Молекулярно-иммуногистохимическая характеристика пролиферации и апоптоза опухолевых клеток колоректальной аденокарциномы

Abstract

Цель работы – изучить особенности транскрипционной активности гена K-RAS, а также экспрессии мРНК генов Ki-67 и TP53 в сравнении с уровнями иммуногистохимической экспрессии кодируемых ими белков Ki-67, p53 и каспазы-3 в колоректальной аденокарциноме (КРА) при прогрессии от I к IV стадии. Материалы и методы. Проведено параллельное иммуногистохимическое и молекулярно-генетическое, патогистологическое исследование операционного материала КРА 40 пациентов (4 группы наблюдений – I, II, III, IV стадии болезни по градации pTNM, по 10 наблюдений в каждой группе), а также секционного материала 10 фрагментов стенки дистальных отделов толстого кишечника обычной гистологической структуры (группа контроля). Результаты. КРА в сравнении с неизмененной слизистой оболочкой дистальных отделов толстого кишечника характеризуется повышенной транскрипционной активностью гена K-RAS и гена Ki-67. По мере прогрессирования КРА от I к IV стадии имеет место возрастание транскрипционной активности гена K-RAS и снижение транскрипционной активности гена Ki-67 в группах наблюдений. Опухолевые клетки КРА характеризуются средним уровнем экспрессии маркера клеточной пролиферации Ki-67, при этом установлена обратная корреляция между показателем уровня экспрессии Ki-67 и показателем глубины инвазии pT опухоли. КРА характеризуется повышенной транскрипционной активностью гена TP53 с тенденцией к увеличению при прогрессии от I к IV стадии развития, которая коррелирует с повышенной транскрипционной активностью гена K-RAS. КРА также характеризуется средним уровнем экспрессии онкопротеина р53 и низким уровнем экспрессии маркера апоптотической деградации каспазы-3 при наличии обратной корреляции между повышенным уровнем транскрипционной активности гена K-RAS и низким уровнем апоптоза опухолевых клеток КРА. Выводы. В ходе прогрессии КРА от I к IV стадии возрастает транскрипционная активность генов K-RAS и TP53, снижается транскрипционная активность гена Ki-67. Имеет место обратная корреляционная взаимосвязь между уровнем транскрипционной активности генов K-RAS и TP53 и уровнем апоптоза опухолевых клеток КРА. Снижение уровня пролиферативной активности опухолевых клеток КРА, наблюдаемое при прогрессии опухоли от I к IV стадии, вероятнее всего, опосредуется вовлечением путей сигнализации, не связанных с RAS- протеином. Мета роботи – вивчити особливості транскрипційної активності гена K-RAS, а також експресії мРНК генів Ki-67 і TP53 у зіставленні з рівнями імуногістохімічної експресії кодованих ними білків Ki-67, p53 та каспази-3 в колоректальній аденокарциномі (КРА) при прогресуванні від I до IV стадії. Матеріали та методи. Виконали паралельне імуногістохімічне та молекулярно-генетичне, патогістологічне дослідження операційного матеріалу КРА 40 пацієнтів (4 групи спостереження – I, II, III, IV стадії хвороби за градацією pTNM, 10 спостережень у кожній групі), а також секційного матеріалу 10 фрагментів стінки дистальних відділів товстої кишки звичайної гістологічної будови (група контролю). Результати. КРА порівняно з незміненою слизовою оболонкою дистальних відділів товстої кишки характеризується підвищеною транскрипційною активністю гена K-RAS і гена Ki-67. З прогресуванням КРА від I до IV стадії виявили зростання транскрипційної активності гена K-RAS і зниження транскрипційної активності гена Ki-67 у групах спостереження. Пухлинні клітини КРА характеризуються середнім рівнем експресії маркера клітинної проліферації Ki-67, при цьому встановлена зворотна кореляція між показником рівня експресії Ki-67 та показником глибини інвазії pT пухлини. КРА характеризується підвищеною транскрипційною активністю гена TP53 з тенденцією до збільшення за умов прогресування від I до IV стадії розвитку, що корелює з підвищеною транскрипційною активністю гена K-RAS. КРА також характеризується середнім рівнем експресії онкопротеїну р53 та низьким рівнем експресії маркера апоптотичної деградації каспази-3 за наявності зворотної кореляції між підвищеним рівнем транскрипційної активності гена K-RAS і низьким рівнем апоптозу пухлинних клітин КРА. Висновки. За умови прогресування КРА від I до IV стадії зростає транскрипційна активність генів K-RAS і TP53, знижується транскрипційна активність гена Ki-67. Визначили зворотний кореляційний взаємозв’язок між рівнем транскрипційної активності генів K-RAS, TP53 та рівнем апоптозу пухлинних клітин КРА. Зниження рівня проліферативної активності пухлинних клітин КРА, що спостерігають під час прогресії пухлини від I до IV стадії, ймовірніше, опосередковується залученням сигнальних шляхів, що не пов’язані з RAS-протеїном. Aim – to study the features of K-RAS transcriptional activity gene, Ki-67 and TP53 mRNA genes expression levels in comparison with the immunohistochemical expression levels of Ki-67, p53 proteins and caspase-3 encoded by them in colorectal adenocarcinoma (CRA) with its progression from the I to the IV stage. Materials and methods. Parallel immunohistochemical and molecular-genetic, pathohistological studies of operational material of CRA from 40 patients (4 study groups – I, II, III, IV stages of the disease according to pTNM classification – 10 cases in each group) with diagnosis of colorectal adenocarcinoma, and also sectional material of 10 fragments of distal colonic wall with normal histological structure were conducted. Results. In comparison with unchanged mucosa of distal colon, CRA is characterized by the increased K-RAS gene and Ki- 67 gene activity. As CRA progresses from the I to IV stages, there is an increase in the transcriptional activity of the K-RAS gene and a decrease in the transcriptional activity of the Ki-67 gene in the study groups. The tumor cells are characterized by the medium level of expression of Ki-67, which is the marker of cellular proliferation, herewith the reverse correlation between the Ki-67 expression level and the tumor invasion level is present. CRA is characterized by the increased TP53 gene transcriptional activity with the tendency to elevation, which happens during the progression of the tumor from the I to the IV stage and correlates with the increased K-RAS gene transcriptional activity. CRA is also characterized by the medium p53 expression level and the low level of caspase-3 expression, which is the marker of apoptotic degradation process, which happens in the presence of the reverse correlation between the increased K-RAS gene transcriptional activity and the low level of apoptosis of the tumor cells. Conclusions. The K-RAS and TP53 genes transcriptional activity increases, but the Ki-67 gene transcriptional activity decreases during the process of CRA progression from the I to the IV stage. The inverse correlation between the level of transcription activity of the K-RAS, TP53 genes and apoptosis of tumor cells of the colorectal adenocarcinoma was determined. The decline of proliferation level of the tumor cells, that is observed during the process of CRA progression from the I to the IV stage, is mediated by the signal pathways, which don’t have connection with RAS-protein.