.Это особенно важно, когда рекомендуемый агент является новым и/или редко используемым лекарственным средством. Отказ от ответственности: заявления, мнения и данные, содержащиеся в этой публикации, принадлежат исключительно отдельным авторам и участникам, а не издателям и редакторам. Появление рекламы и/или ссылок на продукты в публикации не является гарантией, одобрением или одобрением рекламируемых продуктов или услуг или их эффективности, качества или безопасности. Издатель и редактор(ы) отказываются от ответственности за любой ущерб, нанесенный людям или имуществу в результате любых идей, методов, инструкций или продуктов, упомянутых в содержании или рекламе.

    Рак легких и интерстициальные заболевания легких: систематический обзор

    Интерстициальные заболевания легких (ИЗЛ) представляют собой гетерогенную группу из более чем двухсот заболеваний известной или неизвестной этиологии с различным патогенезом и прогнозом. Рак легких, который является основной причиной смерти от рака в развитых странах, в основном связан с курением сигарет и воздействием вдыхаемых канцерогенов. Различные исследования предполагают связь между ИЗЛ и раком легкого посредством различных патогенетических механизмов, таких как воспаление, коагуляция, нарушение регуляции апоптоза, фокальная гипоксия, активация и накопление миофибробластов, а также накопление внеклеточного матрикса.В этой статье рассматриваются современные доказательства связи между раком легкого и интерстициальными заболеваниями легких, такими как идиопатический легочный фиброз, саркоидоз, системный склероз, дерматомиозит/полимиозит, ревматоидный артрит, системная красная волчанка и пневмокониоз.

    1. Введение

    Интерстициальные заболевания легких (ИЗЛ) представляют собой гетерогенную группу из более чем двухсот заболеваний известной или неизвестной этиологии с различным патогенезом и прогнозом.Подсчитано, что одна треть связана с эндогенными и экзогенными причинами, включая экологические/профессиональные факторы, инфекции, лекарства, радиацию и коллагенозы. Остальные две трети характеризуются как идиопатические, поскольку конкретная причина не установлена ​​[1].

    Рак легкого является ведущей причиной смерти от рака в развитых странах, при этом заболеваемость неуклонно растет во всем мире, особенно среди женщин [2]. Несмотря на то, что курение сигарет и воздействие вдыхаемых канцерогенов являются основными причинами рака легких, была предложена связь между ИЗЛ и раком легких.Первый отчет был опубликован в 1939 г. [3], и с тех пор легочный фиброз исследуется на предмет его роли в формировании и развитии опухолей. Хотя различные гипотезы предлагали различные интерпретации этой ассоциации, конкретные механизмы так и не были установлены. В этой статье будет рассмотрена взаимосвязь между ИЗЛ и раком легких.

    2. ИЗЛ как причина рака легкого

    В последние годы выявлено несколько общих черт в патогенезе ИЗЛ и рака легкого.Непрерывное накопление и быстрая пролиферация дифференцированных фибробластов в местах повторного повреждения эпителия в сочетании с повышенной устойчивостью к апоптозу, признаками легочного фиброза представляют собой патогенетические механизмы, сходные с теми, которым следуют раковые клетки [4], включая неограниченное размножение клеток. , клеточное бессмертие и быстрая иммиграция, которые характеризуют метастазирование рака.

    Повышение концентрации карциноэмбрионального антигена (СЕА), выявленное в жидкости бронхоальвеолярного лаважа у больных фиброзирующим альвеолитом, ассоциировано с раком легкого [5].Это увеличение может отражать гиперплазию и метаплазию, приводящую к развитию легочной карциномы. Однако высокие уровни РЭА также обнаруживаются в жидкости бронхоальвеолярного лаважа курильщиков, и их измерение имеет ограниченную ценность в диагностике злокачественных новообразований [6].

    Другим признаком легочного фиброза является эпителиально-мезенхимальный переход, явление, согласно которому эпителиальные альвеолярные клетки II типа трансформируются в мезенхимальные клетки. Они продуцируют фибробласты и миофибробласты, которые непосредственно способствуют возникновению фиброза [7].Исследования показали, что воздействие на эпителиальные клетки матриксных металлопротеиназ может привести к повышению уровня активных форм кислорода, которые способствуют этой дифференцировке в миофибробласты. Поскольку последствия дефектной экспрессии матричных металлопротеиназ и повышенных уровней активных форм кислорода также являются характеристиками злокачественных новообразований, можно предположить взаимосвязь между двумя патологиями [8]. Кроме того, микроРНК, по-видимому, участвуют в процедуре эпителиально-мезенхимального перехода, а потеря специфических микроРНК, таких как let7d, считается ответственной за развитие рака легкого, а также индукцию легочного фиброза [9, 10].

    Более того, патогенез идиопатического легочного фиброза (ИЛФ) до сих пор остается неясным. Предполагается, что неопознанный раздражитель вызывает повторяющиеся эпизоды острого повреждения легких с последующим патологическим заживлением раны [11]. Это повторное повреждение эпителия может предрасполагать к ряду генетических мутаций, включая атипию, метаплазию и дисплазию, что в конечном итоге приводит к развитию рака легких. Предыдущие исследования показали повышенную экспрессию р53 и р21 в гиперплазированных бронхиальных и альвеолярных эпителиальных клетках легочной ткани у пациентов с идиопатическим легочным фиброзом.Этот результат может свидетельствовать о том, что p53 и p21 активируются в связи с хроническим повреждением ДНК, вызывая остановку в G1 или апоптоз, так что репарация ДНК может стать возможной [12]. Можно предположить корреляцию между хроническим повреждением и репарацией ДНК и мутацией p53. Исследования мокроты и легочной ткани больных идиопатическим легочным фиброзом показали микросателлитную нестабильность и потерю гетерозиготности в генах, участвующих в апоптозе и клеточной пролиферации [13, 14].Ранее сообщалось об обоих процессах при развитии карциномы легкого [15].

    Гипометилирование ДНК считается признаком рака [16]. Рабинович и др. [17] проанализировали глобальные паттерны метилирования IPF с использованием микрочипов островков CpG, продемонстрировав измененные паттерны метилирования по сравнению с нормальными образцами легких. Кроме того, паттерн метилирования IPF был гораздо более похож на рак легкого, хотя образцы ткани для рака легкого и контрольные образцы были взяты у одного и того же пациента. В частности, островки 402 CpG перекрываются между ИЛФ и раком легкого, что составляет 65% островков CpG, которые имеют измененный характер метилирования в образцах легких ИЛФ.Однако, хотя гипометилирование было обнаружено в значительной степени при IPF, изменения не столь обширны, как при раке, и не включают глобальных изменений в метилировании длинных вкраплений ядерного элемента 1 (LINE-1).

    Кроме того, дефицит теломеразы и последующее укорочение теломер вовлечены в патогенез ИЛФ. Подобные изменения тесно связаны с раком легкого, хотя их потенциальная роль, возможно, иная [18]. Мутации в гене TERT, который кодирует каталитический компонент теломеразы, и одна гетерозиготная мутация в TERC, который является важным РНК-компонентом теломеразы, были связаны с повышенной предрасположенностью к развитию ИЛФ [19].Другое исследование показало, что две семьи, у которых развился легочный фиброз, имели две общие несинонимичные замены в генах TERT: V791I и V867M. Мутации были связаны с укорочением теломер, что приводило к нарушению процесса добавления повторов и способствовало развитию заболевания [20]. Кроме того, у 25% лиц со спорадическим ИЛФ и без мутаций TERT или TERC было обнаружено укорочение теломер в циркулирующих лейкоцитах [21]. Хотя роль теломеразы при раке легкого не идентична таковой при ИЛФ, ее участие в патогенезе обоих заболеваний вызывает подозрения в отношении потенциального общего патогенетического фактора.

    На основании приведенных выше результатов Wang et al. идентифицировали 2 редкие миссенс-мутации в гене, кодирующем сурфактантный белок А2 (SPA2). Было предсказано, что обе мутации нарушают структуру белка и присутствовали в 2 больших семьях с ИЛФ и аденокарциномой легкого [22]. Рекомбинантные белки, несущие эти мутации, не секретируются эндоплазматическим ретикулумом. Эти данные подтверждают нарушение транспорта белков из-за мутаций, ведущих к развитию ИЛФ и рака легких.

    3. Идиопатический легочный фиброз и рак легких

    Связь между ИЛФ и раком легких ранее изучалась с различными результатами в отношении гистологического типа и локализации рака у пациентов с ИЛФ. Нагаи и др. [23] в группе из 99 пациентов с ИЛФ сообщили о раке легкого у 31 пациента (31,3%) с преобладанием периферических и нижних долей. Наиболее распространенным гистологическим типом была плоскоклеточная карцинома (< 45,2%). Распространенность рака не была связана с рентгенологической стадией легочного фиброза.Курильщики сигарет с ИЛФ подвергались большему риску развития рака легких.

    Парк и др. [24] обследовали пациентов с сочетанным ИЛФ и раком легкого. Частота наличия рака легкого в фиброзной области была низкой (<37%), предпочтение отдавалось периферии легкого (<56%) и верхним долям (<52%). Была установлена ​​связь между курением сигарет и мужским полом, и наиболее частым гистологическим типом был плоскоклеточный рак.

    Обри и др. [25] сравнили три группы пациентов: пациенты с ИЛФ, пациенты с раком легкого и пациенты с обоими состояниями.Описана большая локализация рака на периферии в фиброзных участках, при этом чаще интересовались нижние доли. Наиболее частым гистологическим типом был плоскоклеточный рак (16 случаев из 24). Мужчины (соотношение мужчин и женщин 7 : 1) старшего возраста (средний возраст 72,3 года) и курильщики проявляли большую предрасположенность к развитию ИЛФ и рака легких. Хотя мощность этого исследования была ограничена из-за небольшого размера включенной выборки, выживаемость пациентов как с ИЛФ, так и с раком легкого (2.3 года) оказался более похожим на таковой у пациентов только с карциномой (1,6 года) по сравнению с единичным идиопатическим легочным фиброзом.

    Используя продольный компьютеризированный набор данных для определения заболеваемости раком у пациентов с ИЛФ, Le Jeune et al. [26] пришли к выводу, что заболеваемость раком была выше у пациентов с ИЛФ по сравнению с общей популяцией (отношение частоты 1,51, 95% доверительный интервал 1,20–1,90). Этот вывод был обусловлен увеличением заболеваемости раком легкого (коэффициент скорости 4.96, 95% доверительный интервал 3,00–8,18), в то время как повышения риска других видов рака обнаружено не было.

    Напротив, в большом анализе данных о смертности в США (свидетельства о смерти между 1979 и 1991 гг.) Уэллс и Маннино [27] обнаружили, что рак легкого реже возникал у умерших с легочным фиброзом (4,8%), чем у больных с обструктивной болезнью легких (10,06%) и асбестозом (26,6%) по сравнению с общей популяцией (6,48%). Ограничением этого исследования является возможность недооценки заболеваемости легочным фиброзом из-за его исключения из свидетельств о смерти, а также трудности в определении частоты рака легкого для выживших в течение длительного времени по сравнению с краткосрочными выжившими с легочным фиброзом, поскольку данные о длительности заболевания не приводились [28].

    Частоту и клинические характеристики синхронного множественного рака легкого у больных с ИЛФ изучали Mizushima и Kobayashi [29]. Большинство случаев рака легкого наблюдалось у мужчин и курильщиков сигарет с преобладанием нижних долей и периферических отделов легкого. Отмечена высокая частота мелкоклеточного рака, наиболее часто встречаются сочетания мелкоклеточного рака с плоскоклеточным раком (9 случаев из 23) и мелкоклеточного рака с аденокарциномой (7 случаев из 23).

    Наконец, наличие «барабанных палочек» связано с наличием как ИЛФ, так и рака легкого (95%), чем только ИЛФ (63%), и это явление часто предшествовало клиническим признакам рака [30].

    Таким образом, существует очевидная связь между раком легкого и ИЛФ [28]. Существует предрасположенность к мужскому полу (рис. 1 и 2) , курильщикам сигарет и пожилому возрасту. Чаще поражаются нижние доли и периферические области.



    4.Саркоидоз и рак легкого

    Саркоидоз является воспалительным гранулематозным заболеванием, причина которого в значительной степени остается неизвестной. Было сделано несколько предположений относительно связи между раком легкого и саркоидозом, и проведенные исследования привели к противоречивым результатам. Есть исследования, показывающие положительную связь между саркоидозом и раком легких. Brincker и Wilbek [31] предположили, что иммунологический дефицит, возникающий при саркоидозе, может предрасполагать к более высокой заболеваемости раком при саркоидозе.В этом исследовании рак легкого у пациентов с саркоидозом развивался в три раза чаще, чем в общей популяции. Ямагучи и др. [32] в когортном исследовании 1411 пациентов с саркоидозом изучали избыточную смертность от рака легкого, используя стандартизированный уровень смертности. Стандартизированный уровень смертности от рака легкого составил 3,26 (5,56 для мужчин и 3,03 для женщин), что указывает на то, что саркоидоз может быть фактором риска рака легкого.

    В когортном исследовании 474 пациентов с саркоидозом, наблюдаемых в течение 24 лет, относительный риск рака легкого был удвоен в течение первого десятилетия наблюдения, но позже он значительно снизился [33].В другом когортном исследовании, которое включало 254 пациента с саркоидозом, наблюдаемых в среднем в течение 25 лет, 5 случаев рака легкого (4 пациента были курильщиками и 1 с неизвестной историей курения) наблюдались среди 33 впервые диагностированных различных случаев рака со стандартизированным уровень заболеваемости 2,0 (95% доверительный интервал 0,7–4,7) [34].

    Напротив, Boffetta et al. [35] обнаружили снижение риска рака легкого в группе пациентов с саркоидозом из разных этнических групп по сравнению с пациентами без саркоидоза из тех же этнических групп (относительный риск 0.60 и 95% доверительный интервал 0,42–0,85). В другом исследовании из Дании не сообщалось об увеличении частоты злокачественных новообразований, включая рак легкого среди 555 пациентов с саркоидозом [36]. Наконец, Marschke сообщил об ограниченном возникновении рака легкого в 2700 случаях саркоидоза [37].

    Ограниченные данные представлены в вышеупомянутых исследованиях относительно значения курения табака в развитии рака легких у пациентов с саркоидозом. Курение было связано со снижением заболеваемости и распространенности саркоидоза [38-40], даже несмотря на то, что более поздние исследования подтверждают это мнение [41].Однако обратная зависимость между привычкой к курению и саркоидозом может объяснить низкую распространенность рака легких у пациентов с саркоидозом, обнаруженную в нескольких исследованиях.

    В заключение, доказательства корреляции между раком легкого и саркоидозом кажутся неубедительными. В соответствии с повышенным риском рака, наблюдаемым при других воспалительных респираторных заболеваниях [30], вовлечение паренхимы во время прогрессирования заболевания может кратковременно подвергать пациентов с саркоидозом повышенному риску рака легких.

    Рак легкого обычно развивается через несколько лет после постановки диагноза саркоидоз, факт, который может отражать повышенную частоту рака у пожилых людей [28], хотя в некоторых случаях оба заболевания присутствуют одновременно [31, 42].

    5. Системный склероз и рак легких

    Первое сообщение о связи между раком легких и системным склерозом (СС) было опубликовано почти 50 лет назад в описании случая альвеолярной карциномы [43]. С тех пор корреляция между двумя заболеваниями изучалась в нескольких исследованиях [44–46].

    В исследовании, включавшем 112 корейских пациентов с ССД, было выявлено 4 случая рака легких [47]. Все больные были женщинами, некурящими, гистологический тип — немелкоклеточный рак легкого. Не было никаких существенных различий между пациентами, у которых развился рак легкого, и пациентами с СС только в их предшествующем лечении, аутоантителах, привычках к курению и поражении легких.

    Популяционное когортное исследование [48] с участием 441 пациента с ССД показало, что стандартизированный уровень заболеваемости раком легкого составил 5.9 (95% доверительный интервал 3,05–10,31). В том же исследовании стандартизированный показатель заболеваемости для всех типов рака также был увеличен (1,99, 95% доверительный интервал 1,46–2,65).

    В исследовании, проведенном Chatterjee et al. [49] в столичном районе Детройта, где определяли заболеваемость всеми видами рака у пациентов с ССД, 538 пациентов были отобраны с использованием соответствия между регистром пациентов со склеродермией и базой данных рака. У 45 пациентов был установлен диагноз онкологического заболевания, из которых наиболее частым был рак легкого (10 случаев из 45).Однако заболеваемость раком легких не отличалась от заболеваемости среди населения в целом в районе Детройта. Авторы предположили, что при сравнении различных когорт ССД следует принимать во внимание местные показатели заболеваемости раком.

    Аджич и др. [50] обследовали 375 больных с заболеваниями соединительной ткани. Рак легкого был выявлен у 24 пациентов, из них 11 больных страдали ССД (46%). Канаджи и др. сообщили о связи между мелкоклеточным раком легкого и ИЗЛ, ассоциированной с ССД [51].Хессельстранд и др. [52] проанализировали показатели выживаемости, причины смерти и частоту фатальных злокачественных новообразований в популяции из 249 пациентов с ССД. Из 49 смертей 24 были вызваны легочными осложнениями, а 7 — раком легких. Наиболее распространенным гистологическим типом была аденокарцинома (5 из 7). В этом исследовании лечение циклофосфамидом не было связано с увеличением частоты фатальных злокачественных новообразований.

    В другом отчете изучалось 917 пациентов с ССД. Риск рака легкого был повышен со стандартизированным уровнем заболеваемости 4.9 (95% доверительный интервал 2,8–8,1). Рак легких следовал за диагнозом склеродермии через 5–9 лет, и наиболее распространенными гистологическими типами были аденокарцинома и плоскоклеточный тип [53]. Винкельманн и др. [54] обнаружили 14 случаев рака легкого в популяции из 3550 пациентов с ССД. Диагноз рака легкого был поставлен после диагноза ССД на 6 лет в 8 случаях, и наиболее частым гистологическим типом был мелкоклеточный рак легкого (5 из 14 случаев). Интересно, что 9 из 14 пациентов, у которых развился рак легких, были некурящими.

    При ретроспективном исследовании 248 пациентов с ССД рак легкого был обнаружен у 7 пациентов, зарегистрирована ассоциация с легочным фиброзом [55]. Roumm и Medsger [56] исследовали группу из 262 пациентов с ССД и обнаружили 14 злокачественных новообразований (5%). Наблюдалась повышенная заболеваемость раком легкого, который возникал на фоне легочного фиброза. Интересно, что не было отмечено никакой связи между всплесками рака легких и курением сигарет. В другом исследовании с участием 123 больных склеродермией было зарегистрировано 3 случая рака легкого и отмечена ассоциация между CREST-синдромом и антицентромерными антителами [57].

    Во вложенном исследовании случай-контроль [58] у курильщиков с СС риск развития рака легкого был в 7 раз выше, чем у некурящих (4). В том же исследовании легочный фиброз и антитопоизомеразные антитела, по-видимому, не увеличивали риск развития рака легкого, а периферические опухоли легких возникали раньше в ходе заболевания, чем бронхогенные опухоли (1).

    Патогенетической связью между ССД и раком легкого, возможно, является воспалительно-фиброзная среда в сочетании с иммунологическими нарушениями, отмечаемыми у этих пациентов, что может предрасполагать к развитию рака [28].Длительное использование иммунодепрессантов также было предложено в качестве вероятной причины развития рака легких [48].

    6. Дерматомиозит/полимиозит и рак легких

    Дерматомиозит/полимиозит (DM/PM) был связан с раком легких в различных исследованиях. Сообщалось, что в некоторых случаях миозит следует за клиническим течением рака; подтверждая гипотезу о том, что миозит может быть паранеопластическим заболеванием [59, 60].

    В популяционном исследовании, проведенном на Тайване [61] и включившем 1059 пациентов с СД и 661 пациента с ПМ, риск развития рака у пациентов с СД был в 10 раз выше, а риск рака легких в 31 раз выше по сравнению с общее население.В этом исследовании большинство злокачественных новообразований были диагностированы вскоре после постановки диагноза DM/PM, и более молодые пациенты подвергались более высокому риску злокачественных новообразований.

    В ретроспективном исследовании 115 случаев СД, ассоциированного со злокачественным новообразованием [62], рак легкого составил 17,4% (20 из 115 случаев). В том же исследовании рак регистрировался в основном у пациентов старше 40 лет и диагностировался обычно в течение первого года после дебюта СД.

    Хилл и др. [63] в популяционном исследовании идентифицировали 198 пациентов с СД и 137 пациентов с ПМ, оба из которых были связаны с раком.Пациенты с СД и ПМ имели повышенный риск развития рака легкого (стандартизованная заболеваемость 5,9 и 2,8 соответственно). В обеих группах рак диагностировали в основном после установления диагноза миозита.

    В другом исследовании развитие СД чаще ассоциировалось с развитием рака, причем более частой локализацией был рак молочной железы, легких, поджелудочной железы и толстой кишки. Рак был выявлен через 1 год после установления диагноза СД в 87,5% случаев и преимущественно у лиц мужского пола старше 45 лет.Интересно, что у больных СД и раком выявлена ​​более слабая ассоциация с наличием ИЗЛ [64].

    Наличие СД/ПМ было ассоциировано со всеми гистологическими типами рака легкого, включая мелкоклеточный рак легкого, плоскоклеточный рак и аденокарциному [65]. Заболеваемость раком остается повышенной в течение первых двух лет после установления диагноза СД/ПМ, но впоследствии не имеет значительного превышения [66].

    Конкретный патогенетический механизм между СД/ПМ и развитием рака легкого до сих пор остается неустановленным.Различные гипотезы предполагают общую экологическую или генетическую причину или злокачественное новообразование, связанное с иммуносупрессивной терапией заболевания [28].

    7. Ревматоидный артрит и рак легкого

    Ревматоидный артрит (РА) связан с повышенным риском гематологических злокачественных новообразований, в основном лимфом [67, 68]. Тем не менее, также была описана связь между РА и раком легких.

    В обсервационном когортном исследовании [67], включавшем 7566 пациентов с РА, наблюдаемых в течение четырех лет, был установлен повышенный риск развития рака легкого при стандартизированной частоте заболеваемости 2.29 (95% доверительный интервал 1,57–3,21). В качестве факторов риска малигнизации были определены мужской пол и пожилой возраст. Другое ретроспективное когортное исследование также выявило повышенный риск развития рака легких у мужчин с РА [68].

    В исследовании Khurana et al. [69], пациенты с РА имели 43%-ную вероятность столкнуться с раком легких по сравнению с теми, у кого не было этого заболевания (отношение шансов 1,43), что свидетельствует о значительной связи между двумя заболеваниями для изучаемой популяции. Такаянаги и др.[70] исследовали взаимосвязь обычной интерстициальной пневмонии и курения у больных РА и раком легкого, изучая группу из 86 больных. Из 86 больных у 28 был рак легкого, а у 14 из них была обычная интерстициальная пневмония (50%). В группе как РА, так и обычной интерстициальной пневмонии, насчитывавшей 72 больных, рак легкого был выявлен у 14 (19,4%).

    Метаанализ, изучающий заболеваемость злокачественными новообразованиями у пациентов с РА, продемонстрировал повышенный риск развития рака легких со стандартизированным коэффициентом заболеваемости 1.63 (95% доверительный интервал 1,43–1,87) [71]. В когортном исследовании 789 пациентов с РА, опубликованном в том же году, сообщалось о повышенном риске развития лейкемии, неходжкинской лимфомы и рака легких. Мужской пол, возраст и применение любых цитостатиков, кроме метотрексата, были определены как прогностические факторы развития рака [72]. В ранее проведенном исследовании риск рака легких среди пациентов с РА был повышен со стандартизованным уровнем заболеваемости 1,32 для мужчин (95% доверительный интервал 1.2–1,5) и 1,44 для женщин (95% доверительный интервал 1,3–1,6) [73]. Две более ранние публикации из Дании также продемонстрировали положительную корреляцию между РА и раком легких в большой популяции из 20 000 пациентов с раком легких [74, 75].

    Патогенный механизм, связывающий РА и рак легких, неизвестен. Предположения включают постоянную иммунологическую стимуляцию, вызванную самим заболеванием, и использование цитотоксических агентов для лечения РА [28].

    8. Системная красная волчанка и рак легких

    Системная красная волчанка (СКВ) — это хроническое, полисистемное и аутоиммунное заболевание, поражающее преимущественно женщин.Несмотря на то, что заболеваемость и смертность улучшились, данные подтверждают повышенный риск всех видов рака по сравнению с населением в целом. Это в первую очередь вызвано повышенной заболеваемостью неходжкинской лимфомой и лимфомой Ходжкина, но риск развития рака легкого у пациентов с СКВ, по-видимому, также повышен [76].

    В исследовании 30 случаев рака легкого у пациентов с СКВ наиболее частым гистологическим типом была аденокарцинома (8 случаев), затем следовал мелкоклеточный рак легкого (6 случаев) и плоскоклеточный рак (6 случаев).Большинство пациентов были женщинами (75%), курильщиками (71%), и лишь небольшой процент проходил терапию иммунодепрессантами (20%) [77].

    Многоцентровое когортное исследование (23 центра из разных стран) выявило повышенный риск всех видов рака (стандартизированный уровень заболеваемости 1,15, 95% доверительный интервал 1,05–1,27), включая гематологические злокачественные новообразования и рак легкого (стандартизированный уровень заболеваемости 1,37, 95% доверительный интервал). интервал 1,05–1,76). Для всех видов рака риск оказался выше для пациентов с ранней СКВ, даже несмотря на то, что большинство случаев рака возникало по крайней мере через 1 год после постановки диагноза СКВ.Женский пол больше влиял в связи с тем, что СКВ является женским заболеванием [78].

    В когорте из 238 неотобранных пациентов с СКВ [79] рак легкого был выявлен у 36 пациентов (32 женщины и 4 мужчины). Сообщалось о повышенном риске рака легкого (отношение шансов 1,72), но с доверительным интервалом в диапазоне 0,36–4,95 (+). Женщины были подвержены более высокому риску развития рака, чем мужчины (отношение шансов 1,45 против 1,03) соответственно. Средний возраст постановки диагноза злокачественного новообразования составил 62 года.7 лет (диапазон 43–86), и у большинства пациентов (27 из 36) диагноз злокачественного новообразования был поставлен после диагноза СКВ. В другой когорте из 5715 пациентов с СКВ было распознано 443 злокачественных новообразования, а лимфомы представляли основной избыточный риск. Риск рака легкого также был повышен со стандартизированным уровнем заболеваемости 1,73 (95% доверительный интервал 1,25–2,32) [80].

    В когортном исследовании 616 женщин с СКВ было зарегистрировано 30 случаев злокачественного новообразования. Рак легкого был единственным раком, который увеличился у всех женщин со стандартизированным уровнем заболеваемости 3.1 (95% доверительный интервал 1,3–7,9) [81]. Меллемкьяер и др. [82] в когорте из 1585 пациентов с СКВ обнаружили избыток неходжкинской лимфомы и повышенный риск развития рака легкого с относительным риском 1,9.

    Механизм, связывающий СКВ и рак легких, остается неясным. Гипотеза предполагает, что генетическая предрасположенность может предрасполагать к развитию как СКВ, так и рака легких, а развитию первого также может способствовать курение [83]. Другая теория связывает рак легких и СКВ через развитие фиброзного заболевания легких, предполагая, что воздействие хронического воспаления из-за пневмонита может вызвать повреждение ДНК, которое может привести к раку легких [84].Лекарственное воздействие также может играть значительную роль в развитии рака, но роль иммуносупрессивной терапии еще предстоит установить [85].

    9. Пневмокониоз и рак легких

    Воздействие пыли на рабочем месте может вызвать ряд заболеваний с различными клиническими и рентгенологическими паттернами, называемых пневмокониозами. Силикоз — это заболевание, вызванное воздействием кремнезема, материала, используемого во многих отраслях промышленности, включая шахты и карьеры, производство гранита, керамики, керамики и стали.Роль силикоза как фактора риска рака легкого рассматривалась во многих исследованиях, но до сих пор остается неопределенной, в основном из-за сложности исключения курения сигарет как дополнительного фактора риска [86, 87].

    В исследовании, проведенном для установления риска рака легких среди уранодобытчиков во Франции, была выявлена ​​значительная связь между раком легких и силикозом (отношение шансов для силикоза 3,6, 95% доверительный интервал 1,4–8,9) ​​[88]. Исследование случай-контроль в районе Японии с высокой распространенностью силикоза пришло к выводу, что повышенная смертность от рака легких может быть связана с воздействием кремнезема.Наиболее распространенным гистологическим типом был мелкоклеточный рак легкого [89]. Финкельштейн в своем обзоре предположил, что воздействие кремнезема может увеличить пожизненный риск развития силикоза и рака легких [90].

    Три исследования, в которых участвовали рабочие, работающие с промышленными песками, выявили связь между воздействием диоксида кремния, силикозом и раком легких [91–93]. Стандартизированный уровень смертности от рака легких составил 1,60 (с 95% доверительным интервалом 1,31–1,93) в одном исследовании [92], в то время как в двух из этих исследований риск рака легких, по-видимому, был связан со средней концентрацией кремнезема и кумулятивным воздействием, но не с продолжительностью занятости [91, 93].

    В ретроспективном исследовании 14929 рабочих, получавших компенсацию за силикоз в Италии, была установлена ​​повышенная смертность от рака легких, особенно среди мужчин [94]. В аналогичном австралийском исследовании было подтверждено превышение смертности от рака легких среди пациентов с силикотом (стандартизированный уровень смертности от рака легких 1,9, 95% доверительный интервал 1,5–2,3), хотя наличие хронической обструктивной болезни легких и курение сигарет могли повлияли на результаты [95].

    В метаанализе силикоз повышал риск развития рака легких (относительный риск 2,37, 95% доверительный интервал 1,98–2,84). В том же исследовании сообщалось о повышенном риске рака легких среди пациентов с силикотом из-за курения сигарет (относительный риск 4,47, 95% доверительный интервал 3,17–6,30) [96]. В другом метаанализе, включавшем 31 исследование, сообщалось об общем стандартизированном коэффициенте смертности 2,45 (95% доверительный интервал 1,63–3,66) без поправки на курение и стандартизованном коэффициенте смертности 1.60 (95% доверительный интервал 1,33–1,93), когда данные были скорректированы на курение. В том же исследовании авторы пришли к выводу, что риск рака легкого среди пациентов с силикозом может быть переоценен в современной литературе из-за предубеждений, присущих обсервационным исследованиям [97]. В обзоре эпидемиологических исследований, проведенных в период с 1996 по 2005 г., относительный риск рака легкого в когортных исследованиях у пациентов с силикозом составил 1,69, а в исследованиях случай-контроль — 3,27 [98].

    Было предложено несколько гипотез о причинном влиянии диоксида кремния на рак легких.Имеются данные об иммунологической дисрегуляции, вызванной кремнием, что может привести к изменениям иммунитета [99, 100]. Силикагель участвует в производстве активных форм кислорода и вызывает окислительный стресс в клетках бронхиального эпителия, в то время как воздействие альфа-кварца вызывает цитотоксические эффекты и повреждение ДНК в эпителиальных клетках легких, все процессы, участвующие в канцерогенезе [101, 102]. Исследования, демонстрирующие мутации гена р53 [103, 104] и аберрантное метилирование промоторов генов-супрессоров опухолей [105], индуцированное воздействием кремнезема, указывают на действие на молекулярном уровне.Силикагель также может действовать косвенно, способствуя абсорбции других канцерогенов, таких как полиароматические углеводороды, содержащиеся в сигаретном дыме, чему способствует дополнительное нарушение легочного клиренса [28].

    Асбестоз — еще одно ИЗЛ, которое развивается после контакта с асбестовыми волокнами. Причинно-следственная связь между воздействием асбеста и индукцией рака легких и мезотелиомы хорошо известна и доказана многими исследованиями [106–110]. Существует трудность в определении точной эпидемиологии рака легких, вызванного асбестом, поскольку большинство случаев трудно отличить от случаев, связанных с другими причинами.Однако асбест оказывает канцерогенное действие даже на некурящих и может способствовать индукции рака легких у курящих пациентов [111].

    Установлена ​​связь между размером волокон асбеста и заболеванием легких. В исследовании, изучавшем роль размеров волокон хризотил-асбеста в качестве определяющего фактора заболевания легких [112], как рак легких, так и асбестоз были связаны с воздействием более тонких волокон (<0,20  мкм мкм). Воздействие более длинных волокон (> 10  мкм м) было тесно связано с развитием рака легких, но связи между длиной волокна и асбестозом не наблюдалось.

    Также сообщалось о связи между степенью воздействия асбеста и раком легких. В исследовании «случай-контроль» с участием 1139 рабочих, работающих с асбестом [113], отношение шансов рака легких в группе с высоким уровнем воздействия составило 3,66 (95% доверительный интервал 1,61–8,29) по сравнению с 1,25 для группы со средним воздействием. В том же исследовании риск рака легких был еще выше среди курильщиков. Аналогичные результаты представлены в последующем исследовании когорты из 3072 работников хризотилового текстиля [114].

    В большинстве эпидемиологических исследований сообщается о почти линейной зависимости между дозой асбеста и риском рака легких. Нет четких доказательств корреляции между временем первого воздействия и развитием рака легких. Латентный период различается между случаями от 5 до 9 лет после первого воздействия и увеличивается до 30 лет [115]. Рак легкого, вызванный воздействием асбеста, включает все гистологические типы и представляет склонность к поражению главных бронхов, хотя также могут быть вовлечены более мелкие бронхи и периферические отделы легких [116].

    Точный механизм, с помощью которого асбест вызывает рак легких, все еще исследуется. Исследования показали, что асбест может быть стимулятором опухоли и причастен к более поздним стадиям канцерогенеза рака легких [117]. Канцерогенная активность асбеста также включает образование свободных радикалов, поскольку большое количество свободных радикалов вырабатывается фагоцитирующими клетками, когда они заполняются асбестовыми волокнами из-за их неспособности переваривать эти волокна [118]. Имеются также данные, свидетельствующие о том, что асбестовые волокна могут действовать как концентраторы канцерогенных молекул, в том числе компонентов сигаретного дыма [118].Другая теория постулирует, что асбест может оказывать влияние на хромосомы во время деления клеток, что может привести к генетическим изменениям, таким как активация онкогенов или инактивация генов-супрессоров опухолей [118]. Наконец, асбест вызывает иммунологические изменения, индуцируя нарушение цитотоксичности естественных клеток-киллеров и изменяя экспрессию рецепторов, активирующих естественные клетки-киллеры [119].

    Спектр пневмокониозов недавно расширился за счет развития пневмокониозов вследствие новых воздействий [120].Потенциальные связи между этими возникающими профессиональными ИЗЛ и раком легких представляют собой проблему, которая, безусловно, вызовет интерес в ближайшие несколько лет.

    10. Заключение

    Данные свидетельствуют о связи между ИЗЛ и развитием рака легких. Характеристики ИЗЛ (накопление и быстрая пролиферация дифференцированных клеток и повышенная резистентность при апоптозе) аналогичны характеристикам метастазов рака (неограниченное размножение клеток, бессмертие клеток и быстрая иммиграция).

    Эпидемиологические данные различаются из-за разных дизайнов исследований и разных групп населения (таблица 1). Патогенетический механизм этой ассоциации трудно интерпретировать в основном из-за различных проявлений каждого заболевания.

    +

    Исследование Пациенты Заболеваемость раком легкого

    ОПЗ
    Нагаи и др.[23] 99 31 (31,3%)
    Park et al. [24] 281 63 (22,4%)
    Le Jeune et al. [26] 1064 29 (2,7%)
    Саркоидоз
    Le Jeune и соавт. [26] 1153 4 (0,3%)
    Seersholm et al. [34] 254 5 (1,9%)
    Boffetta et al. [35] 5768 37 (0.6%)
    Romer et al. [36] 555 1 (0,2%)
    Склеродермия
    Kang et al. [47] 112 4 (3,5%)
    Hill et al. [48] ​​ 441 12 (2,7%)
    Chatterjee et al. [49] 538 10 (1,8%)
    Абу-Шакра и др. [55] 248 7 (2,8%)
    Kyndt et al.[57] 123 3 (2,4%)
    DM/PM
    Huang et al. [61] 1720 30 (1,7%)
    Zhang et al. [62] 115 20 (17,4%) ДМ
    Hill et al. [63] 1532 39 (2,5%)
    РА
    Yamada et al. [67] 7566 34 (0,4%)
    Парих-Патель и соавт.[68] 84475 762 (0,9%)
    Khurana et al. [69] 9015 247 (2,7%)
    Takayanagi et al. [70] 86 14 (16,2%)
    Abásolo et al. [72] 789 6 (0,7%)
    СКВ
    Bin et al. [77] 9500 30 (0,3%)
    Bernatsky et al. [78] 9547 62 (0.6%)
    Ramsey-Goldman et al. [81] 616 4 (0,6%) 4 (0,6%)

    Сокращения: Дм: Дерматомиозит, IPF: Идиопатический легочный фиброз, PM: Polymyosisit, Ra: ревматоидный артрит, СКР: Системная лапа эритематоз.

Похожие записи

При гормональном сбое можно ли похудеть: как похудеть при гормональном сбое

Содержание Как похудеть после гормональных таблетокЧто такое гормональные таблеткиПочему прием гормонов ведет к избыточному весу (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); […]

Гипотензивные средства при гиперкалиемии: Гипотензивные средства при гиперкалиемии — Давление и всё о нём

Содержание Препараты, применяемые для лечения гипертонической болезни | Илларионова Т.С., Стуров Н.В., Чельцов В.В.Основные принципы антигипертензивной терапииКлассификация Агонисты имидазолиновых I1–рецепторов […]

Прикорм таблица детей до года: Прикорм ребенка — таблица прикорма детей до года на грудном вскармливании и искусственном

Содержание Прикорм ребенка — таблица прикорма детей до года на грудном вскармливании и искусственномКогда можно и нужно вводить прикорм грудничку?Почему […]

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.