Особливості розвитку та перебігу раку ендометрія при метилуванні генів GST та ESR

Размещено на http://www.allbest.ru/

Міністерство охорони здоров'я України

Харківська медична академія післядипломної освіти

Особливості розвитку та перебігу раку ендометрія при метилуванні генів GST та ESR

14.01.07 - онкологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Калаєва Акмарал Гуйчмурадівна

Харків - 2011

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Харківській медичній академії післядипломної освіти МОЗ України.

Науковий керівник: Карташов Сергій Михайлович, д м. н., професор, завідувач кафедри онкологічної гінекології Харківської медичної академії післядипломної освіти МОЗ України.

Офіційні опоненти: Купрієнко Микола Вікторович, д. м. н., професор, кафедри онкології Донецького національного медичного університету імені М. Горького МОЗ України.

Яковцова Ірина Іванівна, д. м. н., професор, завідувачка кафедри патологічної анатомії Харківської медичної академії післядипломної освіти МОЗ України.

Захист дисертації відбудеться «24» березня 2011 р. о 1100 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.609.01 Харківської медичної академії післядипломної освіти (61176, м. Харків, вул. Корчагінців, 58)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Харківської медичної академії післядипломної освіти (м. Харків, вул. Корчагінців, 58)

Автореферат розісланий «24» лютого 2011 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, кандидат медичних наук Ю. П. Бєлєвцов.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. В останні десятиріччя у світі відзначене збільшення захворюваності на рак ендометрія (РЕ) (Щепотін І.Б., 2009; Воробйова Л.І., 2009). Ця форма новоутворення залишається однією з найпоширеніших і становить 11,6%, посідаючи 3-є місце серед онкологічних захворювань у жінок (Вінницька О.Б., 2009; Howlader N. et al., 2010). За даними Національного канцер-реєстру поширеність РЕ в Україні з 1990 по 2009 рік збільшилася на 53,8% і становить 25,6 на 100 тис. населення.

Серед причин зростання захворюваності провідне місце посідають зміни вікової структури населення, накопичення у популяції генетичних порушень, несприятливі екологічні обставини, зростання частоти нейроендокринно-обмінних захворювань (Вакуленко Г.О., 2008; Міхановський О.А., 2008). Відомо, що наявність нейроендокринних порушень (надмірна вага, артеріальна гіпертензія, цукровий діабет) відносять до чинників ризику розвитку РЕ (Бохман Я.В., 2002; Вишневська К.Ю., 2004; Купрієнко М.В., 2008).

За останні роки значно збільшилась кількість досліджень, пов'язаних з пошуком та характеристикою поліморфізмів у різних ділянках генів, залучених до канцерогенезу. За певних умовах деякі генетичні поліморфізми можуть сприяти або, навпаки, перешкоджати появі онкологічних захворювань (Demetrios A. et al., 2007). Дослідження генетичних факторів схильності до онкологічних захворювань дозволяє формувати групи ризику, що сприятиме своєчасному виявленню онкологічного захворювання на ранніх стадіях або проведенню профілактичної терапії (Anetta et al., 2007; Plumb J. et al., 2010).

Враховуючи чинники ризику, слід пам'ятати, що для розвитку РЕ має значення комбінація порушень у двох системах: фенотипу і генотипу (Імянітов Є.М., 2007). РЕ передують гіперпластичний процес, атипова гіперплазія або атрофія. Проте, не завжди фонові зміни трансформуються в передрак та РЕ, що вказує на значущу роль генетичних чинників у цих процесах (Воробйова Л.І., 2008; Карташов С.М., 2010). Так, метилування генів, епігенетичні зміни поряд з мутаціями та хромосомними перебудовами розглядаються в сучасному світі як причина деяких видів онкопатології, в тому числі РЕ. Дані літератури вказують нате, що гени ESR та GST відіграють значну роль у розвитку гормонозалежного раку молочної залози (Shin A. et al., 2008). Можна припустити вплив цих генів на виникнення РЕ та їх використання для оцінки ефективності лікування й прогнозу цього захворювання (Navari J.R. et al., 2008; Qing X. et al., 2009).

Таким чином, дослідження в області молекулярної біології патогенезу гіперплазій та РЕ є актуальними, оскільки дозволяють науково обґрунтувати фактори ризику РЕ та індивідуальні підходи до формування лікувальної тактики та профілактики захворювання.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана в межах планової науково-дослідної роботи кафедри онкогінекології ХМАПО: «Етіопатогенетичні фактори розвитку раку органів репродуктивної системи у жінок та їх вплив на перебіг і рецидивування захворювання», № державної реєстрації 0105В002871. Тема дисертації затверджена вченою радою ХМАПО, протокол №7 від 16.09.2009 р.

Мета дослідження. Визначення ролі метилування генів GST та ESR у розвитку і прогресування раку ендометрія.

Завдання дослідження.

1. Вивчити наявність метилування генів GST та ESR у хворих на гіперплазію ендометрія з атипією та без неї.

2. Встановити зв'язок між даними ультразвукового дослідження, особливостями фенотипу, пухлинного процесу та метилуванням генів GST і ESR у хворих на РЕ.

3. Виявити залежність між епігенетичними порушеннями генів GST та ESR і морфологічними особливостями РЕ.

4. Оцінити вплив метилування генів GST та ESR на ефективність лікування хворих на гіперплазію ендометрія.

5. Визначити роль метилування генів GST та ESR на ефективність лікування та прогноз захворювання у хворих на РЕ.

Об'єкт дослідження - гіперплазія та РЕ; сироватки хворих.

Предмет дослідження - частота метилування генів GST та ESR у хворих з гіперпластичними процесами та РЕ; вплив метилування генів GST та ESR на результати лікування гіперплазії ендометрія та РЕ.

Методи дослідження - клінічні, цитологічне, гістологічне, ультразвукове дослідження, молекулярно-біологічний, статистичний методи.

Наукова новизна одержаних результатів та їх теоретичне значення.

Вперше вивчене значення аналізу комплексної оцінки клінічних, фенотипічних, а також морфологічних, молекулярно-біологічних особливостей та ультразвукових параметрів у хворих на гіперплазію та РЕ. Уточнена ефективність гормонотерапії різних форм гіперплазії ендометрія (без атипії, рецидив без атипії та з атипією) за наявності або відсутності епігенетичних порушень генів GST і ESR. Вперше визначений прогноз подальшого перебігу захворювання та оцінений ризик розвитку РЕ при наявності епігенетичних порушень. Уперше встановлена патогенетична роль даних генів у розвитку як фонових та передракових захворювань в ендометрії, так і РЕ. Вперше визначений зв'язок між фенотипічними ознаками жінок, особливостями поширення пухлинного процесу та метилуванням генів GST і ESR у хворих на РЕ.

Встановлений асоціативний зв'язок між епігенетичними порушеннями та семіотикою ультразвукового дослідження.

Отримало подальший розвиток визначення прогностичного впливу метилування генів GST і ESR на ефективність комбінованого та комплексного методів лікування з хіміотерапевтичним (ХТ) компонентом із використанням препаратів платини у хворих на РЕ.

Практичне значення отриманих результатів та їх впровадження у практику. Виявлені додаткові молекулярно-біологічні та ультразвукові фактори предиспозиції до розвитку РЕ незалежно від наявності фенотипічних особливостей жінок:

- наявність епігенетичних порушень генів ESR та GST вірогідно знижує ефективність гормонотерапії хворих на гіперплазію ендомерія незалежно від морфологічних особливостей та підвищує ризик поглиблення патології в ендометрії (рецидиву гіперплазії без атипії, розвиток атипової гіперплазії та РЕ), що потребує більш радикального підходу до вибору методу лікування - вапоризації або абляції ендометрія (в репродуктивному віці); абляції ендометрія або гістеректомії - у клімактеричному; гістеректомії або абляції ендометрія - в менопаузі.

Наявність епігенетичних порушень генів GST та ESR у хворих на РЕ свідчить про зв'язок із перебігом та ефективністю лікування захворювання:

- метилування гена GST корелює з несприятливим, а гена ESR із сприятливим прогнозом;

- наявність епігенетичних порушень функції гена ESR підвищує ефективність комплексного лікування з використанням ХТ у хворих із неендометріоїдними формами РЕ II-III стадій.

Особистий внесок здобувача. На підставі вивчення даних літератури та проведення патентного пошуку за темою дисертації автором були визначені: мета, завдання дослідження та підходи до їх вирішення. Здобувачем самостійно проводився набір та формування банку даних первинного матеріалу, клінічне обстеження хворих. Самостійно оброблені та проаналізовані результати дослідження, сформульовані основні положення та висновки дисертації, підготовлені публікації.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідалися та обговорювалися на клінічній конференції Харківського онкоцентру "Профілактика та лікування пухлин жіночих репродуктивних органів" (Харків, 2009-2010 рр); на обласних науково-практичних конференціях "Рак ендометрія" (Харків, 2009 р.), у Харківській науковій спілці онкологів (2010 р.); на науково-практичній конференції молодих вчених, присвяченій 85-річчю ХМАПО: "Медична наука: сучасні досягнення та інновації" (Харків, 2008 р.); на науково-практичній конференції "Перспективні напрямки хіміотерапії в онкології" (Бермінводи, 2009 р.); на міжнародній конференції "Tumor and host: novel aspects of old problem" ( Київ, 2010 р.).

Публікації. За темою дисертації опубліковано 10 наукових праць: 6 статей у провідних фахових журналах, рекомендованих ВАК України, 3 - тези, отримано 1Деклараційний патент України на корисну модель.

Структура і обсяг дисертації. Дисертацію викладено російською мовою. Робота складається із вступу, огляду літератури, розділу «Матеріали та методи», 3-х розділів власних досліджень, аналізом і узагальненням їх результатів, висновків та списку використаних джерел. Дисертацію викладено на 152 сторінках. Вона містить 35 таблиці та 19 рисунків.

рак ендометрій ген гормонотерапія

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи дослідження. В основу роботи покладений аналіз історій хвороб, амбулаторних карток пацієнтів, даних комплексного клінічного обстеження хворих, які перебували на стаціонарному лікуванні в Харківському обласному клінічному онкологічному центрі, у Харківській обласній клінічній лікарні з 2007 по 2010 рік. У дослідження були включені 273 пацієнтки (T1a-3aN0-1M0) у віці від 31 до 79 років. Основна група включала 32 пацієнтки з гіперплазією ендометрія з атипією та без атипії та 117 хворих на РЕ, у яких було епігенетичне порушення (метилування) функції генів GST або ESR. Групу порівняння склали 62 пацієнтки з гіперплазією ендометрія (з атипією та без атипії), 42 хворі на РЕ, у яких було відсутнє метилування досліджуваних генів (GST та ESR) та 20 практично здорових жінок. У всіх досліджуваних випадках діагноз був верифікований морфологічно. Хворим із діагнозом гіперплазія ендометрія без атипії та атипічної гіперплазії була проведена гормонотерапія за схемою: у клімактеричному періоді і періоді менопаузи Депо-Провера 400 мг внутрішньом`язово 2 рази на тиждень, протягом 6 місяців, з подальшим меностазом із застосуванням агоністів ГнРГ (бусерелін - 3 місяці ), а в репродуктивному періоді Депо-Провера 200-400 мг внутрішньом`язово 1 раз на тиждень протягом 6 місяців, надалі використання комбіновани оральних контрацептивів з гестагеном що чинять виражений антипроліферативний ефект на ендометрій на протязі 3-6 місяців.

Усі хворі на РЕ одержували комбіновану (n=91) або комплексну (n=68) терапію. На першому етапі всім хворим було проведено хірургічне лікування. Обсяг оперативного втручання проводився з урахуванням основних прогностичних факторів (стадія, гістологічна структура та ступінь диференціювання пухлини) та можливості виконання даного обсягу втручань залежно від супутньої патології та віку хворої. Обсяг хірургічного втручання відповідав стандартам лікування. Екстирпацію матки із додатками (I тип) було виконано у 98 (61,6%) хворих, а екстирпація матки із додатками + реґіонарну лімфаденектомію (II тип) було зроблено 61 (38,4%) хворим.

Усі хворі на РЕ в післяопераційному періоді одержували дистанційну променеву терапію по 2 Гр на добу 5 разів на тиждень до досягнення сумарної осередкової дози 40 Гр. У хворих II ст. і III ст. РЕ в післяопераційному періоді проводилося 4 курси ХТ на основі препаратів платини: 39 хворим за схемою САР (цисплатин, циклофосфан, доксорубіцин) та 52 за схемою СР (циклофосфан, цисплатин). Доза відповідала наступним дозам хіміопрепаратів на тиждень: цисплатину 20 мг/м2; циклофосфану 150 мг/м2 і доксорубіцину - 15 мг/м2. Дозування хіміопрепаратів на тиждень: по схемі СР циклофосфану - 250 мг/м2; цисплатину - 25 мг/м2.

За стадією пухлинного процесу хворі на РЕ розподілялись так: I стадія (T1a-cN0M0) - 56,4%, II стадія (T2a-bN0M0) - 24,8%, і хворі з III стадією (T1a-3bN0-1M0) процесу - 18,8%; за віком: у репродуктивному періоді знаходилося 10,2% жінок, у клімактеричному 35,0%, у періоді менопаузи - 54,8 %; за гістологічною структурою пухлини: ендометріоїдний рак - 77,8%, неендометріоїдний рак - 22,2%.

Дослідження наявності епігенетичних порушень (метилування) генів GST та ESR (а саме GSTP1 ESR1)було проведено в сироватці крові 159 хворих з РЕ та у 94 пацієнток із гіперплазією ендометрія (68 хворих - гіперплазія без атипії та 26 хворих - гіперплазія з атипією). До операції досліджувану сироватку крові заморожували (до -10…18 °С). Виділення ДНК із зразків проводили фенольним методом із попередньою обробкою протеїназой. До зразка, який досліджували, додавали 20 мкл розчину протеїнази К (100 мкг / мл), перемішували та інкубували ніч при 56 ° С. Екстракцію білків з лізата проводили фенолом, врівноваженим буфером (50 мМ Тріс, рН-8, 0, 10 мМ EDTA). Після центрифугування 1 хв при 10 000 об / хв, верхню (водну) фазу переносили в нову пробірку. Додавали рівний обсяг хлороформу. В основі методу метилспецифічної ПЛР лежить бісульфітна обробка аналізованої ДНК, що призводить до конверсії незахищених метильною групою основаній цитозину в урацил з подальшою ПЛР зі специфічними до модифікованої послідовності праймерами. Дослідження проводили в лабораторії "Вірола" ХМАПО. Усі пацієнтки з патологією ендометрія були розподілені на дві групи за ознакою наявності чи відсутності метилування генів GST та ESR.

Статистичну обробку одержаних результатів проводили з використанням стандартного пакету програм Statistica 6.0. Значимість відмінностей показників між групами оцінювали за допомогою t-критерію Стьюдента, критерію хі-квадрат (??).

Результати досліджень та їх обговорення

У всіх хворих вивчали безпосередні результати лікування. Критеріями оцінки ефективності лікування були тривалість безрецидивного періоду та частота виникнення рецидиву. Всього гіперплазій (з атипією та без неї) з метилуванням гена GST виявлено (рис.1) у (14,9±3,7%) випадків, при цьому встановлена чітка тенденція до збільшення частоти епігенетичних порушень даного гена у пацієнток із рецидивом гіперплазії без атипії (19,4±7,1%) і при атиповій гіперплазії (23,1±8,3%).

Дослідження частоти метилування гена ESR показало більшу відмінність між групами хворих. У хворих із гіперплазією без атипії показник склав (13,5±5,6%) випадків; при рецидиві гіперплазії ендометрія частота метилування гена ESR достовірно зростає до (35,5±8,6%). При атипічний гіперплазії ендометрія (АГЕ) метилування гена ESR виявлялось у 2 рази частіше, ніж у випадках гіперплазії без атипії (46,2±9,8%, р<0,05) у порівнянні з гіперплазіею всього без атипії. Встановлено, що усього у хворих з гіперплазією (гіперплазія без атипії + рецидив гіперплазії без атипії) метилування гена GST виявлене у кожної десятої хворої (11,8±3,9%), а порушення функції гена ESR - у кожної четвертої (23,5±5,1%).

Рис.1. Частота метилування генів GST та ESR у хворих на різні форми гіперплазій

Висока частота метилування гена ESR при рецидиві гіперплазії без атипії (35,5%, р<0,05) і достовірна відмінність від аналогічного показника у хворих з гіперплазією без атипії (13,5%), виявленої вперше, вказують на патогенетичну роль цього гена в розвитку фонових захворювань ендометрія, що співпадає з даними літератури. Аналіз показників у загальній групі хворих, тобто гіперплазій ендометрія, виявив наступні показники: 14,9% для гена GST, 29,8% для гена ESR, р<0,05. Таким чином, частота епігенетичних порушень гена ESR достовірно зростає у міру посилення патології в ендометрії, що вказує на патогенетичну роль цього гена в розвитку РЕ, а частота метилування гена GST має чітку тенденцію до ії зростання при виникненні рецидиву простої гіперплазії ендометрія або переході в АГЕ. Враховуючи вплив ендокринно-обмінних порушень в організмі на розвиток гіперпластичних процесів і РЕ, нами досліджено і зроблено оцінку їх можливого впливу на порушення епігенетичних механізмів регуляції геному. У пацієнток з гіперпластичними процесами ендометрія стан менструальної функції не впливав на частоту метилування гена GST (15,3±4,7% при порушеннях і 14,3±5,9% за відсутності порушень). У той же час частота метилування гена ESR у випадках порушень менструальної функції відзначається вірогідно частіше (39,0±6,3%,) ніж у випадках відсутності порушень менструальної функції (14,3±5,9%, р<0,01). Аналіз у залежності від порушення дітородної функції показав, що при безплідді (20,3±5,2%) у хворих з різними варіантами гіперпластичних процесів в ендометрії частота метилування гена GST в 6 разів вища, ніж у пацієнток з наявністю вагітності в анамнезі - 3,3±3,3% випадків (р<0,01). Метилування гена ESR при безплідді також вище (35,9±6,0%), ніж за відсутності порушень детородної функції - 16,7±6,8 (р<0,05). У групі пацієнток із наявністю ожиріння епігенетичне порушення гена GST зустрічалося в 4,8 рази частіше (17,9±4,8%), ніж за відсутності цієї патогенетичної ознаки 3,7±3,0% (p<0,05). Наявність гіпертонічної хвороби не корелювала з частотою метилування гена GST, а порушення функції гена ESR склало 34,6±9,4%; при її відсутності - 27,9±5,4%. Наявність цукрового діабету достовірно не збільшила частоту метилування гена GST: у хворих на цукровий діабет - 20,0±17,9% випадків; при його відсутності 14,6±3,7% випадків. Аналогічна залежність простежується при дослідженні частоти метилування гена ESR: 40,0±21,9% і 29,2±1,1% випадків. Таким чином, проведені нами дослідження показали наявність зв'язку між фенотипічними особливостями у хворих на гіперплазію ендометрія (без атипії і з атипією) і наявністю епігенетичних порушень генів GST та ESR. Зокрема, нами встановлено патогенетичну роль гена ESR в розвитку фонових захворювань і передраку ендометрія. Серед фенотипічних ознак, характерних для різних патогенетичних варіантів РЕ і епігенетичних порушень гена GST, що корелюють з частотою, слід віднести безпліддя і ожиріння. У літературі з цього питання відомостей немає. Частота метилування гена ESR виявилася вірогідно вище при порушенні менструальної і дітородної функцій, також притаманних I патогенетичному варіанту. Тобто, зв'язок між розвитком гіперплазії ендометрія і рецидивом гіперплазії, а також АГЕ та наявністю епігенетичних порушень як гена GST, так і гена ESR виявився характерним для тих фенотипічних ознак, які властиві I (гормонозалежному) патогенетичному варіанту РЕ.

На теперішній час вивчення і пошук генів, що специфічно змінюють експресію та/або метилування, розглядаються як перспективні онкомаркери для ранньої діагностики і прогнозу захворювання. Наші дослідження показали, що частота об'єктивної відповіді на гормонотерапію у хворих з гіперплазією ендометрія була практично однаковою як у пацієнток з метилуванням гена GST, так і за відсутності (ефект не був досягнутий: гіперплазія без атипії - 14,3±5,9%, рецидив гіперплазії без атипії - 28,0±9,0% і АГЕ - 35,0±10,7%). У хворих з виявленими епігенетичними порушеннями гена GST (0%), (16,7±15,3%) і (33,3±19,2%) відповідно.

Аналіз числа об'єктивних відповідей на проведену гормонотерапію залежно від метилування гена ESR показав чіткий зв'язок з наявністю епігенетичного порушення цього гена. Так, частота відсутності ефекту від гормонотерапії у хворих з гіперплазією (з атипією і без неї) склала (16,7±4,6%) при нормальній функції гена і (39,3±9,2% р<0,05) при метилуванні гена ESR. Аналогічна залежність простежена при різновидах гіперплазій: гіперплазія без атипії (6,3±4,2%) і (20,0±17,9%), рецидив гіперплазії без атипії (20,0±8,9%) і (27,3±13,4%) та АГЕ (35,7±12,8%) і (58,3±14,2%) відповідно без і за наявності метилування.

Таким чином, частота об'єктивного ефекту від гормонотерапії у хворих з гіперплазією ендометрія залежала як від тяжкості патології, так і від наявності епігенетичних порушень гена ESR. Незалежно від виду гіперплазії наявність метилування гена ESR знижує ефективність використання гормонотерапії. Без урахування різновиду гіперплазії наявність у хворих епігенетичного порушення гена ESR зменшила частоту об'єктивного ефекту від гормонотерапії з 83,3% до 60,7% (р<0,05), що дозволяє рекомендувати цей показник при виборі методу лікування.

Ми досліджували метилування генів GST та ESR у хворих на РЕ з метою пошуку критеріїв, що впливають на перебіг і прогноз цього захворювання. При вивченні частоти метилування досліджуваних генів залежно від стадії захворювання (табл. 1),

Табл.1. Частота метилування генів GST та ESR у хворих на рак ендометрія в залежності від стадії захворювання

Стадія захворювання	GST (абс. / %)	ESR (абс./ %)
T1aN0M0 n=21	4 19,0±8,6	9 42,8±10,8
T1bN0M0 n=36	9 25,0±7,2	17 47,2±8,3
T1cN0M0 n=34	9 26,5±7,6	18 52,9±8,6
Всего I ст. n=91	22 24,2±4,5	44 48,4±5,2
T2aN0M0 n=18	9 47,4±11,8	12 66,7±11,1
T2bN0M0 n=19	8 42,1±11,3	13 68,4±10,7
Всього II ст. n=37	17 46,0±8,9*Iст.	25 67,6±7,7*Iст.
T3a-bN0M0 n=17	11 64,7±11,6	18 47,1±12,1
T1b-3bN1M0 n=14	7 50,0±13,4	6 42,9±13,2
Всього III ст. n=31	18 58,1±8,9**Iст.	14 45,2±8,9

Примітка: *Р<0,05; **Р<0,01 відмінності статистично достовірні між групами

У хворих I ст. епігенетичне порушення гена ESR виявлено в 2 рази частіше, ніж GST; при II ст. - в 1,5 рази частіше, а при III ст. РЕ в 1,3 рази рідше, ніж наявність метилування гена GST. Метилування гена GST виявлене у 24,2% хворих на РЕ I ст., при цьому у пацієнток із стадіями T1a, T1b і T1c цей показник достовірно не відрізняється. У пацієнток II ст. частота метилування гена GST достовірно зросла. У хворих на РЕ III ст. частота метилування гена GST ще збільшилася і склала 58,1% (p<0,01) випадків.

При аналізі даних по метилуванню гена ESR встановлена наступна частота порушень: I ст. - 48,4% хворих; II ст. - 67,6% (р<0,05) хворих; III ст. - 45,2% пацієнток. Таким чином, у ході проведення справжнього дослідження встановлений якісний стрибок, що супроводжується достовірним збільшенням частоти епігенетичних порушень гена ESR, який відбувається під час переходу I ст. РЕ в II ст. Подальший прогрес пухлинного процесу супроводжується тенденцією до зниження частоти метилування цього гена. Збільшення частоти метилування гена GST також залежить від поширеності процесу і збільшується у міру прогресування захворювання.

У хворих на РЕ також встановлений ряд закономірностей між епігенетичними порушеннями функції генів GST та ESR і клінічними особливостями новоутворення. Так, екзофітний ріст пухлини і менша інвазія в міометрій характерні для хворих, які мають метилування гена ESR (35.7±7.4% порівняно з 59,0±5,4%, р<0,05). Частота епігенетичних порушень гена GST достовірно зростає з генералізацією РЕ (метастазування в додатки матки, піхву, лімфатичні вузли) (21,4±6,3% порівняно з 31,6±6,1%). Нами також встановлено, що порушення функції гена GST частіше зустрічається у хворих I патогенетичного варіанту РЕ (27,2% і 37,8%), як і метилування гена ESR (57,8% і 32,5%) при II патогенетичному варіанті відповідно. За наявності у хворих на РЕ фіброміоми матки, аденоміозу і запальних процесів у додатках матки та ендометрії частота метилування гена GST відмічена на рівні показника групи порівняння, а гена ESR достовірно вище: група порівняння - 21,4±6,3% випадків; група з наявністю метилування гена GST - 15,8±4,9% випадків; група з наявністю метилування гена ESR - 38,6±5,4% випадків (р<0,01).

Морфологічні дослідження показали, що зміна гена GST (рис.3) частіше спостерігалась у хворих з низькодиференційованою-карциномою (НД) - 41,2±8,4 %, з високодиференційованою-карциномою (ВД) - 26,8±6,9%, а з помірно диференційована-аденокарцинома (ПД) - 28,3±6,6%. Схоже, зміни гена GST відіграють роль, що ініціює канцерогенез у жінок, які відносяться до групи ризику розвитку РЕ. При цьому попередні метаболічні та ендокринні розлади не мають подальшого прояву в рівні диференціювання пухлини. Епігенетичні порушення гена GST змінюють типову біологію РЕ. У ході проведених досліджень було встановлено, що частота метилування гена GST була вищою у пацієнток з неендометріоїдними формами раку - 51,4±8,2%, (p<0,05) а в групі жінок з ендометріоїдними карциномами становила 31,1±4,2%. При цьому в обстежених із серозно-папілярним раком і світло-клітинною аденокарциномою метилування гена GST відмічене в 57,9±11,6% і 44,4±11,7% випадків відповідно. У свою чергу подібні зміни при ендометріоїдній аденокарциномі, аденосквамозному раку та аденоакантомі зареєстровані в 31,5±4,4%, 25,0±21,7% і 28,6±17,2% випадків.Епігенетичні порушення гена ESR були широко представлені у хворих з ендометріальними формами раку (58,2±4,5%). Виявлення змін цього гена було найбільшим серед пацієнток ВД і ПД карциномами - 68,3±7,3% і 65,2±7,0% (p<0,01) в порівнянні з НД карциномами відповідно. При цьому рівень цього показника на фоні НД аденокарциноми склав усього лише 38,2±8,3%, (p<0,01) у порівнянні з ВД і ПД карциномами. При неендометріоїдних формах РЕ частота метилування гена ESR була зареєстрована у 32,4±7,7% (p<0,01) випадків а в групі жінок з ендометріоїдними карциномами у 58,2±4,5% хворих.

Рис. 3 Частота метилування гена GST та ESR у хворих з ендометріоїдними формами РЕ в залежності від ступеня диференціювання

Проведені дослідження показали, що частота виникнення рецидивів РЕ з урахуванням стадії захворювання і наявності епігенетичних порушень генів GST та ESR вірогідно (за критерієм ??) залежала від наявності метилування і була наступною: 7,1% у групі порівняння, 14,0%, (р=0,043) при метилуванні гена GST і 3,6% у випадках епігенетичного порушення гена ESR (р=0,006 у порівнянні з метилуванням гена GST). Отримані дані дозволяють виділити дві тенденції:

1) метилування гена ESR, який має чіткий зв'язок із гормональним канцерогенезом РЕ, не погіршує найближчі результати лікування хворих;

2) метилування гена GST супроводжується у хворих на РЕ більш частими рецидивами, що може бути пов'язано як з фактором кореляції даної групи пацієнтів з гістологічно менш диференційованими формами раку, так і, можливо, з меншою чутливістю пухлинних клітин з даними змінами геному до використовуваних нами методів лікування.

Рис. 4. Частота виникнення рецидивів у хворих з РЭ в залежності від метилування генів GST і ESR

Примітки: *р=0,043; **р=0,006 відмінності статистично достовірні між групами

Дослідження ефективності лікування РЕ в залежності від патогенетичного варіанту РЕ й наявності епігенетичних порушень генів GST та ESR показали вірогідне збільшення виникнення кількості рецидивів у хворих з II-м патогенетичним варіантом розвитку РЕ при метилуванні гена GST (4,2%) як у порівнянні з I патогенетичним варіантом (21,2%, р=0,005), так і в порівнянні з групами хворих при метилуванні гена ESR (5,1%, р=0,014) й відсутності порушень генів (8,7% випадків, р=0,11).

Враховуючи те, що багато факторів, які беруть участь у канцерогенезі, впливають і на прогресування захворювання, і на ефективність терапевтичних впливів, ми вирішили оцінити вплив метилування генів на ефективність ХТ і визначити зв'язок між поширеністю процесу і наявністю епігенетичних порушень даних генів GST та ESR. Частота виникнення рецидивів у хворих з неендометріоїдними формами РЕ II-III стадій була нижчою при наявності у пацієнтів метилування гена ESR (8,3%) у порівнянні з групами хворих з метилуванням гена GST (30,8%, р=0,003) і відсутністю порушення функції досліджуваних генів (група порівняння - 28,6%, р=0,058). Отже, епігенетичне порушення гена ESR підвищує ефективність комплексного лікування з ХТ на основі препаратів платини у хворих з неендометріоїдними формами РЕ більш інтенсивно (рис.5).

Рис. 5. Частота виникнення рецидивів при використанні ХТ у хворих на РЕ II-III ст в залежності від метилування генів GST і ESR

Примітки: * р<0,003 - різниця статистично достовірно по критерію ?? між групами

Ефективність використання у хворих на РЕ комплексної терапії з ХТ на основі препаратів платини має залежить як від патогенетичного варіанту захворювання, так і від наявності метилування генів GST та ESR: незалежно від присутності епігенетичних порушень генів GST та ESR. Ефект ХТ простежувався краще при наявності у хворих фенотипічних ознак гормонозалежного патогенетичного варіанту захворювання; відсутність у хворих на РЕ гормонально-метаболічних порушень у комбінації з метилуванням гена ESR, що впливає на гормоночутливість пухлини, підвищує ефективність ХТ у порівнянні з пацієнтами, які мають метилування. Результати використання у хворих на РЕ II-III стадій комплексного лікування із ХТ залежать від гістоструктури пухлини, патогенетичного варіанту захворювання та наявності епігенетичних порушень генів GST та ESR. Частота виникнення рецидивів у хворих з неендометріоїдними формами РЕ нижче при наявності у пацієнтів метилування гена ESR (8,3%) у порівнянні з групами хворих з метилуванням гена GST (30,8%, р=0,003) і відсутністю порушення функції досліджуваних генів (28,6%, р=0,058).

ВИСНОВКИ

На підставі комплексної оцінки клінічних, морфологічних, молекулярно-біологічних і ультразвукових параметрів показана роль епігенетичних порушень генів GST та ESR у розвитку гіперплазій та РЕ, а також встановлений їх вплив на особливості перебігу та прогноз захворювань.

1. Частота епігенетичних порушень гена ESR вірогідно зростає у міру посилення патології в ендометрії (35,5% при рецидиві гіперплазії без атипії та 42,6% при атиповій гіперплазії порівняно з 13,5% у хворих з гіперплазією без атипії), що вказує на патогенетичну роль даного гена в розвитку фонових захворювань і передраку ендометрія.

Частота метилування гена GST має чітку тенденцію до зростання при виникненні рецидиву простої гіперплазії ендометрія (19,4% порівняно з 6,1% у хворих з гіперплазією без атипії) або при переході її в атипову гіперплазію (23,1%).

2. Встановлено зв'язок між фенотипічними ознаками хворих на РЕ, особливостями поширення пухлинного процесу і метилуванням генів GST та ESR. У хворих з метилуванням гена ESR вірогідно частіше відмічались захворювання, характерні для I-го патогенетичного варіанту РЕ, частота порушень гена на початковому етапі канцерогенезу та поширення процесу (під час переходу I стадії раку тіла матки в II стадію); екзофітне зростання пухлини і менша інвазія карциноми в міометрій. Метилування гена GST рідше зустрічається на початковому етапі канцерогенезу, але його частота вірогідно зростає при генералізації РЕ (метастазування в додатки матки, піхву, лімфатичні вузли).

3. Частота метилування гена GST була вищою у пацієнток із неендометріоїдними формами раку (51,4±8,2%) порівняно з ендометріоїдними карциномами (31,1±4,2%), а також частіше зустрічалась у хворих з НД карциномою - 41,2±8,4 % (при ВД - 26,8±6,9%, а при ПД - 28,3±6,6%). Епігенетичні порушення гена ESR частіше зустрічаються у хворих з ендометріальними формами раку (58,2±4,5%) в порівнянні з неендометріальними формами (32,4±7,7%, р<0,01). Причому зміни даного гена були найбільшими серед пацієнток з ВД та ПД аденокарциномами -- 68,3±7,3% і 65,2±7,0% відповідно, а при НД аденокарциномах склали 38,2 ±8,3%, р<0,01.

4. Ефективність застосування гормонотерапії у хворих з гіперплазією ендометрія виявилася вищою при нормально функціонуючому гені ESR і не корелювала з геном GST. Частота об'єктивного ефекту від гормонотерапії достовірно знижується при метилуванні гена ESR з 83,3% до 60,7% (р<0,05).

5. Визначення метилування генів GST та ESR можна використовувати як чинники прогнозу у хворих на РЕ. При метилуванні гена ESR, що має чіткий зв'язок з гормональним канцерогенезом РЕ, спостерігається сприятливий перебіг (частота виникнення рецидивів склала 3,6% порівняно з 7,1% у групі порівняння, р=0,221). Метилування гена GST у хворих на РЕ супроводжується частішими рецидивами (14,0%, р=0,043 і р=0,006 відповідно з групою при метилуванні гена ESR і групою порівняння).

6. Результати використання комплексного лікування з ХТ у хворих на РЕ II-III стадій залежать від гістоструктури пухлини, патогенетичного варіанту захворювання та наявності епігенетичних порушень гена GST та ESR. Частота виникнення рецидивів у хворих з неендометріоїдними формами РЕ нижча за наявності у пацієнтів метилування гена ESR (8,3%) порівняно з групами хворих із метилуванням гена GST (30,8%, р=0,003) і відсутністю порушення функції досліджуваних генів (28,6%, р=0,058).

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

На підставі результатів проведеного дослідження ми пропонуємо наступні практичні рекомендації

1. Встановлювати наявність епігенетичних порушень функції гена ESR у крові хворих з гіперплазією (без атипії та з атипією) та РЕ з метою визначення ефективності гормонотерапії.

2. При наявності у жінок гіперплазії ендометрія, що має фенотипічні ознаки схильності до РЕ, визначати наявність метилування гена ESR з метою уточнення ризику розвитку карциноми.

3. Визначати наявність епігенетичних порушень генів GST та ESR у хворих на РЕ з метою уточнення ефективності лікування і прогнозування перебігу захворювання: метилування гена GST корелює з несприятливим, а гена ESR із сприятливим прогнозом.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Калаева А.Г. Метилирование генов GST и ESR и клинические особенности заболевания у больных раком тела матки / А.Г. Калаева // Актуальні проблеми сучасної медицини. - 2009. Т.9, № 4 (28). - С. 41-43.

2. Калаева А.Г. Гиперпластические процессы эндометрия и метилирование генов GST и ESR как факторы риска развития рака тела матки / А.Г. Калаева Харківська хірургічна школа. - 2010. - № 1 (39). - С. 49-52.

3. Карташов С.М. Рак эндометрия и эпигенетические нарушения генов GST и ESR / С.М. Карташов, Е.А. Акулина, А.Г. Калаева // Проблеми сучасної медичної науки та освіти. - 2009. - № 3. - С. 48-50.

4. Морфологические особенности эндометриоидных форм рака эндометрия с учётом метилирования генов GST и ESR / Т.П. Якимова, С.М. Карташов, А.Г. Калаева, Е.М. Олешко, Е.М. Остапенко // Проблеми сучасної медичної науки та освіти. - 2010. - № 3. - С. 62 - 66.

5. Сравнительная морфологическая характеристика рака эндометрия до и после использования препарата GA-40 / Т.П. Якимова, С.М. Карташов, Т.В. Скрицкая, А.Г. Калаева // Харківська хірургічна школа. - 2009. - № 1. - С. 59 - 61.

6. Эпигенетические нарушения генов GST и ESR у больных раком эндометрия различной гистологической структуры / Т.П. Якимова, С.М. Карташов, А.Г. Калаева, Л.П. Водолажская // Харківська хірургічна школа. - 2010. - № 5 (43). - С. 63-65.

7. Пат. на корисну модель 55887 Україна, МПК G 01 N 33/48. Спосіб діагностики ризику прогресії гіперплазії ендометрія в предрак та рак ендометрія / Карташов С.М., Якімова Т.П., Калаєва А.Г., Карташова М.О. ; заявник на власник патенту Харківська медична академія післядипломної освіти. - № u201008128 ; заявл. 29. 06.10 ; опубл. 27. 12. 10. - Бюл. № 24.

8. Калаєва А.Г. Гіперплазія ендометрія та метилування генів GST та ESR / А.Г. Калаева, М.О. Карташова // Медицина ХХІ століття. - 2009. - С. 48.

9. Калаєва А.Г. Епігенетичні порушення генів GST та ESR у хворих на

рак ендометрія. / А. Г. Калаєва // Медицина ХХІ століття. - 2009. - С. 48 - 49.

10. Role of ultrasonic examination and gst and esr genes methylation in diagnostics of endometrial hyperplastic processes / S.M. Kartashov, A.G. Kalayeva, M.N. Gagua, Yu.B. Volos, V.M. Mazur // Experiment oncol. - 2010. - P. 62-63.

АНОТАЦІЯ

Калаєва А.Г. Особливості розвитку і перебігу раку ендометрію при метилуванні генів GST та ESR. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.01.07 - онкологія. - Харківська медична академія післядипломної освіти, Харків, 2011.

На основі результатів обстеження 159 хворих на рак ендометрію (РЕ) та 94 пацієнток з гіперплазією ендометрія встановлено, що частота епігенетичних порушень гена ESR достовірно зростає зі збільшенням патології в ендометрії, а метилування генів ESR достовірно знижує ефективність гормонотерапії хворих з гіперплазією ендометрія та підвищує ризик збільшення патології в ендометрії (рецидиву гіперплазії, розвитку атипової гіперплазії та РЕ). Показано патогенетичну роль даного гена ESR у розвитку передраку і РЕ.

Встановлено, що частота метилування гена GST була вищю у пацієнток з неендометріоїдними формами (51,4%) РЕ в порівнянні з ендометріоїдними карциномами (31,1%) і у хворих з низькодиференційованою (НД) карциномою (41,2%). Епігенетичні порушення гена ESR частіше зустрічалися у хворих з ендометріальними формами раку (58,2%) в порівнянні з неендометріальними формами (32,4%) та у пацієнток з високо (ВД)- і помірно диференційованими (ПД) аденокарциномами - 68,3% і 65,2% відповідно.

Оцінка ефективності лікування показала, що метилування гена ESR не збільшує частоту виникнення рецидивів (6,0% у порівнянні з 7,1% в групі порівняння). Метилування гена GST супроводжується більш частими рецидивами РЕ (10,5%). Нами встановлено, що наявність метилування гена GST істотно не впливає на ефективність комплексного лікування з використанням хіміотерапії (ХТ) хворих на РЕ, а метилування гена ESR підвищує ефективність ХТ у хворих з неендометріоїдними формами РЕ.

Ключові слова: гіперплазія ендометрія; рак ендометрія; метилування; гени ESR та GST; прогноз

АННОТАЦИЯ

Калаева А.Г. Особенности развития и течения рака эндометрия при метилировании генов GST и ESR. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени кандидата медицинских наук по специальности 14.01.07 - онкология. - Харьковская медицинская академия последипломного образования, Харьков, 2011.

Диссертация посвящена изучению влияния метилирования генов GST и ESR на развитие, течение и эффективность лечения рака эндометрия (РЭ). В работе представлены результаты исследования 159 больных РЭ: основная группа включала 32 пациентки с гиперплазией эндометрия с атипией и без атипии и 117 больных РЭ, у которых было эпигенетическое нарушение (метилирование) генов GST и ESR. Группу сравнения составили 62 пациентки с гиперплазией эндометрия, 42 больные РЭ, у которых отсутствовало метилирование генов GST и ESR и 20 практически здоровых женщин.

Исследования показали, что частота эпигенетических нарушений гена ESR достоверно возрастает по мере усугубления патологии в эндометрии (35,5% при рецидиве гиперплазии без атипии и 42,6% при атипической гиперплазии в сравнении с 13,5% у больных с гиперплазией без атипии), что указывает на патогенетическую роль данного гена в развитии фоновых заболеваний и предрака эндометрия.

Установлено, что частота метилирования гена GST была выше у пациенток с неэндометриоидными формами РЭ (51,4%, в сравнении с эндометриоидными карциномами -31,1%), и у больных с низкодиф ференцированной (НД) карциномой 41,2% при высокодифференцированной (ВД) 26,8% ,а при умереннодифференцированной (УД) - 28,3%). Эпигенетические нарушения гена ESR чаще встречались у больных с эндометриальными формами рака (58,2%) по сравнению с неэндометриальными формами (32,4%, р<0,01). Причем изменения данного гена стречались чаще среди пациенток с ВД и УД аденокарциномами - 68,3% и 65,2% соответственно, а при НД раке составили 38,2%, р<0,01.

Оценка эффективности лечения показала, что наличие эпигенетических нарушений гена ESR достоверно снижает эффективность гормонотерапии больных с гиперплазией эндометрия и увеличивает риск развития рецидива гиперплазии, атипической гиперплазии и РЭ. При РЭ метилирование гена ESR, имеющего четкую связь с гормональным канцерогенезом, не ухудшает ближайшие результаты лечения больных (частота возникновения рецидивов состовляла 6,0% в сравнении с 7,1% в группе сравнения). Метилирование гена GST сопровождается у больных РЭ более частыми рецидивами (10,5%), что может быть связано с фактором корреляции данной группы пациентов с гистологически менее дифференцированными формами рака. Нами установлено, что наличие метилирования гена GST существенно не влияет на эффективность комплексного лечения с химиотерапией у больных РЭ, а при наличии эпигенетических нарушений функции гена ESR эффективность ХТ выше у больных с неэндометриоидными формами РЭ II-III стадий.

Ключевые слова: гиперплазия эндометрия; рак эндометрия; метилирование; гены ESR и GST; прогноз

SUMMARY

A.G. Kalayeva. Features of progress and course of endometrial cancer at methylation of GST and ESR genes. - Manuscript.

Thesis for obtaining PhD in medical sciences academic degree, speciality 14.01.07 - Oncology. - Kharkiv Medical Academy of Postgraduate Education, Kharkiv, 2011.

Based on the results of examining 159 patients with endometrial cancer (EC) and 94 patients with endometrial hyperplasia it was established that the frequency of gene ESR epigenetic disorders significantly increases along with the disease aggravation in the endometrium, whereas methylation ESR genes significantly reduces the effectiveness of hormone therapy in patients with endometrial hyperplasia and increases the risk of pathology aggravating in the endometrium (recurrence of hyperplasia, progress of atypical hyperplasia and EC). The pathogenic role of the ESR gene in endometrial precancer and cancer progress has been demonstrated.

It was established that the frequency of GST gene methylation was higher in patients with non-endometrioid EC carcinomas (51,4%) as compared with endometrioid carcinomas (31,1%), and in patients with low-differentiated (LD) carcinomas - 41,2%. ESR gene epigenetic disorders were more common in patients with endometrial forms of cancer (58,2%) as compared with non-endometrial forms (32,4%) and in patients with highly- and moderately differentiated adenocarcinomas: 68,3% and 65,2% respectively.

Evaluation of the treatment effectiveness showed that methylation of the ESR gene does not increase incidence of relapses (6,0% versus 7,1% in the control group). Methylation of the GST gene is accompanied by more frequent relapses of EC (10,5%). We established that GST gene methylation does not significantly affect the effectiveness of chemotherapy (CT) of patients with EC, whereas gene ESR methylation increases efficiency of chemotherapy in patients with non-endometrioid forms of EC.

Key words: endometrial hyperplasia; endometrial cancer; methylation; ESR and GST genes; forecast

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

АГЕ - атипова гіпеплазія ендометрія

ВД аденокарцинома - високодиференційована аденокарцинома

ДНК - дезоксирибонуклеїнова кислота

НД аденокарцинома - низькодиференційована аденокарцинома

ПД аденокарцинома - помірнодиференційована аденокарцинома

ПЛР - полімеразно ланцюгова реакція

РЕ - рак ендометрія

ХМАПО - Харківська медична академія післядипломної освіти

ХТ - хіміотерапія

ESR - ген

GST - ген

Размещено на Allbest.ur

...