Функциональная активность и прогностическая значимость АВС-транспортеров у больных раком молочной железы

Актуальность проблемы.

Несмотря на безусловные достижения современной противоопухолевой химиотерапии, проблема повышения эффективности лечения онкологических больных, по-прежнему, остается крайне актуальной. Если оставить в стороне вопросы ранней диагностики злокачественных новообразований, которая в значительно степени определяет результат лечения, главным препятствием в достижении желаемого эффекта являются врожденная или приобретенная (индуцированная) лекарственная резистентность опухолей. В полной мере это относится и к лечению рака молочной железы, который занимает одну из ведущих позиций в структуре онкологических болезней, характеризуется нарастающей заболеваемостью и все еще высокой смертностью.

Множественная лекарственная резистентность — это один из наиболее распространенных типов резистентности, когда появление устойчивости к одному из цитостатиков. сопровождается резистентностью к другим лекарствам, отличающимся по структуре и механизму действия. К ним относятся антрациклины, винкаалколоиды, подофилотоксины, таксаны, камптотецины и многие другие эффективные и широко применяемые в клинике противоопухолевые лекарства. В литературе эта большая группа противоопухолевых лекарств называется MDR-препараты.

Причиной развития этого типа резистентности является активация выброса цитостатиков из опухолевых клеток, что приводит к снижению их внутриклеточного содержания и как результат — к уменьшению или отмене эффекта противоопухолевой терапии. Процесс осуществляется транспортными белками, так называемыми ABC-транспортерами, которые функционируют засчет энергии АТФ (ATP-binding cassette transporters).

Признанными маркерами множественной лекарственной резистентности являются транспортные белки Р-гликопротеин (P-gp)> белки, ассоциированные с множественной лекарственной резистентностью (MRP) и раком молочной железы (BCRP). Этим перечень ABC-транспортеров не исчерпывается, и по мнению многих авторов количество, их может достигнуть 100. •.

Экспрессия этих белков или кодирующих их генов в ряде случаев коррелирует с чувствительностью опухоли к химиотерапии и прогнозом заболевания. Однако, частая противоречивость результатов, а также данные о высоком внутриклеточном содержании цитостатиков в клеточных культурах с экспрессией транспортных белков или кодирующих их генов однозначно указывали на необходимость оценки функциональной' активности транспортеровДействительно, только функционально активные транспортеры способньг выбрасывать противоопухолевые препараты из клеток и таким' образом регулировать их биологическуюактивность. Наличие же в клетке транспортного белка или экспрессия: гена, его кодирующего, еще не означает функциональной активности транспортера-, что является необходимымусловием для выполнения его биологической функции. Справедливость этого подтверждена при исследовании разных форм. лейкозов. Именно оценка функциональнойактивности АВС-транспортеров позволяет с большой точностью прогнозировать, развитие множественной лекарственной резистентности, оценивать агрессивность опухолевого процесса, и этот подход уже используется клиницистами.

Аналогичных данных относительно солидных опухолей в литературе нет. Такое исследование стало возможным только в самое последнее время после разработки в. лаборатории медицинской химии двух методических подходов, позволивших исследование интактных образцов плотных тканей с использованием спектрофлюориметрии и метода проточной цитофлюориметрии. Но систематических исследований функционирования ^ ABC-транспортеров в солидных опухолях человека до" настоящего времени все еще нет.

Этот факт явился^ одним из главных побудительных мотивов для проведения настоящего исследования. Выбор же в качестве объекта исследования рака молочной железы был обусловлен тем, что эта опухоль характеризуется чрезвычайной вариабельность клинического течения от агрессивного до относительно доброкачественного, вариабельностью в ответе на химиотерапию — от высокой чувствительности до резистентности. При этом резистентность может проявляться уже на первых курсах химиотерапии, либо возникать в ходе первоначально успешного лечения. Иными словами, рак молочной железы представляет вариант опухоли, в которой реализуются два типа лекарственной резистентности — врожденной и приобретенной (индуцированной). Это, по существу, объясняет наибольшую изученность рака молочной железы, так как эта «модель» опухоли с таким разнообразием клинических проявлений дает надежду исследователям на получение ответа о клинической значимости ее молекулярно-генетических маркеров, в том числе и маркеров множественной лекарственной резистентности, изучению функционирования которых в клетках рака молочной железы и посвящено настоящее исследование. Цель и задачи работы.

Целью исследования является изучение в опухолях молочной железы функциональной активности ABC-транспортеров — маркеров множественной лекарственной резистентности, и оценка их прогностической значимости.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи.

1. Определить активность ABC-транспортеров — Pgp, MRP, а также суммарную активность всех транспортных белков в целом в опухолях молочной железы. .

2. Определить, экспрессирована ли в опухолях молочной железы функциональная активность ранее не изученных АВС-транспортеров.

3. Оценить частоту экспрессии функциональной активности выявленных маркеров множественной лекарственной резистентности и их вклад в формирование фенотипа множественной лекарственной резистентности.

4. Изучить влияние противоопухолевых препаратов таксола и таксотера на функциональную активность ABC-транспортеров в опухолях молочной железы и оценить специфичность этого воздействия в отношении разных транспортных белков.

5. Оценить частоту экспрессии функциональной активности маркеров множественной лекарственной резистентности в опухолях молочной железы с разным статусом эстрогеновых рецепторов.

6. Проанализировать корреляционную связь между выявленными показателями функциональной активности маркеров множественной резистентности и агрессивностью течения заболевания.

Научная новизна и практическая значимость Все полученные в работе результаты носят приоритетный характер, так как исследование проводится с помощью новых методов, впервые позволяющих оценку функциональной активности маркеров множественной лекарственной резистентности в плотных тканях. В ходе исследования впервые получены фундаментальные данные о функционировании ряда ABC-транспортеров, которые являются признанными маркерами множественной лекарственной резистентнсти, в опухолях молочной железы.

В частности, впервые продемонстрирован сам факт существования в клетках рака молочной железы функционально активных АВС-транспортеров — Pgp, MRP, а также других транспортных белков, отличных от Pgp и MRP.

Выявлены ABC-транспортеры, отличные от Pgp и MRP, чувствительные к ингибирующему воздействию таксанов, при этом показана их специфичность по отношению к таксолу и таксотеру.

Определена частота экспрессии функциональной активности выявленных маркеров множественной лекарственной резистентности и их вклад в формирование фенотипа множественной лекарственной резистентности.

Впервые показано, что частота экспрессии маркера множественной лекарственной резистентности Pgp в опухолях с отсутствием эстрогеновых рецепторов превышает таковую в опухолях с положительным статусом эстрогеновых рецепторов.

Выявлена прогностическая значимость экспрессии функции Pgp, а также фенотипа множественной лекарственной резистентности в целом в предсказании агрессивности течения рака молочной железы.

И, наконец, учитывая важность оценки фенотипа множественной лекарственной резистентности, предложен алгоритм комплексной оценки функциональной активности ABC-транспортеров для использования в клинической практике.

ВЫВОДЫ.

1. В клетках рака молочной железы выявлен и охарактеризован широкий спектр вариантов экспрессии функциональной активности АВС-транспортеров, в том числе отличных от Pgp и MRP.

2. Частота экспрессии функциональной активности АВС-транспортеров в опухолях молочной железы составляет: Pgp — 33,3%, MRP — 15,5%, АВС-транспортеров, отличных от Pgp и MRP — 15,6%.

3. Определяющей в формировании фенотипа множественной лекарственной резистентности рака молочной железы является функция Pgp, экспрессируемая в 60% MDR+ опухолей, что в 2 раза превышает частоту экспрессии других АВС-транспортеров.

4. Таксол и таксотер являются эффективными ингибиторами механизма множественной лекарственной резистентности.

5. Частота экспрессии функции Pgp в опухолях с отрицательным статусом эстрогеновых рецепторов, по сравнению с ЭР" опухолями, увеличена в 2,2 раза.

6. Экспрессия в клетках рака молочной железы фенотипа множественной лекарственной резистентности и активности Pgp являются прогностически неблагоприятными маркерами агрессивности течения заболевания.

7. Предложен алгоритм комплексной оценки фенотипа множественной лекарственной резистентности для использования в клинической практике.