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 8,60,5 нг/мл, n=5 «средние» (270 до 500 нг/мл) 6,31,0 нг/мл, n=4 «высокие» (от 500 нг/мл) 6,90,6 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 85,65,0 64,89,8 400 64 51,69,3 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 82,25,7% 53,513,5% 400 74 63,58,1% 24,617,9% 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.