д.м.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории онкоэндокринологии
к.б.н., биолог - врач КЛД лаб. эндокринологии
д.м.н.
Цель исследования – изучить содержание в сыворотке крови ряда известных адипо-, мио- и цитокинов и сопоставить полученные данные с фенотипом избыточной массы тела и характеристиками опухолевого процесса у нелеченых больных раком эндометрия (РЭ).
Материалы и методы. В исследование были включены 88 больных со средним возрастом 60,08±0,67 лет и средним индексом массы тела (ИМТ) 32,90±0,83. Больные подвергались антропометрии и анализу лабораторных показателей, в частности, уровня лептина, адипонектина, оментина, префилина (Pref-1), миостатина, ирисина, а также инсулинемии и индекса инсулинорезистентности (HOMA-IR). По совокупности антропометрических и лабораторных данных подразделяли больных с избыточной массой тела (>25,0) на имеющих ее «стандартный» (С) и условно «метаболически здоровый» (МЗ) фенотип.
Результаты. Уровни инсулина, лептина и адипонектина в сыворотке крови больных РЭ ассоциированы с величиной ИМТ и демонстрируют достоверные различия между больными групп С и МЗ. Уровни префилина, миостатина и ИЛ-6 не связаны с нарастанием величины ИМТ, но тоже достоверно различаются у больных с С и МЗ фенотипом избыточной массы тела. Для уровней ирисина, оментина и ФНО-альфа не свойственна зависимость как от величины ИМТ, так и от принадлежности к группам С или МЗ. С менее благоприятной степенью дифференцировки опухоли связан уровень оментина в крови (группа МЗ), а с более продвинутой стадией заболевания – уровень ИЛ-6 (все больные и группа С).
Заключение. Циркулирующие в крови адипо-, мио- и цитокины различаются при раке эндометрия характером своих связей с ИМТ, «стандартным» или «метаболически здоровым» вариантом его избытка и особенностями опухолевого процесса, что в совокупности может иметь и прикладное значение.
Aim. To study serum content of a number of known adipokines, myokines and cytokines and compare obtained data with overweight phenotype and characteristics of tumor in untreated patients with endometrial cancer (EC)
Materials and methods. The study included 88 patients with a mean age 60.08±0.67 years and a mean body mass index (BMI) 32.90±0.83. Patients were subjected to anthropometry and analysis of laboratory parameters, including serum level of leptin, adiponectin, omentin, prefilin (Pref-1), myostatin, irisin, IL-6 as well as insulinemia and insulin resistance index (HOMA-IR). On the basis of combination of anthropometric and laboratory data patients with overweight (BMI >25.0) were subdivided into the groups with "standard" (S) and conditionally "metabolically healthy" (MH) phenotype.
Results. Levels of leptin, insulin and adiponectin in the serum of patients with EC are associated with BMI value and demonstrate significant differences between S and MH groups. Levels of prefilin, myostatin, and IL-6 are not associated with an increase in BMI, but are also different in patients with S and MH phenotype of overweight.For levels oа irisin, omentin, and TNF-alphathere is no peculiar dependence both, the BMI, and of belonging to a group with S or MH phenotype. Omentin level in the serum is associated with less favorable tumor differentiation (MH group), while IL-6 level – with a more advanced stage of the tumor (all patients and group S).
Conclusion. Adipokines, myokines and cytokines circulating in blood of EC patients vary in their connections with BMI or with "standard" or "metabolically healthy" phenotype of its excess. They vary also in relation to EC features, which in sum may have practical importance.
На протяжении минимум одного-двух последних десятилетий заболеваемость раком эндометрия (РЭ), иначе именуемого раком тела матки, увеличивается весьма заметно [
Принимая во внимание сказанное выше, целью работы было сопоставить у не подвергавшихся какой-либо селекции нелеченых больных РЭ содержание в сыворотке крови нескольких адипокинов, миокинов и цитокинов с величиной ИМТ, принадлежностью (при ИМТ>25,0, важность чего была упомянута выше и будет обсуждаться далее) обследуемых женщин к группе со «стандартным», С, или «метаболически здоровым», МЗ, фенотипом избыточной массы тела (раздел «Материалы и методы»), а также с клинико-морфологическими особенностями опухолевого процесса.
После 10–12-часового ночного голодания 88 больных РЭ подвергали антропометрии (включая оценку массы тела, роста, расчет ИМТ, измерение окружностей талии и бедер и их соотношения, содержания жира в теле методом биоэлектрического импеданса) и взятию крови из локтевой вены натощак и через 2 ч после пероральной глюкозной нагрузки для оценки уровня глюкозы и инсулина (ИФА наборы компании DRG, Германия) в сыворотке. Индекс инсулинорезистентности (HOMA_IR) рассчитывали по формуле D.R.Matthews и соавт. [
Таблица 1. Пептиды, исследованные методом ИФА в сыворотке крови больных раком эндометрия
Наименование | Групповая принадлежность | Единицы измерения | Компания, город, страна |
Адипонектин | Адипокин | мкг/мл (10-6) | BioVendor, Brno, Чехия |
Лептин | Адипокин | нг/мл (10-9) | DRG Instruments, Marburg, Германия |
Оментин | Адипокин | нг/мл | BioVendor, Brno, Германия |
Префилин (преадипоцитарный фактор-1, Pref-1) | Адипокин | нг/мл | R and D Systems, Incorp. Minneapolis, США и Канада |
Ирисин | Миокин/адипокин | мкг/мл (10-6) | BioVendor, Brno, Чехия |
Миостатин | Миокин | нг/мл | Immundiagnostik AG – Bensheim, Германия |
ФНО-α | Цитокин | пг/мл (10-12) | Вектор-Бест, Новосибирск, РФ |
ИЛ-6 | Цитокин | пг/мл | Вектор-Бест, Новосибирск, РФ |
Средний возраст больных был равен 60,08±0,67 лет, а средний индекс массы тела (ИМТ) 32,90±0,83. У 14 больных величина ИМТ была ниже 25,0 (нормальная масса тела). Женщин с ИМТ>25,0 (что было обосновано сведениями о том, что и при ИМТ в интервале 25,0–29,9 риск развития РЭ достоверно увеличивается [
Стадия заболевания варьировала между Ia,b (54,5% всех случаев) и IIIa,b (9,2% случаев), степень дифференцировки опухоли – между G1 (высокодифференцированный РЭ, 37,8%) и G3 (низкодифференцированный РЭ, 15,9% случаев); доля эндометриоидных карцином эндометрия в обследованной группе составила 77,2%, неэндометриоидных–22,8%.
В целях статистической обработки данных проводилась проверка на нормальность распределения, которая в большинстве случаев позволила воспользоваться параметрическими методами с расчетом среднего арифметического, ошибки средней и среднего квадратичного отклонения с помощью программ Statistica для Windows, v.8 и SigmaPlot. При оценке связей отдельных параметров использовался коэффициент ранговой корреляции по Spearman. При оценке достоверности различий и связей использовался уровень значимости с величиной p не менее 0,05.
Первое, но важное представление о полученных в работе результатах дают сведения, приведенные в табл. 2. На основании этих данных исследованные параметры могут быть подразделены на три группы: а) связанные с нарастанием величины ИМТ и демонстрирующие достоверные различия между группами С и МЗ (инсулинемия, лептинемия и адипонектинемия натощак и индекс инсулинорезистентности; изменения уровней лептина и адипонектина по направленности, как и можно было ожидать, противоположны друг другу); б) не связанные с нарастанием ИМТ, но характеризующиеся достоверными различиями между группами С и МЗ (префилин/Pref-1 и миостатин) и в) не связанные с динамикой ИМТ и не демонстрирующие различий между группами С и МЗ (ирисин, оментин, ФНО-альфа).
Таблица 2. Содержание исследованных пептидов и инсулина (M±m) в крови больных раком эндометрия
Группа/параметр | Префилин (Pref-1), нг/мл | Миостатин, нг/мл | Ирисин, мкг/мл | Лептин, нг/мл | Адипонектин, мкг/мл |
Все больные | 0,229±0,011(48) | 1,606±0,090 (48) | 0,662±0,042 (88) | 25,45±2,16 (75) | 61,82±4, 44 (73) |
ИМТ<25,0 | 0,231±0,021 (9) | 1,656±0,197 (9) | 0,717±0,049 (14) | 5,22±0,84 (12) | 85,06±14,56 (12) |
ИМТ 25,0–29,9 | 0,204±0,020 (14) | 1,364±0,121 (14) | 0,711±0,109 (23) | 20,32±2,80 (19) | 68,50±10,89 (18) |
ИМТ>30,0 | 0,243±0,017 (25) | 1,724±0,140 (25) | 0,624±0,052 (51) | 33,19±2,82 (44)* | 52,54±3,97 (43)* |
С>25,0 | 0,248±0,016 (28) | 1,779±0,124 (28) | 0,611±0,053 (50) | 32,04±2,88 (45) | 48,79±4,01 (43) |
МЗ>25,0 | 0,179±0,018 (11)** | 1,127±0,074 (11)** | 0,736±0,105 (24) | 22,47±2,75 (18)** | 77,45±9,67 (18)** |
Группа/параметр | Оментин, нг/мл | ФНО-а, пг/мл | ИЛ-6, пг/мл | Инс_0, мкЕд/мл | Инд. ИР, усл.ед. |
Все больные | 662,53±24,45 (75) | 0,21±0,08 (73) | 5,53±2,42 (73) | 18,82±0,99 (88) | 5,82±0,41 (88) |
ИМТ<25,0 | 569,77±52,78 (13) | 0,04±0,03 (13) | 19,57±13,23 (13) | 11,07±1,23 (14) | 2,81±0,39 (14) |
ИМТ 25,0–29,9 | 707,66±46,57 (19) | 0,39±0,22 (19) | 1,33±0,34 (20) | 17,63±1,85 (23) | 4,98±0,61 (23) |
ИМТ>30,0 | 670,63±33,17 (43) | 0,19±0,11 (41) | 3,07±0,50 (40) | 21,48±1,29 (51)* | 7,02±0,58 (51)* |
С>25,0 | 665,14±32,06 (43) | 0,27±0,12 (41) | 3,02±0,48 (42) | 22,53±1,33 (50) | 7,52±0,59 (50) |
МЗ>25,0 | 720,07±49,88 (19) | 0,21±0,19 (18) | 1,24±0,29 (18)** | 15,61±1,41 (24)** | 4,02±0,35 (24)** |
Примечания:ИМТ – индекс массы тела; С и МЗ – «стандартный» или «метаболически здоровый» вариант избыточной массы тела в группе больных с ИМТ >25,0; ФНО-α – фактор некроза опухоли-альфа; ИЛ-6 – интерлейкин-6; Инс – инсулин; Инд. ИР – индекс инсулинорезистентности (HOMA-IR);
* достоверное различие с группой больных с ИМТ<25,0 p<0,01: Инс_0, Инд. ИР, лептин; p<0,05: адипонектин; ** достоверное различие между группами С и МЗ 0 p<0,01: Инс_0, Инд. ИР, миостатин, ИЛ-6; p< 0,02: лептин, адипонектин, префилин
В скобках – число наблюдений
При оценке ранговых корреляций между концентрацией изученных пептидов следует, ориентируясь на статистическую значимость, отметить, что во всей группе больных РЭ выявляются обратно пропорциональные связи в парах миостатин/ирисин, ирисин/лептин, лептин/адипонектин, адипонектин/инсулин и прямо пропорциональная связь в паре лептин/инсулин (табл. 3). Для группы больных с С-фенотипом избыточной массы достоверной оказалась только обратная связь в паре инсулин/оментин (r=0,928), а в группе с МЗ-фенотипом обнаружились лишь позитивные связи между ирисином/оментином (r=0,516) и префилином/лептином (r=0,900), свидетельствуя в совокупности о важности подразделения обследованного массива больных на основе описанного выше принципа.
Таблица 3. Коэффициенты ранговой корреляции (r) между содержанием в сыворотке крови исследованных пептидов в объединенной группе больных раком эндометрия
Пептид | Префилин | Миостатин | Ирисин | Оментин | Лептин | Адипонектин | Инсулин_0 |
Префилин | Х | 0,187 | -0,203 | 0,188 | 0,197 | 0,216 | 0,057 |
Миостатин | 0,187 | Х | -0,530 | -0,114 | 0,170 | -0,054 | 0,106 |
Ирисин | -0,203 | -0,530 | Х | 0,244 | -0,288 | 0,169 | -0,140 |
Оментин | 0,188 | -0,114 | 0,244 | Х | 0,145 | 0,151 | -0,056 |
Лептин | 0,197 | 0,170 | -0,288 | 0,146 | Х | -0,272 | 0,521 |
Адипонектин | 0,216 | -0,054 | 0,169 | 0,151 | -0,272 | Х | -0,356 |
Инс_0 | 0,057 | 0,106 | -0,140 | -0,056 | 0,521 | -0,356 | Х |
Примечание. Жирным шрифтом выделены достоверно значимые корреляции (p<0,05)
При сопоставлении концентрации в крови исследованных адипокинов, миокинов и цитокинов с клинической стадией и степенью дифференцировки РЭ оказалось, что при ориентировке на статистическую достоверность коэффициентов ранговой корреляции (p<0,05) концентрация в крови части из этих факторов коррелировала с маркерами благоприятного, а другой части – неблагоприятного течения опухолевого процесса. Так, в группе больных с ИМТ<25,0, т.е. с нормальной массой тела, уровни префилина и адипонектина коррелировали с более высокой степенью дифференцировки опухоли (r соответственно 0,567 и 0,545), а концентрации префилина, миостатина и оментина – с более ранней стадией заболевания(r соответственно -0,368, -0,399 и -0,422), в то время как уровень лептина в сыворотке, напротив, – с более далеко зашедшей стадией (r=0,552). С другой стороны, в объединенной группе больных более высокий уровень лептина в крови был присущ пациенткам с более высокой (благоприятной) дифференцировкой РЭ (r=0,241), а концентрация ИЛ-6 (но не ФНО-α, несмотря на его известную связь с инсулинорезистентностью) – как и в группе С, т.е. со «стандартным» фенотипом избыточной массы тела, – коррелировала с большей стадией заболевания (r соответственно 0,400 и 0,555). В группе же МЗ (редкие гормонально-метаболические нарушения в сочетании с избыточной массой тела) единственная ранговая корреляция, характеризовавшаяся статистической значимостью, была выявлена между концентрацией оментина в крови и менее благоприятной (низкой) степенью дифференцировки опухоли (r=0,534).
При сравнительном анализе изучавшихся в циркуляции пептидов при двух основных гистологических формах РЭ – эндометриоидной аденокарциноме и неэндометриоидных карциномах эндометрия (серозной, светлоклеточной и др.) отличия были найдены только в отношении лептинемии, оказавшейся более высокой при эндометриоидных опухолях, хотя достоверных различий между сравниваемыми группами по величине ИМТ обнаружено не было (табл. 4).
Таблица 4. Концентрация изучавшихся пептидов (M±m) в сыворотке крови у больных с различными гистологическими вариантами рака эндометрия
Пептиды | Карциномы эндометрия | |
Эндометриоидные | Неэндометриоидные | |
Префилин (Pref-1), нг/мл | 0,225±0,0129 (41) | 0,22125±0,03543 (8) |
Миостатин, нг/мл | 1,623±0,104 (40) | 1,525±0,162 (8) |
Ирисин, мкг/мл | 0,637±0,050 (68) | 0,745±0,080 (20) |
Лептин, нг/мл | 26,39±2,59 (59) * | 18,90±3,01 (25)* |
Адипонектин, мкг/мл | 65,41±5,35 (57) | 59,94±9,17 (28) |
Оментин, нг/мл | 658,53±28,26 (59) | 659,97±40,83 (11) |
ФНО-а, пг/мл | 0,20±0,09 (59) | 0,21±0,15 (18) |
ИЛ-6, пг/мл | 6,054±3,0489 (58) | 4,722±1,73893 (19) |
Инс_0, мкЕд/мл | 19,56±1,13 (68) | 16,31±2,02 (20) |
Инд. ИР, усл.ед. | 5,92±0,44 (68) | 5,47±1,04 (20) |
Индекс массы тела (ИМТ) | 33,26±0,94 (68) | 31,38±1,60 (20) |
Примечания: *p<0,05; см. также примечания к табл. 2.
Обсуждая полученные результаты, следует отметить, что избранные для исследования пептиды различаются своими функциональными характеристиками, хотя размежевание на адипо-, мио- и цитокины достаточно сложно и, в определенной степени, его нередко можно считать условным. Некоторым из этих пептидов свойственно постепенное «накопление» приписываемых им свойств, а информация о «прямых» или «обратных» связях с ожирением и опухолевым ростом (за исключением, прежде всего, лептина, адипонектина и, естественно, инсулина), как уже отмечалось, не всегда характеризуется избыточностью. В качестве примера можно упомянуть, в частности, преадипоцитарный фактор/префилин (Pref-1) и ирисин.
Префилин исходно стал известен как ингибитор дифференцировки адипоцитов. Его концентрация в крови, по отрывочным данным, при ожирении меняется незначительно, но возрастает при сахарном диабете 2 типа (СД2) и снижается под влиянием низкокалорийной диеты [
Самому оментину, считающемуся типичным адипокином висцерального жира, приписывается негативная связь с избыточной массой тела и СД2, но в то же время установлено повышение его концентрации у больных раком толстой кишки [
Сопоставляя эти сведения и достаточно хорошо известные данные о связях лептина, инсулина и некоторых цитокинов с ожирением и присущим немалой части его случаев легким хроническим воспалением [
Результаты работы в той ее части, которая позволила выявить связи циркулирующих в крови адипокинов, миокинов и цитокинов с дифференцировкой опухоли и ее клинической стадией (но (за исключением лептина) не с гистологическим вариантом РЭ, что соответствует современным наблюдениям, в которых – в противоположность прежним заключениям – не находят различий между I и II типом рака тела матки по таким параметрам, как частота ожирения, СД2 и некоторых маркеров состояния репродуктивной функции [
Авторы заявляют об отсутствии явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.
Работа выполнена при частичной поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант 15-04-00384).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.