Циркулирующие опухолевые сигнальные молекулы Wnt/β-catenin и WISP1, IL-8 как прогностические биомаркеры при раке яичников

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Данные эксперимента свидетельствуют о роли Wnt/β-catenin сигналинга при прогрессировании рака яичников и устойчивости к химиотерапии. Построение прогностической модели риска исхода рака яичников на основании совокупности количественных показателей в сыворотке крови компонентов Wnt-сигналинга позволит дифференцировать стадии распространенного рака яичников и оценить риск метастазирования. Целью исследования была оценка прогностической значимости циркулирующих молекул Wnt-сигналинга – β-catenin и WISP1, IL-8 при распространенном раке яичников. В плазме крови 30 первичных пациенток с распространенным раком яичников III-IV стадии по FIGO методом ИФА оценивали уровень IL-8, β-catenin и WISP1 (пг/мл). Все обследованные были разделены на группы: I – платинорезистентная; II – платиночувствительная. В качестве контроля использовали плазму крови соматически здоровых женщин. Статистическая обработка проводилась с использованием Statistica 13. Анализ времени без прогрессирования пациентов проводился методом регрессии Кокса и Каплана–Мейера. Для выделения категорий на основе значений, используемых в прогнозировании, определяли точку разделения (cut-point) (Jamovi 2.4.14). Установлено значимое, по сравнению с контролем, повышение уровня β-catenin на III и IV стадиях заболевания. При этом не установлено значимых различий между изученными показателями в зависимости от чувствительности к стандартной химиотерапии. Мультивариантная модель Кокса показала возможность оценки риска развития IV стадии рака яичников по уровню β-catenin в плазме крови (р = 0,033). При этом риск развития IV стадии рака яичников возрастает при одновременно повышенных уровнях β-catenin (более 28,1 пг/мл) и WISP1 (более 445 пг/мл) в плазме крови (R2 = 0,451, χ2 = 28,4, р = 0,001). Установлено резкое увеличение уровня сывороточного IL-8 на IV стадии (cut-point = 87,3 пг/мл, р = 0,001), и медиана времени без прогрессирования составляет 9,8 месяца [95% ДИ 8,1-14]. При повышении циркулирующего IL-8 на 1 пг/мл отношение рисков увеличивается в 1,02 раза (р < 0,001). Таким образом, установленные уровни циркулирующих в крови IL-8, β-catenin могут быть рассмотрены как прогностические факторы при оценке прогрессирования рака яичников. При этом для дифференциальной диагностики III и IV стадий рака яичников статистическую значимость совместно демонстрировали β-catenin и WISP-1 плазмы крови.

Полный текст

Введение

Эпителиальный рак яичников (РЯ) представляет собой самое смертоносное среди гинекологических злокачественных новообразований, с 5-летней выживаемостью 20-30% [10], на ранних стадиях которого практически отсутствуют специфические симптомы. В прогрессировании РЯ задействовано множество сигнальных путей, в том числе сложный Wnt-сигналинг. На сегодня показано, что активность Wnt коррелирует со степенью злокачественности, химиорезистентностью, эпителиально-мезенхимальным переходом и плохим прогнозом у пациентов с РЯ [13].

β-catenin (CTNNB1) играет двойную роль в клетке. Он является ключевым эффектором сигнального пути Wnt/β-catenin, будучи коактиватором транскрипции генов-мишеней TCF/LEF, и выступает ключевым компонентом клеточной адгезии на основе кадгерина. Данные литературы подтверждают существование мембранного, цитоплазматического и ядерного пулов CTNNB1 [11]. Нарушение регуляции передачи сигналов Wnt/β-catenin может вызываться мутациями различных компонентов пути. Считается, что мутации β-catenin являются наиболее распространенными изменениями при раке [3]. Было установлено, что передача сигналов Wnt/β-catenin в опухолях связана со способностью поддерживать пролиферацию клеток и сохранять стволовость. Также была показана роль Wnt/β-catenin-сигналинга в ангиогенезе, устойчивости к химиотерапии, метастазировании и метаболизме опухоли, а также в регуляции микроокружения опухоли [6]. Изменение сывороточного уровня β-catenin показано при колоректальном раке [7], остеонекрозе [5], заболеваниях печени [2]. WISP1 (CCN4), секретируемый белок семейства CCN, является нижестоящим геном-мишенью Wnt/β-catenin-сигналинга. WISP1 экспрессируется в сердце, плаценте, почках, селезенке, легких, яичниках, головном мозге и как матриклеточный белок способен модулировать митоз, остановку роста и миграцию клеток, апоптоз и адгезию. Показано, что абберантная экспрессия WISP связана с различной патологией, в том числе раком. При этом белки WISP могут проявлять как про-, так и противоонкогенные свойства [8]. Повышенная экспрессия WISP выявлена в тканях и клетках РЯ и коррелировала с плохим прогнозом [4].

IL-8 – хемотаксический белок, который секретируется несколькими типами клеток, включая неопластические [12]. Показано, что патологическая сверхэкспрессия его коррелирует у онкологических больных с неблагоприятным прогнозом, чувствительностью к химиотерапии и сохраняется на протяжении всего заболевания. При этом экспрессия рецепторов IL-8 в нейтрофилах, макрофагах и эндотелиальных клетках показывает, что аутокринная и паракринная активность IL-8 стимулирует сигнальные пути, в том числе сигналинг Wnt/β-catenin, способствующие пролиферации, ангиогенезу и миграции эндотелиальных клеток. Установлено, что молекулярные механизмы действия IL-8 способствуют канцерогенезу, развитию опухоли и метастазированию [12].

Целью исследования была оценка прогностической значимости циркулирующих молекул Wnt-сигналинга – β-catenin, WISP1 и IL-8 при распространенном РЯ.

Материалы и методы

В исследование были включено 30 пациенток (медиана возраста 60 лет), проходившие лечение в Областном клиническом онкологическом диспансере г. Ульяновска в 2020-2023 гг. Критериями включения были впервые выявленный РЯ на III-IV стадии по FIGO (асцитная форма), цитологически верифицированная серозная high-grade аденокарцинома, общее состояние по шкале ECOG (Eastern Cooperative Oncology Group) 0±2 балла, подписанное информированное согласие и ожидаемая продолжительность жизни более 2 месяцев. На первом этапе лечения пациенты получали неоадъювантную химиотерапию (ХТ) по схеме TP (паклитаксел+цисплатин) от 2 до 4 курсов с интервалом в 3 недели. В последующем выполнялась циторедуктивная операция и адъювантная химиотерапия. Забор крови проводили до начала специфического противоопухолевого лечения. Группой сравнения была плазма соматически здоровых женщин, сравнимых по возрасту с экспериментальной группой (медиана – 56 лет). Исследование одобрено локальным этическим комитетом ИМЭиФК Ульяновского государственного университета (протокол № 6 от 15.06.2020 г.). Методом ИФА в плазме оценивали уровень IL-8 (Набор А-8762, Интерлейкин-8-ИФА-БЕСТ, АО «Вектор-Бест», Россия), бета-катенина (β-catenin) (Набор SEB021Hu Cloud-Clone Corp., КНР) и WISP1 (Набор SEG895Hu Cloud-Clone Corp., КНР).

В динамическом наблюдении на фоне и после завершения химиотерапии по схеме ТР пациенты были разделены на 2 группы: I – прогрессирование на фоне ХТ (платинорезистентная группа) и ранний рецидив; II – рецидив после 6 и более месяцев после окончания ХТ (платиночувствительная группа).

Совокупности количественных показателей, распределение которых отличалось от нормального, описывались при помощи значений медианы (Me) и нижнего и верхнего квартилей (Q0,25-Q0,75). Исследование выполнялось проспективно, и оценивалось время без прогрессирования (ВБП) для оценки рисков раннего рецидива при распространенных формах РЯ. Анализ ВБП пациентов проводился методом регрессии Кокса и Каплана–Мейера. Для выделения категорий на основе значений, используемых в прогнозировании, определяли точку разделения (cut-point). Построение прогностической модели риска исхода злокачественного новообразования выполнялось при помощи метода бинарной логистической регрессии. Статистическая значимость полученной модели определялась с помощью критерия χ2. Качество прогностической модели, полученной с помощью ROC-анализа, оценивалось исходя из значений площади под ROC-кривой со стандартной ошибкой и 95%-ным доверительным интервалом (ДИ) и уровня статистической значимости (Jamovi 2.4.14).

Результаты и обсуждение

В результате проведенных исследований было установлено значимые по сравнению с контролем изменения уровня β-catenin, WISP1 и IL-8 в плазме крови больных с распространенным РЯ (табл. 1).

 

Таблица 1. Уровень β-catenin, WISP1 и IL-8 в плазме пациентов с распространенным раком яичников, Me (Q0,25-Q0,75)

Table 1. Plasma levels of β-catenin, WISP1 and IL-8 in patients with advanced ovarian cancer, Me (Q0.25-Q0.75)

Группы

Groups

Показатели

Parameters

β-catenin, пг/мл/

β-catenin, pg/mL

WISP1, пг/мл/

WISP1, pg/mL

IL-8, пг/мл/

IL-8, pg/mL

Контроль

Сontrol

n = 12

12,0 (7,85-13,80)

342,0 (302,0-378,0)

42,6 (35,5-45,5)

Рак яичников

Ovarian cancer

III стадия

stage III

n = 14

17,3 (15,9-44,9)

p1 = 0,003

358,0 (320,0-445,0)

p1 = 0,283

26,7 (25,0-28,1)

p1 = 0,059

IV стадия

stage IV

n = 16

19,9 (17,8-23,1)

p1 = 0,001

p2 = 0,032

440,0 (434,0-522,0)

p1 = 0,001

p2 = 0,007

115,0 (109,0-131,0)

p1 = 0,001

p2 = 0,001

Платиночувствительная группа

Platinum sensitive group

n = 13

17,9 (16,9-20,4)

p1 = 0,042

440,0 (348,0-483,0)

p1 = 0,021

55,9 (27,0-108,0)

p1 = 0,033

Платинорезистентная группа

Platinum-resistant group

n = 17

17,7 (15,6-19,2)

p1 = 0,045

435,0 (377,0-494,0)

p1 = 0,013

109,0 (26,5-12,5)

p1 = 0,029

Примечание. p1 – уровень статистической значимости различий по сравнению с аналогичными параметрами у здоровых доноров; p2 – уровень статистической значимости различий по сравнению с показателями на предыдущей стадии заболевания.

Note. p1, level of statistical significance of differences compared with similar parameters in healthy donors; p2, the level of statistical significance of differences compared to the indicators at the previous stage of the disease.

 

При этом не установлено значимых различий между изучаемыми показателями в плазме крови пациентов с рефрактерной и чувствительной опухолями уровня β-catenin (р = 0,740); уровня WISP1 (р = 0,695) и уровня IL-8 (p = 0,449).

Анализ полученных данных позволил установить статистически значимое увеличение в плазме крови пациенток с IV стадией заболевания по сравнению с показателями пациенток с III стадией РЯ уровня β-catenin (р = 0,032), WISP1 (р = 0,007) и IL-8 (p = 0,001).

Значительный объем данных подтверждает значимость Wnt/β-catenin-сигналинга в стволовости РЯ, прогрессировании в злокачественную опухоль и устойчивости к химиотерапии. CTNNB1 (catenin-β1) с одной стороны, является основным эффектором, работающим на более низких уровнях Wnt-сигналинга. С другой – он является ключевым компонентом адгезионных соединений на основе кадгерина.

Об активации β-catenin, как на уровне гена, так и на уровне белка при неопластических процессах свидетельствуют результаты ряда исследований in vitro, при раке шейки матки, раке толстой кишки, РЯ, при В-клеточной лимфоме, при раке легкого. Уровень β-catenin в плазме крови оценивали при остеонекрозе. При этом повышенный уровень биомаркера коррелировал со стадиями острого некроза головки бедренной кости [5]. При определении β-catenin при патологии печени показана корреляция его уровня с параметрами некровоспалительного процесса, с фазой заболевания вирусного гепатита В, что позволяет спрогнозировать развитие гепатоцеллюлярной карциномы. Сывороточная гиперэкспрессия β-catenin является, по мнению ряда авторов, потенциальным маркером обнаружения у пациентов колоректального рака (КРР). Уровень β-catenin при КРР был повышен, но не коррелировал со стадией заболевания [7].

Нами установлен повышенный уровень β-catenin в сыворотке крови пациенток с распространенным РЯ. При этом показатели на IV клинической стадии заболевания были значимо (р = 0,032) выше показателей на III стадии. Мультивариантная модель Кокса показывает возможность оценки риска (ОР) развития IV стадии заболевания по уровню β-catenin в плазме крови (ОР 0,90 (95% ДИ 0,81-0,99, p = 0,033). Таким образом, уровень β-catenin в плазме крови может быть рассмотрен как прогностический фактор при оценке прогрессирования РЯ.

Цитозольный β-catenin является ключевым посредником между активацией сигналинга Wnt и повышением экспрессии WISP1 – секретируемого белка семейства CCN. WISP1 экспрессируется во многих органах, в том числе и в яичниках, и участвует в возникновении и развитии злокачественных новообразований различной локализации. Установлена повышенная экспрессия WISP1 в опухолевой ткани РЯ, что коррелировало с плохим прогнозом [8]. Повышенный уровень WISP1 в сыворотке крови обнаружен при раке предстательной железы [1].

Нами установлено, что уровень WISP в сыворотке крови пациенток на III клинической стадии РЯ достоверно не отличается от такового в контроле (р = 0,283). Однако при прогрессировании у пациентов на IV стадии РЯ сывороточный уровень WISP резко и значимо возрастает и превышает как контрольный (р = 0,001), так и уровень на III стадии заболевания (р = 0,007).

В унивариантном анализе логистической регрессии для дифференциальной диагностики между III и IV стадией РЯ статистическую значимость совместно демонстрировали β-catenin (ОР 0,718 95% ДИ 0,503-1,024, p = 0,047) и WISP1 плазмы крови (ОР 0,980 95% ДИ 0,968-0,993, p = 0,002). Площадь под кривой (AUC) такой модели составила 0,883, и IV стадия РЯ может быть диагностирована с 91,3% вероятностью (Spec. = 1,00, Sens. = 0,80) (рис. 1). Риск развития РЯ IV стадии возрастает при одновременно повышенных уровнях β-catenin (более 28,1 пг/ мл) и WISP1 (более 445 пг/мл) в плазме крови (R2 = 0,451, χ2 = 28,4, р = 0,001).

 

 

Рисунок 1. ROC-кривая для регрессионной модели дифференциальной диагностики III и IV стадии рака яичников с учетом β-catenin и WISP1 в плазме крови

Figure 1. ROC curve for the regression model of differential diagnosis of stage III and IV ovarian cancer taking into account β-catenin and WISP1 in blood plasma

 

Ранее было показано, что IL-8 как воспалительный хемокин способствует онкогенезу при злокачественных новообразованиях ряда локализаций. В лабораторных условиях IL-8 способствовал миграции раковых клеток, запускал программу эпителиально-мезенхимального перехода и активировал сигнальный путь Wnt/β-catenin.Также установлено, что в тканях прогрессирующего серозного РЯ уровень экспрессии IL-8 связан со стадией РЯ, его злокачественностью и метастазами в лимфатических узлах [9]. При оценке нами показателей хемокина IL-8 в сыворотке крови было установлено значимое снижение его уровня по сравнению с контролем у пациентов с III стадией РЯ (р = 0,059) и резкое увеличение на IV стадии РЯ как по сравнению с контролем (р = 0,001), так и по сравнению с уровнем IL-8 у пациентов на III стадии заболевания (р = 0,001).

Нами установлено, что при повышении в сыворотке крови уровня IL-8 более 87,3 пг/мл, медиана ВБП составляет 9,8 месяца (95% ДИ 8,1- 14); если сывороточный уровень ниже 87,3 пг/мл, медиана ВБП составляет 13,2 месяца (95% ДИ 11,8-55) (рис. 2).

 

 

Рисунок 2. Кривая времени без прогрессирования пациентов с раком яичников в зависимости от уровня IL-8 (cut-point = 87,3 пг/мл) в плазме крови (Log-rank = 0,001)

Figure 2. Progression-free time curve of patients with ovarian cancer depending on the level of IL-8 (cut-point = 87.3 pg/mL) in blood plasma (Log-rank = 0.001)

 

При этом при повышении уровня циркулирующего IL-8 на 1 пг/мл, отношение рисков увеличивается в 1,02 раза (1,0-1,04, p < 0,001).

Выводы

Установленная точка разделения уровня IL-8 для пациентов с медианой ВБП 9,8 месяца и 13,2 месяца составила 87,3 пг/мл IL-8. Уровень β-catenin в плазме крови может быть рассмотрен как прогностический фактор при оценке риска метастазирования. При этом для дифференциальной диагностики III и IV стадий РЯ статистическую значимость совместно демонстрировали β-catenin и WISP-1 плазмы крови.

×

Об авторах

Татьяна Владимировна Абакумова

ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет»

Автор, ответственный за переписку.
Email: taty-abakumova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7559-5246

д.б.н., доцент, профессор кафедры физиологии и патофизиологии, ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского технологического института имени С.П. Капицы

Россия, г. Ульяновск

Динара Ришатовна Долгова

ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет»

Email: dolgova.dinara@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5475-7031

к.б.н., доцент, доцент кафедры физиологии и патофизиологии, старший научный сотрудник, директор Научно-исследовательского медико-биологического центра Научно-исследовательского технологического института имени С.П. Капицы

Россия, г. Ульяновск

Инна Ивановна Антонеева

ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет»; ГУЗ «Областной клинический онкологический диспансер»

Email: aii72@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1525-2070

д.м.н., профессор, профессор кафедры физиологии и патофизиологии, заведующая отделением онкогинекологии

Россия, г. Ульяновск; г. Ульяновск

Ильсея Ринатовна Мягдиева

ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет»

Email: Ilseya2015@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3908-0840

младший научный сотрудник кафедры физиологии и патофизиологии, старший научный сотрудник Научно-исследовательского технологического института имени С.П. Капицы

Россия, г. Ульяновск

Снежанна Олеговна Генинг

ООО «Лучи Здоровье»

Email: sgening@bk.ru
ORCID iD: 0000-0001-6970-6659

к.м.н., врач-онколог

Россия, Москва

Татьяна Петровна Генинг

ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет»

Email: Naum-53@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5117-1382

д.б.н., профессор, заведующая кафедрой физиологии и патофизиологии

Россия, г. Ульяновск

Елизавета Викторовна Бурханова

ФГБОУ ВО «Ульяновский государственный университет»

Email: burkhanova_e@inbox.ru
ORCID iD: 0009-0008-6955-9204

студент медицинского факультета по специальности «лечебное дело»

Россия, г. Ульяновск

Список литературы

  1. Chang A.C., Lin L.W., Chen Y.C., Chen P.C., Liu S.C., Tai H.C., Wu H.-C., Sung S.-Y., Lin T.-H., Tang C.-H. The ADAM9/WISP-1 axis cooperates with osteoblasts to stimulate primary prostate tumor growth and metastasis // Int. J. Biol. Sci., 2023, Vol. 19, no. 3, pp. 760-771.
  2. Duan L., Yang Q., Yang J., Hu Q., Wang B., Li P., Chen W. Identification of serum β-catenin as a biomarker in patients with HBV-related liver diseases. J. Transl. Med., 2018, Vol. 16, no. 1, 265. doi: 10.1186/s12967-018-1645-x.
  3. Gonzalez M.E., Brophy B., Eido A., Leonetti A.E., Djomehri S.I., Augimeri G., Carruthers N.J., Cavalcante R.G., Giordano F., Andò S., Nesvizhskii A.I., Fearon E.R., Kleer C.G. CCN6 suppresses metaplastic breast carcinoma by antagonizing Wnt/β-сatenin signaling to Inhibit EZH2-Driven EMT. Cancer Res., 2024, Vol. 84, no. 19, pp. 3235-3249.
  4. Graumann J., Finkernagel F., Reinartz S., Stief T., Brödje D., Renz H., Jansen J.M., Wagner U., Worzfeld T., von Strandmann E.P., Müller R. Multi-platform affinity proteomics identify proteins linked to metastasis and immune suppression in ovarian cancer plasma. Front. Oncol., 2019, Vol. 9, 1150. doi: 10.3389/fonc.2019.01150.
  5. Huang J., Zhou Y., Xiao W., Deng P., Wei Q., Lu W. Serum β-catenin changes vary among different stages of osteonecrosis of the femoral head: an exploratory biomarker study. BMC Musculoskelet. Disord., 2022, Vol. 23, no. 1, 434. doi: 10.1186/s12891-022-05399-2.
  6. Kalbasi A., Ribas A. Tumour-intrinsic resistance to immune checkpoint blockade. Nat. Rev. Immunol., 2020, Vol. 20, pp. 25-39.
  7. Li S., Huang M., Liu Q., Wang D., Wu R., Zhang X., Chen W., Duan L. Serum Expression of β-catenin is a potential detection marker in patients with colorectal cancer. Dis. Markers, 2019, Vol. 2019, 5070524. doi: 10.1155/2019/5070524
  8. Li Y., Wang F., Liu T., Lv N., Yuan X., Li P. WISP1 induces ovarian cancer via the IGF1/αvβ3/Wnt axis. J. Ovarian Res., 2022, Vol. 15, no. 1, 94. doi: 10.1186/s13048-022-01016-x.
  9. Liu Y., Li W., Luo J., Wu Y., Xu Y., Chen T., Zhang W., Fu F. Cysteine-rich intestinal protein 1 served as an epithelial ovarian cancer marker via promoting Wnt/β-catenin-mediated EMT and tumour metastasis. Dis. Markers, 2021, Vol. 2021, 3566749. doi: 10.1155/2021/3566749.
  10. Matulonis U.A., Shapira-Frommer R., Santin A.D., Lisyanskaya A.S., Pignata S., Vergote I., Raspagliesi F., Sonke G.S., Birrer M., Provencher D.M., Sehouli J., Colombo N., González-Martín A., Oaknin A., Ottevanger P.B., Rudaitis V., Katchar K., Wu H., Keefe S., Ruman J., Ledermann J.A. Antitumor activity and safety of pembrolizumab in patients with advanced recurrent ovarian cancer: results from the phase II KEYNOTE-100 study. Ann. Oncol., 2019, Vol. 30, no. 7, pp. 1080-1087.
  11. Nelson W.J. The Glue that binds us: the hunt for the molecular basis for multicellularity. Cell, 2020, Vol. 181, no. 3, pp. 495-497.
  12. Reddy S.U., Sadia F.Z., Vancura A., Vancurova I. IFNγ-Induced Bcl3, PD-L1 and IL-8 signaling in ovarian cancer: mechanisms and clinical significance. Cancers (Basel), 2024, Vol. 16, no. 15, 2676. doi: 10.3390/cancers16152676.
  13. Teeuwssen M., Fodde R. Wnt signaling in ovarian cancer stemness, EMT, and therapy resistance. J. Clin. Med., 2019. Vol. 8, no. 10, 1658. doi: 10.3390/jcm8101658.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок 1. ROC-кривая для регрессионной модели дифференциальной диагностики III и IV стадии рака яичников с учетом β-catenin и WISP1 в плазме крови

Скачать (75KB)
Метаданные
3. Рисунок 2. Кривая времени без прогрессирования пациентов с раком яичников в зависимости от уровня IL-8 (cut-point = 87,3 пг/мл) в плазме крови (Log-rank = 0,001)

Скачать (73KB)
Метаданные

© Абакумова Т.В., Долгова Д.Р., Антонеева И.И., Мягдиева И.Р., Генинг С.О., Генинг Т.П., Бурханова Е.В., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № 77 - 11525 от 04.01.2002.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах