Вуглеводзв’язуючі білки при злоякісних лімфопроліферативних захворюваннях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вуглеводзв'язуючі білки при злоякісних лімфопроліферативних захворюваннях

С.О. Сівкович*, У.І. Мельник**, Т.Б.Зубрицька**, І.М. Сербін**

Резюме

Галектини - це білки, що зв'язують вуглеводи і мають спорідненість до специфічних олігосахаридів (--галактозидів). Гіперекспресію галектину слід трактувати як ознаку злоякісної прогресії пухлини, що найчастіше пов'язана зі значним поширенням пухлинних клітин (метастазуванням), їх дисемінацією в навколишні тканини. Було обстежено 25 хворих на В-клітинні злоякісні лімфопроліферативні захворювання. Встановлено, що позитивна реакція на галектин-1 та галектин -3 виявляється при плазмоцитомі, В-клітинних злоякісних неходжкінських лімфомах несприятливим прогнозом.

Ключові слова: злоякісні лімфопроліферативні захворювання, прогностичні фактори, прогресування злоякісних пухлин.

Резюме

УГЛЕВОДСВЯЗЫВАЮЩИЕ БЕЛКИ ПРИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ЛИМФОПРОЛИФЕРАТИВНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ

С.А. Сивкович*, У.И. Мельник**, Т.Б.Зубрицкая**, И.Н. Сербин**

Галектины - это белки, которые связывают углеводы и имеют сродство к специфическим олигосахаридам (3 -галактозидам). Гиперэкспрессию галектина следует трактовать как признак злокачественной прогрессии опухоли, що чаще всего связано со значительным распространением опухолевых клеток (метастазированием), их диссеминацией в окружающие ткани. Обследовано 25 больных с В-клеточными злокачественными лимфопролиферативными заболеваниями. Выявлено, что положительная реакция на галектин-1 и галектин-3 определяется при плазмоцитоме, В-клеточных злокачественных неходжкинских лимфомах с неблагоприятным прогнозом.

Ключевые слова: злокачественные лимфопролиферативные заболевания, прогоностические факторы, прогрессирование злокачественных опухолей.

Summary

CARBOHYDRATE-BINDING PROTEINS IN THE MALIGNANT LYMPHOPROLIFERATIVE DISEASES

S. Sivkovich*, U.Melnik**, T. Zubritska**, I.Serbin**

Galectines are a family of carbohydrate-binding proteins with an affinity for в-galactosides. Galectines expression or overexpression in tumors and/or the tissue surrounding them must be considered as a sign of the malignant tumor progression that is often related to the long-range dissemination of tumoral cells (metastasis), to their dissemination into the surrounding normal tissue. A total of 25 patients with B-cell lymphoproliferative diseases were observed in Kyiv city clinical hospital № 9. Elevate level of galectine 1 and galectine 3 have been detected in the cases with plazmocitoma and B-cell lymphoproliferative diseases with poor prognosis.

Key words: malignant lymphoproliferative diseases, prognostic factors, galectines, malignant tumor progression.

У дослідженні прогностичних критеріїв злоякісних В-клітинних лімфопроліферативних захворювань, на теперішній час, прослідковуються три основні тенденції: поєднання кількох загальновизнаних клінічно-лабораторних ознак захворювання, інтеграція простих клінічних ознак із молекулярно-біологічними і генетичними характеристиками патологічного процесу та пошук нових прогностичних чинників.

Протягом останніх років інтенсифікувалося вивчення галектинів як нових онкомаркерів, що можуть бути використані для діагностики злоякісного росту пухлин. Галектини - легкорозчинні металонезалежні лектини, що зв'язують вуглеводи та вуглеводні компоненти глікокон'югатів різної природи [1, 2, 8-10]. Їм притаманні риси цитоплазматичних білків, тобто вони не містять дисульфідних місточків, вуглеводних ланцюгів, і в багатьох випадках їхні N-кінцеві залишки ацетильовані. Тканинна і клітинна локалізація галектинів не обов'язково обмежена цитоплазмою. В залежності від специфічності лектину вони зустрічаються в ядрі, в складі цитоплазматичної мембрани і в екстрацелюлярному матриксі. Галектини беруть участь у процесах проліферації, диференціювання, апоптозу клітин, морфогенезу тканин, канцерогенезу, метастазування пухлин тощо [3, 5]. Вчення про лектини належить до однієї з галузей знань про білки, котра розвивається найдинамічніше.

Було запропоновано позначати галектини номерами у відповідності допослідовності їхнього відкриття. На сьогодні зареєстровано 15 членів сімейства галектинів. Першим описаним протеїном цього сімейства був галектин-1. Кожен галектин має специфічну картину експресії в різних клітинах і тканинах.

Одним із перспективних онкомаркерів, що найактивніше вивчається нині, є галектин-1 - білок із сімейства лектинів, що є одним із небагатьох маркерів неопластичних процесів. Галектин-1 з молекулярною масою 14,5 кДа специфічно зв'язує бета-галактозиди. Рівень експресії галектину-1 змінюється залежно від багатьох фізіологічних чи патологічних умов: тканини його перебування, стадії розвитку захворювання, тощо. Цей білок бере участь у міжклітинних, клітинно-матриксних взаємодіях, відіграє певну роль у поширенні злоякісних пухлин і апоптозі, стимулює ангіогенез і метастазування, має імуносупресивну дію. У кровотворних та лімфоїдних органах експресія галектину-1 відбувається у клітинах строми та активованих Т-лімфоцитах. Він може виявлятися у міжклітинному просторі в тимусі та кістковому мозку. Беручи до уваги локалізацію галектину-1 всередині або на поверхні клітин, його функції можна розділити на внутрішньоклітинні та зовнішньоклітинні. До зовнішньоклітинних функцій можна віднести регуляцію таких клітинних процесів, як активація, поділ, адгезія та апоптоз. Галектин-1 індукує апоптоз Т-лімфоцитів під час їхнього розвитку в тимусі та після імунної стимуляції периферичних активованих лімфоцитів. Важлива роль галектину-1 полягає в тому, що він бере участь в утворенні центральної та периферичної толерантності, завдяки здатності індукувати апоптоз і гальмувати ріст клітин. Цей білок бере участь у процесах позитивної та негативної селекції, росту та цитотоксичного сигналінгу в тимусі.

Враховуючи те, що галектин-1 бере участь в онтогенезі і фізіологічних процесах імунних клітин, було виконане імунохімічне дослідження щодо відмінності експресії галектину-1 і галектину-3 у 25 нормальних лімфоїдних тканинах, 42 неходжінських і 14 ходжінських лімфомах [6, 7]. Аналіз показав, що в нормальній лімфоїдній тканині експресія лімфоцитами галектину-1 і галектину-3 не спостерігається. І навпаки експресія галектину-3 відбувалася у 8 із 16 випадків дифузної В-великоклітинної лімфоми (ДВКЛ) і в 1 із 8 випадків фолікулярних лімфом. Крім того, експресія галектину-3 мРНК була в 3 рази більшою у ДВКЛ порівняно з фолікулярними лімфомами. Галектин-1 може бути залучений до пухлинного ангіогенезу, тому що він експресується як у судинах гладких м'язів, так і в ендотеліальних клітинах. У той час як експресія галектину-1 спостерігалася у стінці кровоносних судин лимфом, у стінці кровоносних судин нормальних лімфоїдних тканин вона була відсутня. Таким чином, у цьому дослідженні було показано, що ДВКЛ можна відрізнити від нормальної лімфоїдної тканини й інших лімфом на основі експресії галектину-3

Мета дослідження - визначити можливості застосування рівня галектинів -1 та -3 як прогностичного фактору при злоякісних лімфопроліферативних захворюваннях.

Матеріал та методи. Обстежено 25 хворих на злоякісні В-клітинні лімфопроліферативні захворювання, діагноз котрим встановлювався на підставі цитологічного, гістологічного, імуногістохімічного, цитохімічного дослідження клітин периферичної крові та кісткового мозку, а також загальноклінічного, радіологічного обстеження. У 25 хворих вивчався рівень галектину-1 у клітинах кісткового мозку. При проведенні біопсії периферичного лімфатичного вузла або трепанобіопсії кісткового мозку проводилось імуногістологічне дослідження з визначенням CD20, CD23, CD45, CD15, CD30, BC12, BC16, CD3, Ki-64 маркерів. Виявлення галектину-3 (клон 9 С4) проводилось у 20 хворих. Рівень галектину-1 та галектину-3 вивчався в діагностично-консультативному центрі СSD Health Care (м. Київ). Завідувач лабораторії канд. мед. наук Селезньов О.О. Проводився якісний аналіз експресії галектину-1 і галектину-3 імуногістохімічним методом.

Із 25 обстежених хворих на галектин-1 у 9 пацієнтів було встановлено діагноз В-клітинна неходжкінська злоякісна лімфома. В-клітинна хронічна лімфоїдна лейкемія діагностована у 7 хворих, у 3 пацієнтів виявлена множинна мієлома, у 6 - плазмоцитома.

Експресію галектину у хворих на мієлопроліферативні захворювання не проводили, це не було метою нашого дослідження.

Результати досліджень та їх обговорення

В процесі проведення дослідження у всіх хворих на плазмоцитому в цитологічному препараті кісткового мозку виявлено позитивну імуноцитохімічну реакцію на галектин-1 в сегментоядерних лейкоцитах та незрілих клітинах мієлоїдного паростка. У всіх хворих на плазмоцитому виявлено позитивну імуногістологічну реакцію на галектин-3 у більшості клітинних елементів як мієлоїдного, так і еритроїдного паростків. В доступних даних літератури ми не знайшли пояснення цього факту, що, можливо, потребує подальшого вивчення.

Усім хворим на плазмоцитому діагноз було встановлено при проведенні оперативного втручання з приводу наявності злоякісної пухлини гомілки (2 хворих), стегна (2 хворих), здухвинної кістки (4 пацієнти). При вивченні гістологічних препаратів хворих виявлено експресію галектину-3 у клітинах Рустицького-Калера, в клітинах мієлоїдного та еритроїдного паростків. У кістковому мозку цих хворих, звичайно, не було виявлено пухлинних, галектин-позитивних клітин.

У хворих на множинну мієлому експресія галектину-1 у клітинах кісткового мозку не виявлялась.

При В-клітинній хронічній лімфоїдній лейкемії в кістковому мозку хворих позитивна реакція на галектин-1 виявляється тільки в дозрілих сегментоядерних лейкоцитах. Галектин-3 у цих хворих не вивчався у зв'язку з тим, що не проводилась біопсія з гістологічним дослідженням.

У хворих на злоякісні неходжкінські лімфоми, що мають тривалу клініко-гематологічну ремісію (18-20 місяців), відмічається негативна реакція на галектин-1 як у пухлинному субстраті кісткового мозку, так і в клітинних елементах, що не уражені злоякісним процесом (сегментоядерні нейтрофіли). У кістковому мозку трьох хворих з прогресуванням захворювання на фоні лікування експресію галектину- 1 було виявлено в клітинах пухлинного клону.

Галектин-3 досліджувався у матеріалі, отриманому при біопсії периферичних лімфатичних вузлів або пухлини. Експресія галектину-3 відмічалась у трьох хворих на неходжкінські злоякісні лімфоми, прогресування захворювання в яких виникло на фоні спеціального лікування.

Отже, рівень експресії галектину-1 може бути перспективним онкомаркером для подальшого дослідження пухлин, в тому числі і при В-клітинних лімфопроліферативних захворюваннях.

Дослідження з метою пошуку протеїнів, які можуть слугувати як групи потенційних діагностичних маркерів для вивчення перебігу захворювання при В-клітинних злоякісних лімфомах, плазмоцитомі та ін. слід вважати перспективним напрямком в гематології, а пошук нових діагностичних онкомаркерів залишається актуальною проблемою медицини і біології.

Література

галектин злоякісне лімфопроліферативне захворювання

1. Волошин Н.А. Лектины животного и растительного происхождения: роль в процессах морфогенеза / Н.А. Волошин, Е.А. Григорьева // Журн. АМН України. - 2005. - Т. 11. - № 2. - С. 223-237.

2. Глузман Д.Ф. Диагностическая онкогематология / Д. Ф. Глузман, Л.М.Скляренко, В.А.Надгорная. К.: ДИА, 2011. - С. 125

3. Banh A. Tumor galectin-1 mediates tumor growth and metastasis through regulation of T-cell apoptosis / A. Banh, J. Zhang, H. Cao // Cancer Res. - 2011. - Vol. 71. - P. 4423-4431.

4. Barondes S.H. Galectins: a family of animal beta-galactosidebinding lectins / S.H. Barondes, V. Castronovo, D.N. Cooper // Cell. - 1994.Vol. 76. - P. 597-598.

5. Galectins. Structure and function of a large family of animal lectins / S.H. Barondes, D.N. Cooper, M.A. Gitt, H.Leffler // J. Biol. Chem.1994. - Vol. 269. - P. 20807-20810.

6. Toward a comprehensive quantitative proteome database: protein expression map of lymphoid neoplasms by 2-D DIGE and MS / K. Fujii, T. Kondo, M. Yamada [et al.] // Proteomics. - 2006. - Vol. 6. - P. 4856-4876.

7. Galectin-1: a key effector of regulation mediated by CD4+CD25 T cells / M.I. Garin, C.C. Chu, D. Golshayan [et al.] // Blood. - 2007. - Vol. 109. - P. 2058-2065.

8. Gieseke F. Human multipotent mesenchymal stromal cells use galectin-1 to inhibit immune effector cells / F. Gieseke, J. Bohringer, R. Bussolari // Blood. - 2010. - Vol.116. - P. 3770-3779.

9. Hanash S. Disease proteomics / S. Hanash // Nature. - 2003. - Vol. 422. - P. 226-232.

10. Synthetic inhibitors of galectin-1 and -3 selectively modulate homotypic cell aggregation and tumor cell apoptosis / I. Iurisci, A. Cumashi, A.A. Sherman [et al.] // Anticancer Res. - 2009. - Vol. 29. - P. 403-410.

Размещено на Allbest.ru