Тканевая экспрессия аутофагиального маркера LC3B как потенциальный биомаркер рецидива рака предстательной железы после лечения высокоинтенсивным сфокусированным ультразвуком (пилотное исследование)

Введение. Роль маркеров аутофагии при рецидиве опухоли предстательной железы недостаточно исследована. Мы предположили, что активация аутофагии может являться одним из механизмов, с помощью которого клетки рака предстательной железы выживают после воздействия высокоинтенсивным сфокусированным ультразвуком (HIFU).
Цель исследования – сравнить тканевую экспрессию аутофагиального маркера LC3B в биоптатах предстательной железы до и после лечения локализованного рака предстательной железы методом HIFU-аблации.
Материалы и методы. Обследованы 45 пациентов с локализованным раком предстательной железы, подтвержденным морфологически: 1-я группа – 25 пациентов (средний возраст 65,6 ± 8,4 года) без признаков рецидива или прогрессирования заболевания; 2-я группа – 20 пациентов (средний возраст 67,5 ± 7,9 года) с доказанным при морфологическом исследовании рецидивом опухоли. Иммуногистохимическое исследование проводили стрептавидин-биотиновым методом. Во всех случаях использовали антитело Anti-LC3B antibody ab48394. Результаты реакции подсчитывали по системе Histochemical score (Hs).
Результаты. До лечения у всех пациентов 1-й группы зафиксирована умеренная цитоплазматическая экспрессия (Hs = 111 [111; 115]) антител к LC3B в клетках аденокарциномы предстательной железы, у 5 % – слабая цитоплазматическая экспрессия в клетках мышечно-соединительнотканной стромы (Hs = 47 [43; 50]), у 10 % – слабая положительная реакция LC3B в стенке сосудов (Hs = 28 [20; 35]). После лечения экспрессия LC3B в клетках аденокарциномы стала отрицательной, в цитоплазме клеток мышечно-соединительнотканной стромы – слабой (Hs = 75 [67,5; 80,0]), в эндотелии сосудистой стенки – еще слабее (Hs = 55 [45,5; 60,0]) (р <0,001). До лечения во 2-й группе у 89 % пациентов выявлена умеренная экспрессия LC3B в опухолевой ткани
(Hs = 151,5 [137,5; 160,0]), у 12 % – слабая экспрессия в клетках мышечно-соединительнотканной стромы (Hs = 44 [35; 51,5]), у 5 % – слабая экспрессия в стенке сосудов (Hs = 30 [25; 35]). После лечения экспрессия LC3B в клетках аденокарциномы стала выраженной (Hs = 260 [250; 285]), в клетках мышечно-соединительнотканной стромы – умеренной (Hs = 118 [100; 130]), в сосудистой стенке – слабой (Hs = 45 [30; 55]) (р <0,001). Зафиксирована значимая ассоциация между рецидивом опухоли и гиперэкспрессией LC3B (r = 0,51; p <0,001).
Заключение. Развитие рецидива рака предстательной железы связано с увеличением экспрессии аутофагиального белка LC3B. Повышенная экспрессия LC3B, которая интерпретируется как свидетельство активации аутофагии и коррелирует с риском прогрессирования заболевания, используется опухолью как онкогенное преимущество.

1. Каприн А.Д., Алексеев Б.Я., Матвеев В.Б. и др. Рак предстательной железы. Клинические рекомендации. Современная онкология 2021;23(2):211–47. DOI: 10.26442/18151434.2021.2.200959

2. Авраамова С.Т. Дооперационная и интраоперационная диагностика рака предстательной железы с использованием раманлюминесцентной спектроскопии. Автореф. дис. … канд. мед. наук. М., 2021. 24 с.

3. Попков В.М., Фомкин Р.Н., Блюмберг Б.И. Возможности прогнозирования рецидива рака предстательной железы после HIFU-аблации с помощью математического моделирования. Саратовский научно-медицинский журнал 2013;9(2):314–20.

4. Лепор Г. Есть ли место для минимально инвазивных технологий лечения рака предстательной железы? Экспериментальная и клиническая урология 2011;(2–3):12–4.

5. Лёвин В.П. Клинико-морфологическая и иммуногистохимическая характеристика аденокарциномы предстательной железы в условиях HIFU-терапии. Автореф. дис. … канд. мед. наук. М., 2019. 23 с.

6. Фомкин Р.Н., Глыбочко П.В., Попков В.М. и др. Лечение рака предстательной железы у больных пожилого и старческого возраста высокоинтенсивным сфокусированным ультразвуком. Клиническая геронтология 2011;17(9–10):27–33.

7. Поздняков К.В., Базаев В.В., Дутов В.В. Оптимизация HIFU-монотерапии рака предстательной железы. Вестник урологии 2022;10(1):42–51. DOI: 10.21886/2308-6424-2022-10-1-42-51

8. Попков В.М., Фомкин Р.Н., Блюмберг Б.И. Прогностические факторы в оценке эффективности результатов лечения больных локализованным раком предстательной железы с помощью HIFU-аблации. Саратовский научно-медицинский журнал 2013;9(1):116–21.

9. Фомкин Р.Н., Крупинов Г.Е., Чураков А.А. и др. Корреляция уровня ПСА-надир и биохимического рецидива после тотальной HIFU-аблации у пациентов с локализованным раком предстательной железы. Урология 2020;(4):79–83. DOI: 10.18565/UROLOGY.2020.4.79-83

10. Попков В.М., Фомкин Р.Н., Блюмберг Б.И. Постоперационный мониторинг простато-специфического антигена (PSA) после лечения высокоинтенсивным сфокусированным ультразвуком (HIFU). Саратовский научно-медицинский журнал 2012;8(4):1001–7.

11. Kobelyatskaya A.A., Pudova E.A., Snezhkina A.V. et al. Impact TMPRSS2–ERG molecular subtype on prostate cancer recurrence. Life 2021;11(6):588. DOI: 10.3390/life11060588

12. Kobelyatskaya A., Pudova E., Krasnov G. et al. Differentially methylated CPG sites as potential prognostic markers in prostate cancer. J Integrat Bioinform 2020;17(4):20200031. DOI: 10.1515/jib-2020-0031

13. Kharitonov S., Kudryavtseva A., Nyushko K. et al. Potential prognostic markers for localized prostate cancer. FEBS Open Bio 2018;8(S1):341.

14. Кудрявцева А.В., Жикривецкая С.О., Нюшко К.М. и др. Новые эпигенетические маркеры прогрессии и агрессивности рака предстательной железы. Мир современной науки 2017;3(43):94–100.

15. Lv C., Zhang Z., Zhao T. et al. The anti-tumour effect of Mel and its role in autophagy in human hepatocellular carcinoma cells. Am J Transl Res 2019;11(2):931–41.

16. Mizushima N., Komatsu M. Autophagy: renovation of cells and tissues. Cell 2011;147(4):728–41. DOI: 10.1016/j.cell.2011.10.026

17. Levine B., Klionsky D.J. Development by self-digestion: molecular mechanisms and biological functions of autophagy. Dev Cell 2004;6(4):463–77. DOI: 10.1016/s1534-5807(04)00099-1

18. Schläfli A.M., Berezowska S., Adams O. et al. Reliable LC3 and p62 autophagy marker detection in formalin fixed paraffin embedded human tissue by immunohistochemistry. Eur J Histochem 2015;59(2):2481. DOI: 10.4081/ejh.2015.2481

19. Yang Z., Klionsky D.J. Eaten alive: a history of macroautophagy. Nat Cell Biol 2010;12(9):814–22. DOI: 10.1038/ncb0910-814

20. Miracco C., Cevenini G., Franchi A. et al. Beclin 1 and LC3 autophagic gene expression in cutaneous melanocytic lesions. Hum Pathol 2010;41(4):503–12. DOI: 10.1016/j.humpath.2009.09.004

21. White E., Mehnert J.M., Chan C.S. Autophagy, metabolism, and cancer. Cancer Res 2015;21(22):5037–46. DOI: 10.1158/1078-0432

22. Niklaus M., Adams O., Berezowska S. et al. Tschan and Rupert Langer Expression analysis of LC3B and p62 indicates intact activated autophagy is associated with an unfavorable prognosis in colon cancer. Oncotarget 2017;8(33):54604–15. DOI: 10.18632/oncotarget.17554

23. Zhang S., Li J., Zhou G. et al. Aurora-A regulates autophagy through the Akt pathway in human prostate cancer. Cancer Biomark 2017;19(1):27–34. DOI: 10.3233/CBM-160238

24. Hashimoto D., Bläuer M., Hirota M. et al. Autophagy is needed for the growth of pancreatic adenocarcinoma and has a cytoprotective effect against anticancer drugs. Eur J Cancer 2014;50(7):1382–90. DOI: 10.1016/j.ejca.2014.01.011

25. Ziparo E., Petrungaro S., Marini E.S. et al. Autophagy in prostate cancer and androgen suppression therapy. Int J Mol Sci 2013;14(6):12090–106. DOI: 10.3390/ijms140612090

26. Farrow J.M., Yang J.C., Evans C.P. Autophagy as a modulator and target in prostate cancer. Nat Rev Urol 2014;11(9):508–16. DOI: 10.1038/nrurol.2014.196

27. Koukourakis M.I., Kalamida D., Mitrakas A. et al. Intensified autophagy compromises the efficacy of radiotherapy against prostate cancer. Biochem Biophys Res Commun 2015;461(2):268–74. DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.04.014

28. Попков В.М., Чеснокова Н.П., Барсуков В.Ю. и др. Канцерогенез, цитокины и иммунитет: патогенетическая взаимосвязь в динамике развития неоплазий. Саратов, 2014. 328 с.