Факторы ангиогенеза при новообразованиях кости

Факторы ангиогенеза при
новообразованиях кости
Кафедра клинической биохимии и
лабораторной диагностики МГМСУ
Козачок И.В.
Тимофеев Ю.С.
Система VEGF
VEGF-A121
VEGF-A145
VEGF-A165
VEGF-A189
VEGF-A206
VEGF-B167
VEGF-B186
PLGF-1,2
VEGF-D
VEGFR-3
Raf
PI3-K
Проницаемость
сосудов
VEGF-C
VEGFR-2
VEGFR-1
Akt/PKB
VEGF-E
p38MAPK
Выживание
эндотелиальных
клеток
MEK
Миграция
эндотелиальных
клеток
ERK
Пролиферация
эндотелиальных
клеток
На базе НИИ клинической онкологии РОНЦ
им. Н.Н.Блохина РАМН в период с 2001 по
2006 гг. проводили исследование, целью
которого являлся сравнительный анализ
содержания VEGF и VEGF-R2 в сыворотке
крови практически здоровых людей, больных
первичными злокачественными,
доброкачественными и пограничными
опухолями костей для оценки его взаимосвязи
с основными клинико-морфологическими,
биохимическими характеристиками
новообразований и прогнозом.
В настоящей работе описывается роль VEGF, VEGF-R2 и ЩФ
в сыворотке крови больных первичными саркомами костей
Характеристика исследуемых пациентов
228 больных новообразованиями костей
7%
3%
3%
2%
3%
Возраст от 5 до 66 лет.
Остеосаркома
Хондросаркома
36%
Злокачественная фиброзная
гистиоцитома
Саркома Юинга
Гигантоклеточная опухоль
кости
Аневризмальная киста кости
19%
86;
38%
142;
62%
мужчины
женщины
Костно-хрящевой экзостоз
6%
Хондрома
21%
Фиброзная дисплазия
Для проведения сравнительного анализа все
больные разделены на 3 группы: 190 больных
саркомами костей, 22 - доброкачественными и
опухолеподобными процессами и 16 пограничными новообразованиями
Группу контроля
составили 104
практически здоровых
человека (64/61,5%
мужчины и 40/38,5%
женщин) в возрасте от
5 до 60 лет.
Биохимические методы исследования
Концентрация VEGF
Концентрация VEGF-R2
Иммуноферментный метод:
реактивы «Quantikine human VEGF»
(«R&D Systems Inс.», США)
Автоматический универсальный ридер для
микропланшет ELх800 фирмы
«Bio-Tek Instruments, Inc.» (США).
Концентрация ЩФ
Спектрофотометрический метод на автоматическом
анализаторе «Hitachi 911» («Boehringer Mannheim»,
Германия).
Оценка уровня VEGF
450,0
402,4
±40,3
Исходные уровни VEGF в сыворотке
400,0
350,0
300,0
250,0
242,8
239,3
±73,4
±50,6
100,0
200,0
±7,5
150,0
100,0
50,0
0,0
Злокачественные
новообразования
100%
90%
80%
5,9%
28,4%
VEGF>500 нг/мл
41,2%
70%
60%
22,1%
VEGF>270 нг/мл и
VEGF<500 нг/мл
50%
40%
30%
20%
Доброкачественные
новообразования
VEGF<270 нг/мл
49,5%
52,9%
10%
0%
ЗНК
ПНК+ДНК
Пограничные
новообразования
Здоровые люди
Наиболее высокие значения VEGF выявлены в сыворотке
крови больных опухолью Юинга (медиана 391,9 нг/мл) и
остеосаркомой (медиана 382,2 нг/мл), а самые низкие - при
хондросаркомах (медиана 198,8 нг/мл).
Достоверно высокие значения VEGF обнаружены у больных
при поражении саркомами трубчатых костей (медиана 382,2
нг/мл) по сравнению с плоскими (медиана 149,6 нг/мл).
Выявлены достоверно высокие медианы VEGF в сыворотке
крови больных с поражением саркомой большеберцовой (440
нг/мл) и плечевой (407 нг/мл) костей по сравнению с опухолями
лопатки (101,2 нг/мл) и малоберцовой кости (201 нг/мл).
Оценка уровня рецептора VEGF-R2 и VEGF
Уровни рецептора были снижены при пограничных и доброкачественных
новообразованиях костей относительно контроля (р=0,01), при
злокачественных новообразованиях они не отличались от уровней VEGFR2 у практически здоровых людей.
VEGF и VEGF-R2 при злокачественных новообразованиях кости
Значения VEGF
«низкие» (до 270 нг/мл)
Значения VEGF-R2
8,60,5 нг/мл, n=5
«средние» (270 до 500 нг/мл)
6,31,0 нг/мл, n=4
«высокие» (от 500 нг/мл)
6,90,6 нг/мл, n=5
Совместное использование VEGF и VEGF-2R
при определении злокачественности.
На злокачественный характер процесса в кости могут указывать:
Значения VEGF в
сыворотке крови от
500 нг/мл и выше
При «низких» показателях VEGF (до
270 нг/мл) уровень его растворимой
формы VEGF-R2 - от 7,0 нг/мл и выше.
Высокие значения VEGF и его рецептора обнаружены у 21,4% больных
злокачественными новообразованиями костей и ни в одном наблюдении
не выявлены в группе больных доброкачественными и пограничными
новообразованиями костей
Связь VEGF с уровнями ЩФ при
новообразованиях кости
В области «низких» (до 270 нг/мл) значений VEGF при
злокачественном характере новообразования кости у 65,2% пациентов
выявлены повышенные значения ЩФ, тогда как при
доброкачественном процессе – только у 16,7%.
Саркомы
«Низкие»
Значения
VEGF
(< 270
нг/мл)
Повыш
енная
ЩФ
(>400
Ед/л)
Пограничные новообразования
Доброкачественные заболевания
65,2%
66%
16,7%
Достоверная положительная корреляционная зависимость обнаружена
между значениями VEGF и ЩФ у больных саркомами плоских костей в
возрасте старше 20 лет (r=0,64; p=0,005).
Оценка безрецидивной выживаемости больных опухолями костей
Безрецидивная выживаемость больных локализованной формой
злокачественного новообразования кости в момент начала специфического
лечения с учетом исходных уровней VEGF в сыворотке крови
VEGF
(пг/мл)
Число больных
Безрецидивная выживаемость
1-летняя
5-летняя
<400
102
85,65,0
64,89,8
400
64
51,69,3
0
Безрецидивная выживаемость больных злокачественными новообразованиями
костей без метастазов в момент установления диагноза с учетом исходных значений
ЩФ в сыворотке крови
ЩФ
(Ед/л)
Число больных
Безрецидивная выживаемость
1-летняя
5-летняя
<400
84
82,25,7%
53,513,5%
400
74
63,58,1%
24,617,9%
Отдаленные результаты лечения больных злокачественными
новообразованиями костей без метастазов в момент начала лечения с
учетом исходных уровней VEGF и ЩФ в сыворотке крови.
больные новообразованиям и костей
(Kaplan-Meier)
100%
безрецидивная выживаемость, %
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
-10%
0
10
20
30
40
50
60
70
80
ЩФ+VEGF+
ЩФ-VEGF+
ЩФ+VEGFЩФ-VEGF-
сроки наблюдения, м ес.
1) группа - оба маркера с «низкими» прогностически благоприятными значениями
(VEGF<500 нг/мл; ЩФ<400 Ед/л) – VEGF+ЩФ+;
2) группа - оба маркера с «высокими» прогностически неблагоприятными
значениями (VEGF>500 нг/мл; ЩФ>400 Ед/л) – VEGF-ЩФ-;
3) группа - повышен только VEGF (VEGF>500 нг/мл; ЩФ<400 Ед/л) – VEGF-ЩФ+;
4) группа - повышена только ЩФ (VEGF<500 нг/мл; ЩФ>400 Ед/л) – VEGF+ЩФ-.
Повышение точности распознования
злокачественного процесса в кости
VEGF + ЩФ
VEGF + ЩФ +
VEGF-R2
Использование исследуемых молекулярно-биологических маркеров,
сыворотке крови наряду с основными клинико-морфологическими
признаками - пол, возраст пациента, максимальный размер первичного
новообразования кости в дискриминантном анализе позволяют в
дооперационном периоде повысить точность распознавания
новообразований.
96%
злокачественные
92,90%
доброкачественые
злокачественные
доброкачественые
70,30%
92,90%
Выводы и практические рекомендации:
 У больных с подозрением на новообразование кости
необходимо определять до лечения исходные показатели VEGF,
VEGF-R2, ЩФ в сыворотке крови.
 Уровни VEGF в сыворотке крови больных новообразованиями
костей равные 500 нг/мл и более с высокой вероятностью
свидетельствуют о злокачественном характере процесса.
 При низких уровнях VEGF высокие уровни VEGF-R2 позволяют с
высокой вероятностью предположить о злокачественном
характере процесса.
 Исходно высокие уровни VEGF ( и ЩФ) в сыворотке крови
больных новообразованиями кости наряду с общепринятыми
клиническими и морфологическими характеристиками
опухолевого процесса могут быть использованы как критерии
неблагоприятного прогноза.