Значение иммуноклеточной инфильтрации в туморогенезе и прогнозе рака предстательной железы

Abstract

Запалення може брати участь в процесах туморогенезу, бути критерієм прогнозу раку і мішенню для протипухлинної терапії. Метою дослідження було вивчення особливостей іммуноклітинної інфільтрації раку передміхурової залози (РПЗ) для виявлення механізмів залучення запалення в канцерогенез і визначення його прогностичного значення. Інфільтрація імунокомпетентними клітинами при нодулярній гіперплазії передміхурової залози (НГПЗ), простатичної інтраепітеліальної неоплазії (ПІН) та РПЗ спостерігалася в 87,5%, 100% і 100% відповідно. Виразність іммуноклітинної інфільтрації не впливає на туморогенез і не залежить від суми Глісон (СГ) і приналежність до груп ризику. Ступінь вираженності інфільтрації на поверхні РПЗ була дещо більше, ніж на його периферії, розташовувалася у зоні інвазії раку, так само не залежала від СГ і приналежності до груп ризику. У складі іммуноклітинного інфільтрату, як доброякісної, так і злоякісної патології ПЗ, переважали Т-лімфоцити, які становили від 53% до 85% від загальної її кількості. Виявлено, що з досліджених клітин іммуноклітинного інфільтрату (CD68 +, CD20 +, CD3 +, CD4 +, CD8 +) лише макрофаги залучені у канцерогенез та формування агресивного фенотипу РПЗ, що здійснюється через процеси неоваскуляризації, ЕМТ і асоціюється з пухлинної прогресією. Абсолютне число CD68 + макрофагів в зонах найбільшої іммуноклітинної інфільтрації склало при НГПЗ, ПІН та РПЗ в середньому 9 ± 1,1, 12,6 ± 1,1 і 18,6 ± 0,8 відповідно, відмінності достовірні (р <0,05, p <0,001, p <0,001). Наростання абсолютного числа макрофагів асоціювалося з РПЗ (p <0,05), СГ 9-10 (p <0,05), групою високого ризику (p <0,05). При порівнянні вираженості іммуноклітинної інфільтрації з рівнем експресії епітелію та строми НГПЗ, ПІН та РПЗ наступних досліджених маркерів: РА, Р63, TGF-β, VEGF, Е-кадгерінов, віментину, Ki-67, CD34 – залежно по кожному з них не виявлено. У РПЗ коефіцієнт кореляції по маркерами: VEGF, TGF-β, РА епітелію та строми, Е-кадгерінов, віментину, ЩМС відповідно склала -0,02, -0,03, 0,01, 0,03, 0,018, -0, 18 відповідно (p> 0,05). Однак при порівнянні ділянок РПЗ з найбільшою іммуноклітинною інфільтрацією периферії пухлини (hot spot) з ділянками відсутності або слабкої інфільтрації виявлено зростання рівня експресії CD34 (р <0,01), стромального VEGF (р <0,01), TGF-β (р < 0,05) епітелієм і зниження експресії РА епітелієм (р <0,01), збереження і тенденція зростання експресії РА строми тих же зон пухлини. У ділянках РПЗ поблизу іммуноклітинної інфільтрації периферії пухлини число CD68 + клітин асоціювалося з підвищенням ЩМС (p <0,05), експресією VEGF (p <0,05), TGF-β (p <0,05), появою віментину (p < 0,05), зниженням Е-кадгерінов (p <0,05), збереженням і підвищенням експресії РА (p> 0,05) в макрофагах. Не виявлено залежності в рівні інфільтрації СD20 +, CD3 +, CD4 +, CD8 + лімфоцитів між доброякісною патології ПЗ, РПЗ і групами ризику, проте в РПЗ і групі високого ризику відзначена тенденція зниження відносного числа CD20 + -лімфоцитів, зростання відносини СD3 + / СD20 + і CD4 + / СD3 +, а також поява внутрішньоепітеліальної локалізації CD8 + лімфоцитів.

Воспаление может участвовать в процессах туморогенеза, являться критерием прогноза рака и мишенью для противоопухолевой терапии. Целью исследования явилось изучение особенностей иммуноклеточной инфильтрации рака предстательной железы (РПЖ) для выявления механизмов вовлечения воспаления в канцерогенез и определения его прогностического значения. Инфильтрация иммунокомпетентными клетками при нодулярной гиперплазии предстательной железы (НГПЖ), простатической интраэпителиальной неоплазии (ПИН) и РПЖ наблюдалась в 87,5%, 100% и 100% соответственно. Выраженность иммуноклеточной инфильтрации не влияет на туморогенез и не зависит от суммы Глисона (СГ) и принадлежности к группам риска. Степень выраженности инфильтрации на поверхности РПЖ была несколько больше, чем на его периферии, располагалась у зон инвазии рака, так же не зависела от СГ и принадлежности к группам риска. В составе иммуноклеточного инфильтрата, как доброкачественной, так и злокачественной патологии ПЖ, преобладали Т-лимфоциты, которые составляли от 53% до 85% от общего его числа. Выявлено, что из исследованных клеток иммуноклеточного инфильтрата (CD68+, CD20+, CD3+, CD4+, CD8+) лишь макрофаги вовлечены в канцерогенез и формирование агрессивного фенотипа РПЖ, что осуществляется через процессы неоваскуляризации, ЭМТ и ассоциируется с опухолевой прогрессией. Абсолютное число CD68+ макрофагов в зонах наибольшей иммуноклеточной инфильтрации составило при НГПЖ, ПИН и РПЖ в среднем 9±1,1, 12,6±1,1 и 18,6±0,8 соответственно, различия достоверны (р<0,05, p<0,001, p<0,001). Нарастание абсолютного число макрофагов ассоциировалось с РПЖ (p<0,05), СГ 9-10 (p<0,05), группой высокого риска (p<0,05). При сравнении выраженности иммуноклеточной инфильтрации с уровнем экспрессии эпителием и стромой НГПЖ, ПИН и РПЖ следующих исследованных маркеров: РА, р63, TGF-β, VEGF, Е-кадгерина, виментина, Ki-67, CD34 – зависимости по каждому из них не выявлено. В РПЖ коэффициент корреляции по маркерам: VEGF, TGF-β, РА эпителия и стромы, Е-кадгерина, виментина, ПМС соответственно составил -0,02, -0,03, 0,01, 0,03, 0,018, -0,18 соответственно (p>0,05). Однако при сравнении участков РПЖ с наибольшей иммуноклеточной инфильтрации периферии опухоли (hot spot) с участками отсутствия или слабой инфильтрации выявлено возрастание уровня экспрессии CD34 (р<0,01), стромального VEGF (р<0,01), TGF-β (р<0,05) эпителием и снижение экспрессии РА эпителием (р<0,01), сохранение и тенденция роста экспрессии РА стромы тех же зон опухоли. В участках РПЖ вблизи иммуноклеточной инфильтрации периферии опухоли число CD68+клеток ассоциировалось с повышением ПМС (p<0,05), экспрессией VEGF (p<0,05), TGF-β (p<0,05), появлением виментина (p<0,05), снижением Е-кадгерина (p<0,05), сохранением и повышением экспрессии РА (p>0,05) в макрофагах. Не выявлено зависимости в уровне инфильтрации СD20+, CD3+, CD4+, CD8+ лимфоцитов между доброкачественной патологии ПЖ, РПЖ и группами риска, однако в РПЖ и группе высокого риска отмечена тенденция снижения относительного числа CD20+-лимфоцитов, роста отношения СD3+/СD20+ и CD4+/СD3+, а также появление внутриэпителиальной локализации CD8+ лимфоцитов.

Inflammation can participate in tumorogenesis processes and be aprognostic criterion of cancer and target for antitumor therapy. Purpose of the study is investigation of immunocellular infiltration of prostate cancer in order to identify mechanisms of inflammationin carcinogenesis and determination of its prognostic value. Immunocompetentcells infiltration at nodular hyperplasia of the prostate, prostatic intraepithelial neoplasia and prostate cancer was observed in 87,5%, 100% and 100%correspondingly. The intensity of immunocellular infiltration does not influence tumorigenesis and does not depend on Gleason grading system and risk group belonging. Degree of infiltration intensity on the surface of prostate cancer was slightly greater than on its periphery and was located in the zones of cancer invasion and also does not depend on Gleason grading system and risk group belonging. The composition of immunocellular infiltration at both benign and malignant prostate pathology T-lymphocytesprevailed and ranged from 53% to 85% of its total number. It was revealed that among the investigated cells of immunocellular infiltration (CD68 +, CD20 +, CD3 +, CD4 +, CD8 +) only macrophages are involved in carcinogenesis and formation of prostate canceraggressive phenotype, which is implemented through the processes of neovascularization, epithelial-mesenchymal transformation and is associated with tumor progression. The absolute number of CD68 + macrophages in the areas of greatest immunocellular infiltrationat nodular hyperplasia of the prostate, prostatic intraepithelial neoplasiaand prostate cancer on the average was 9±1,1, 12,6±1,1 and 18,6 ± 0,8 with high reliability (p<0,05, p<0,001, p<0,001) correspondingly. Increasing of absolute number of macrophages was associated with prostate cancer (p<0,05), Gleason sum 9-10 (p<0,05) and high-risk group (p<0,05). At comparison of immunocellular infiltration with the level of expression of epithelium and stroma of nodular hyperplasia of the prostate, prostatic intraepithelial neoplasia and prostate cancer of the following markers were studied: PA, p63, TGF-β, VEGF, E-cadherin, vimentin, Ki-67, CD34 – correlation for each of them was not revealed. At prostate cancer correlation coefficient for markers: VEGF, TGF-β, cancer antigen of epithelium and stroma, E-cadherin, vimentin, micro vessels density was -0,02, -0,03, 0,01, 0,03, 0,018, -0,18, correspondingly(p> 0,05). However, at comparison the areas of prostate cancer with the greatest immunocellular infiltration on the periphery of the tumor (hot spot) with areas of absence or weak infiltration an increasing of CD34 level expression (p<0,01) as well as stromal VEGF (p<0,01), epithelial TGF-β (p<0,05) were revealed and decreasing of cancer antigen expression by epithelium (p<0,01), the preservation and growth tendency of cancer antigen expression in theь stroma of the same tumor zones. In the areas of prostate cancer near the immunocellular infiltration of tumor periphery the number of CD68+ cells was associated with increasing of micro vessels density(p<0,05), VEGF expression (p<0,05), TGF-β (p<0,05), appearance of vimentin (p<0,05), decreasing of E-cadherin (p<0,05), preservation and increasing of cancer antigen expression (p>0,05) in macrophages. There was no correlation in infiltration level of CD20 +, CD3+, CD4+, CD8+ lymphocytes between the benign pathology of the prostate, the prostate cancer and the risk groups. However, in the prostate cancer and high-risk groups the tendency of relative number of CD20+ lymphocytes decreasing was revealed as well as CD3+/CD20+ and CD4+/CD3+ ratio increasing and intraepithelial localization of CD8+ lymphocytesappearance. Prospects of further research. Further study of value of the prostate cancer microenvironment (immune cell reactions, neoangiogenesis, connective tissue component) on the molecular-biological level will give an opportunity for more accurate prognosis of prostate cancer and adequate therapeutic tactics selection.