Особенности течения онкологических заболеваний у детей с различной экспрессией маркеров опухолевой прогрессии

Существенные достижения в диагностике онкологических заболеваний и определение молекулярных особенностей отдельных опухолей позволяет прогнозировать успешность терапии после первых циклов химиотерапии. Однако результативность применения программ полихимиотерапии при солидных, новообразованиях ниже, чем при онкогематологических заболеваниях. Так при лейкозах терапия, оказывается успешной у 85−90% больных, ai. показатель безрецидивной выживаемости составляет в среднем только- 50%. При солидных новообразованиях детейуспешностьтерапии варьируют от 40 до 65%.

Успех противоопухолевойтерапии обеспечиваетсяправильноподобранной комбинацией режимов интенсивной! терапиии сопроводительного лечения. Эффективность уничтоженияопухолевых клеток зависит от их чувствительности к химиотерапии, активности процессов пролиферации и гибели клеток в ткани опухоли (Т. Hongo, 1997, 2002).

Результативность лечения значительно возросла в результате-разработки высокоагрессивной химиотерапииНо, несмотря на повышение эффективности* лечения, многие пациенты получают неадекватную цитостатическую нагрузку вследствие отсутствия оценки эффективности: воздействии терапии на саму опухоль. Кроме того, отмечается появление резистентных к химиотерапии больных. В связи с этим наиболее вероятночто пути повышения эффективности лечения онкогематологических заболеваний лежат в направлении, изучения биологических основ противоопухолевой терапии (DBoer, 1998; D. Kravtsov, 1998).

Механизмы действия противоопухолевых препаратов различаются (проникновение сквозь клеточную мембрану, пути внутриклеточного взаимодействия) и направлены на достижение одной цели — включение в клетках программы апоптоза, что является конечным этапом сложного процесса противоопухолевой активности' (Е.БВладимирская, 1997, 1998, 2000, 2003;.С. Thompson, 1995; J-Ph.Vial, 1997; Е. Solary, 2000; D.M. Gorman, 2001; R.A. Franklin, 2000). Характерной особенностью опухолевых клеток является нарушение программы апоптоза на различных ее этапах, что мешает реализации циторедуктивного действия противоопухолевой терапии и лежит в основе развития лекарственной резистентности (Е.Б. Владимирская^ 1997, 1998, 2003): Также нельзя забывать, что скорость и степень разрушения опухоли зависит не только от быстроты смерти ее клеток, но и от скорости пролиферации и массы пролиферирующих клеток.

Однако до сих пор остается неясной роль отдельных маркеров опухолевой прогрессии (выраженность апоптотической гибели клеток, пролиферативная активность и экспрессии маркеров лекарственной < устойчивости) при злокачественных новообразованиях головного мозга, рабдомиосаркомах и остеосаркомах, в том числе у детейИсходя из этого, настоящее исследование представляется актуальным.

Цель исследования.

Выявить молекулярные ' механизмы опухолевой прогрессии (эффективность апоптоза, пролиферативная активность, экспрессия маркера лекарственной устойчивости)-при отдельных онкологических заболеваниях у J детей: и обосновать возможность внедрения в практику указанных диагностических технологийг.

Задачи.

1. Изучить клинические особенности дебюта основных онкологических заболеваний с уточнением частоты выявляемости ведущих симптомокомплексов при данной патологии. I 2. Оценить эффективность апоптоза клеток^ опухолевой природы у детей с солидными опухолями- ' 7.

3. Определить пролиферативную активность опухоли по результатам регистрации экспрессии антигена Кл-67.

4. Уточнить роль экспрессии Р-гликопротеина в развитии лекарственной устойчивости у детей со злокачественными новообразованиями.

5. Обобщить данные о значении маркеров пролиферативной активности, лекарственной устойчивости и выраженности апоптоза на исход заболеваний.

Научная новизна.

1. Впервые в детской онкологии подтверждена концепцияпрямой взаимосвязи выраженности апоптоза с частотой метастазирования при опухолях головного мозга и обратная зависимость между активностью апоптоза и метастазами рабдомиосарком иг остеосарком. Установлено отсутствие существенных изменений эффективности апоптоза опухолевых клеток на фоне терапии при злокачественных новообразованиях головного мозга, и доказанное нарастание интенсивности запрограммированной гибели клеток при рабдомиосаркомах и остеосаркомах после химиотерапии.

2. Доказано, по результатам динамического исследования экспрессии антигена. Кл-67, отсутствие значимых влияний выраженности пролиферации в опухолевой ткани при рабдомиосаркомах, и причастность пролиферативной активности опухоли к бессобытийной выживаемости детейпри злокачественных новообразованиях головного мозгам (основные возрастные подгруппы 3−6 лет и И-17 лет) и остеосаркомах независимо от возраста.

3. Выявлены особенности экспрессии маркера лекарственной устойчивости Р-гликопротеина: увеличение показателя на фоне проводимого лечения у больных с рабдомиосаркомами (преимущественно возрастная группа старше 11 лет), отсутствие динамики показателя на фоне терапии при опухолях головного мозга и остеосаркомах, и влияние экспрессии Р§ р на выживаемость при всех изучаемых новообразованиях (высокие значения экспрессии Р-гликопротеина в подгруппе умерших пациентов).

4. Установлено, что наиболее информативными тестами для прогнозирования исходов при новообразованиях, головного мозга являются исходный уровень апоптоза и экспрессии Pgp в комбинации с динамикой пролиферативной активности, при рабдомиосаркомах — исходные значения и динамика апоптотической активности, при остеосаркомах — показатели апоптотического индекса, пролиферативной активности и экспрессии Pgp до начала лечения и на фоне химиотерапии у детей:

Личный вклад соискателя.

Научные результаты, обобщенные в диссертационной работе Моргуна A.B., получены самостоятельно. Диссертантом выполнено лично:

— определение цели, разработка конкретных задач работы и плана их выполнения;

— составление протоколов клинического, лабораторного исследований;

— набор клинического материала — динамическое клиническое обследование пациентов с солидными новообразованиями;

— проведение иммуногистохимических исследований;

— создание компьютерной базы данных обследованных и пролеченных больных;

— статистическая обработка материала исследований и интерпретация результатов.

Практическая значимость работы.

1. Проведенное исследование подтвердило возможность использования маркеров опухолевой прогрессии (экспрессия Ki-67, экспрессия Pgp, i эффективность апоптоза) для прогностических целей у детей;

2. Полученные результаты позволяют оптимизировать терапевтическую V. тактику ведения пациентов и могут использоваться при планировании комплексного индивидуального лечения детей и в прогнозировании I опухолевой прогрессии.

3: Обозначены достоверно значимые показатели, характеризующие особенности течения заболеваний (выраженность апоптоза, пролиферации и экспрессия, Р-гликопротеина) и позволяющие выделить группу больных с высокой вероятностью неблагоприятных исходов.

Положения, выносимые на защиту.

1. Выраженность апоптоза в опухолевой ткани отражает прямую его взаимосвязь с частотой развития метастазов опухолей, головного мозга и обратную зависимость между активностью: апоптоза и метастазами рабдомиосарком и остеосарком, что являетсяинформативным методом? прогноза исходов онкологических заболеваний у детей.

2. Динамический анализ пролиферативной активности по результатам регистрацииантигена, Кь67 позволяет использовать указанный параметр у всех пациентов с остеосаркомами, а также в возрасте 3−6 и 11−17 лет при опухолях головного-мозгагдля оценкиэффективности терапии^ и выделить группы детей, угрожаемых^по развитию метастазов.

3. Выраженность экспрессии Pgp характеризует возможность развития лекарственной устойчивости на фоне проводимой химиотерапии и позволяет определить группы пациентов со злокачественными опухолями, изначально устойчивыми к воздействию химиопрепаратов.

Внедрения в практику.

Практические рекомендации внедреныв учебный процесс кафедры детских болезней № 1 КрасГМА, в работу отделения гематологии/онкологии КГУЗ-«Красноярская краевая детская больница"^ в учебный процесс кафедры биохимии с курсами5 медицинскойфармацевтической и токсикологической химии, научный процесс НИИ молекулярной медицины и патобиохимии ГОУ ВПО КрасГМА Росздрава.

Апробация работы.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на практической конференции педиатров г. Красноярска (сентябрь 2006 г.), на научных конференциях кафедры детских болезней № 1 с курсом ПО Красноярской государственной медицинской академии (2005;2006 гг.), заседании Проблемной Комиссии по педиатрии, акушерству и гинекологии Красноярской государственной медицинской академии (2 апреля 2007 г).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ. Из них 1 в издании, рекомендованном ВАК РФ.

Структура и объем диссертации

.

Диссертация изложена на 143 страницах машинописного текста, иллюстрирована таблицами и рисунками и состоит из введения, 7 глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, содержащего 222 источника (58 отечественных и 164 иностранных). Иллюстрирована 14 таблицами и 35 рисунками.

ВЫВОДЫ.

1. Клинических особенностей дебюта заболеваний в исследуемых группах выявлено не было. Ведущие клинические симптомы и их встречаемость соответствуют данным по России. К биологическим особенностям злокачественных опухолей головного мозга, рабдомиосарком и остеосарком относятся различная выраженность пролиферации, вариант гибели опухолевой ткани, развитие устойчивости к лекарственным препаратам, которые могут быть использованы для оценки эффективности химиотерапии, прогнозирования исходов заболевания и индивидуального подхода к лечению детей с указанной патологией.

2. Особенностями апоптоза злокачественных новообразований у детей с опухолями головного мозга являются повышение апоптотической активности на. фоне химиотерапии у девочек и у пациентов возрастной группы 7−10 лет, высокие исходные значения апоптотического индекса в случаях метастазирования опухолей и отсутствие зависимости между выраженностью запрограммированной клеточной гибелью и летальным исходомпри рабдомиосаркомах и остеосаркомах доказано нарастание апоптотического индекса на фоне проводимого лечения с установленным влиянием данного показателя на бессобытийную выживаемость (более высокие значения апоптоза в подгруппе выживших детей и в подгруппе без метастазов).

3. Пролиферативная активность опухолевой ткани, оцениваемая по уровню экспрессии антигена Кт-67, характеризуется высокими значениями экспрессии при рабдомиосаркомах, снижением показателя на фоне химиотерапии при всех изученных солидных новообразованиях, определяет исход заболеваний при опухолях головного мозга и остеосаркомах (низкая пролиферация у выживших и при отсутствии метастазов) и не влияет на, бессобытийную выживаемость при рабдомиосаркомах.

4. Лекарственная устойчивость по уровню экспрессии антигена Pgp характеризуется исходно более высокими значениями данного показателя (преимущественно у девочек) в отсутствии существенной динамики Р-гликопротеина на фоне химиотерапии при более низкой бессобытийной выживаемости пациентов с опухолями головного мозга и остеосаркомамипри рабдомиосаркомах имеются высокие значения экспрессии Рдр и нарастание экспрессии изучаемого молекулярного маркера после лечения (возрастная группа 11−17 лет), что, возможно, определяет низкую эффективность терапии.

5. Объем диагностических исследований с определением молекулярных маркеров определяется нозологической формой онкопатологиинаиболее информативными тестами для прогнозирования исходов при новообразованиях головного мозга являются исходный уровень апоптоза и экспрессии Р§ р в комбинации с динамикой пролиферативной активности, при рабдомиосаркомах — исходные значения и динамика апоптотической активности, при остеосаркомах — показатели апоптотического индекса, пролиферативной активности и экспрессии Pgp до начала лечения и на фоне химиотерапии.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ. 1. Для выявления групп детей угрожаемых по развитию неблагоприятных исходов онкологических заболеваний необходимо проведение динамического исследования с определением молекулярных маркеров на основе нозологической формы онкопатологии в специализированных отделениях.

2. Для прогнозирования исходов при новообразованиях головного мозга наиболее информативными диагностическими тестами являются исходный уровень апоптоза и экспрессии Р§ р в комбинации с динамикой пролиферативной активности.

3. При рабдомиосаркомах определение исходных значений и динамика апоптотической активности позволяют оценить эффективность терапии, прогноз заболевания и установить группу пациентов, не отвечающих на стандартные схемы лечения с высокой вероятностью низкой бессобытийной выживаемостью.

4. В случаях остеосарком показатели апоптотического индекса, пролиферативной активности и экспрессии Р§ р до начала лечения и на фоне химиотерапии помогают выделить группу детей, наиболее уязвимую по развитию лекарственной устойчивости и неблагоприятных исходов.