Роль ретинол-связывающего белка в дифференциальной диагностике рака поджелудочной железы

Результаты определения концентрации РСБ-4 в исследованных группах в зависимости от наличия СД

Рис. 1. Точечные графики совместного распределения концентраций РСБ-4 у пациентов с РПЖ и ХП в зависимости от наличия СД. Каждой точке соответствует отдельное наблюдение

Рис. 2. Диаграмма размаха: результаты медианного теста межгрупповых различий между значениями медианы концентрации РСБ-4 в группах пациентов с РПЖ и ХП, не страдающих СД

Рак поджелудочной железы (РПЖ) занимает одно из лидирующих мест в структуре смертности от рака и, по прогнозам, к 2030 г. станет третьей ведущей причиной смерти от рака из-за отсроченной диагностики и медленного прогресса в развитии лечения [1]. Печальный прогноз при этом заболевании обусловлен анатомическими особенностями поджелудочной железы (ПЖ) – местоположение в забрюшинном пространстве затрудняет процесс диагностики, а также поздним развитием симптомов заболевания: РПЖ вызывает симптомы только тогда, когда опухоль в своем развитии достигла продвинутой стадии и больше не является локально резектабельной [2]. Хронический панкреатит (ХП) как причина развития РПЖ признается многими исследователями. Считается, что риск возникновения РПЖ у больных ХП выше, чем в популяции, в 20 раз, а при наследственном ХП – в 50–60 раз [3, 4]. В связи с этим поиск новых маркеров РПЖ, равно как и дифференциальная диагностика ХП и РПЖ, остается актуальным.

Как известно, при любом поражении ПЖ может развиваться ее экзо- и эндокринная недостаточность [5]. Следствием эндокринной недостаточности ПЖ является сахарный диабет (СД) 3С типа [6]. Экзокринная недостаточность ПЖ развивается при дефиците панкреатической липазы и проявляется симптомами мальдигестии жира и кишечными расстройствами [7, 8], а также рядом клинических маркеров мальнутриции [9]. При экзокринной недостаточности ПЖ наблюдаются изменения нутритивного статуса, лабораторными маркерами которых является снижение концентрации различных веществ, в том числе гемоглобина, альбумина, преальбумина, ретинол-связывающего белка (РСБ), трансферрина, микроэлементов и жирорастворимых витаминов, а также абсолютного числа лимфоцитов [10–12]. Особое внимание отечественные и зарубежные исследователи в последнее время уделяют одному из маркеров нутритивного статуса – РСБ и возможностям его использования в диагностике заболеваний ПЖ, прежде всего РПЖ.

РСБ представляет собой семейство белков, из которого наибольший интерес представляют внутриклеточные РСБ-1 и РСБ-2, интерстициальный РСБ-3 и плазменный РСБ-4 [13, 14]. РСБ-4 синтезируется в гепатоцитах, в меньшей степени в адипоцитах. В плазме крови секретируемый гепатоцитами РСБ-4, будучи связанным с молекулой ретинола, соединяется с крупным гомотетрамером транстиретином (преальбумином) и в таком состоянии транспортируется в ткани. Данный процесс необходим для снижения почечного клиренса РСБ-4 [14, 15].

Помимо непосредственно транспортировки ретинола к тканям функции РСБ-4 в организме человека многообразны, что отражено в ряде работ. Большинство точек приложения РСБ-4 связаны с процессами воспаления и углеводного обмена. Активно изучается роль РСБ-4 в развитии атеросклероза, артериальной гипертензии и ишемической болезни сердца как следствия сердечно-сосудистых заболеваний [16, 17]. Действие РСБ-4 реализуется через участие в воспалительном процессе в сосудах и усилении пролиферации гладкомышечных клеток, а следовательно, в развитии атеросклеротической бляшки и повышении риска ее разрыва [16, 18]. Однако в крупных популяционных исследованиях окончательного вывода о существовании взаимосвязи между сердечно-сосудистыми заболеваниями и уровнем РСБ-4 не сделано [19, 20]. В гастроэнтерологической практике измерение уровня РСБ-4 нашло отражение в оценке нутритивного статуса у пациентов с экзокринной недостаточностью ПЖ [21].

Влияние РСБ-4 на воспаление обсуждается в научной литературе, при этом также получены взаимно противоположные результаты. Показано стимулирующее влияние РСБ-4 на высвобождение интерлейкина (ИЛ) 6 макрофагами и эндотелиоцитами [22, 23]. Однако прямая зависимость между уровнями РСБ-4 и ИЛ-6 выявлена только некоторыми авторами [24]. В то же время в других работах показана обратная связь между уровнями РСБ-4 и ИЛ-6 [25]. Описана положительная корреляционная связь между концентрацией CD68 и ИЛ-8 и уровнем экспрессии РСБ-4 в жировой ткани [23, 26]. Кроме того, Р.М. Moraes-Vieira и J. Norseen и соавт. показали стимулирующее влияние РСБ-4 на продукцию фактора некроза опухоли альфа в Т-клетках и макрофагах [23, 27].

Особенности выделения РСБ-4 почками послужили основанием для исследования возможностей клиренса в качестве чувствительного маркера поражения проксимальных почечных канальцев, в частности при болезни Фанкони, когда начинают секретироваться с мочой более крупные (72 кДа) комплексы «РСБ-4 – транстиретин» [28]. Новые способы измерения уровня свободного РСБ-4 в моче позволяют применять РСБ-4 в качестве раннего маркера нефропатии у пациентов с СД [29].

При синдроме поликистозных яичников обнаружено повышение уровня РСБ-4 у женщин в возрасте 30 лет и младше. Изменение уровня РСБ-4 у женщин старше 30 лет не зафиксировано. S. Lingaiah и соавт. связывают этот феномен с нарушением обмена триглицеридов, увеличением размеров и функциональной активности адипоцитов, а также с повышением концентрации андрогенов, характерным для синдрома поликистозных яичников [30].

Крайне важно влияние РСБ-4 на формирование инсулинорезистентности, которое реализуется за счет стимуляции глюконеогенеза в печени и ингибирования сигнальных путей инсулина в мышцах [31–33].

По данным литературы, РСБ-4 является одним из медиаторов развития инсулинорезистентности у пациентов с ожирением [34].

Т.Е. Graham и соавт. установили, что уровень РСБ-4 коррелирует с повышением индекса массы тела, уровня триглицеридов плазмы крови и систолического артериального давления и снижением концентрации липопротеинов высокой плотности [32, 33].

У пациентов, не имеющих избыточной массы тела, ожирения или СД, обнаружена отрицательная корреляционная связь между уровнем РСБ-4 и чувствительностью к инсулину. При этом в данной группе не выявлено зависимости между уровнем РСБ-4 и индексом массы тела [35].

В ряде исследований изменения уровня РСБ-4 связывают с развитием различных видов рака, в том числе РПЖ [36, 37]. Связь между изменением уровня РСБ-4 и развитием РПЖ или ХП может быть опосредована через звездчатые клетки стромы поджелудочной железы (ЗКПЖ), которые играют важную роль в патогенезе ХП и РПЖ, при активации регулируя опухолевый рост, метастазирование и влияя на устойчивость опухоли к химиотерапии [38, 39]. ЗКПЖ интенсивно накапливают витамин А благодаря активности внутриклеточной фракции РСБ [40]. Активированные ЗКПЖ экспрессируют рецепторы ретиноевой кислоты, которые взаимодействуют с трансретиноевой кислотой – метаболитом витамина А. Активация рецептора витамина А снижает сократительную способность ЗКПЖ и противодействуeт их активации, следовательно, снижается риск развития РПЖ и ХП [39].

Актуальность выявления маркеров для ранней диагностики РПЖ обусловлена высокими показателями смертности и низкой выживаемостью больных [41, 42]. По данным O. Ishikawa и соавт., пятилетняя выживаемость пациентов с опухолями диаметром до 10 мм приближается к 75%, а с опухолями размером от 10–20 мм снижается до 25–30% [43, 44]. Таким образом, добиться значимого продления жизни больных РПЖ можно при диагностике заболевания на первой стадии.

Хроническое воспаление, в частности ХП, может оказывать стимулирующее влияние на развитие РПЖ [45]. Вероятнее всего, это происходит вследствие нарушения внутриклеточных процессов и ремоделирования межклеточного матрикса [45, 46]. По данным крупного многоцентрового исследования, охватившего 22 центра в Японии, кумулятивный риск развития РПЖ у пациентов с ХП через десять лет после установления диагноза составляет 2,6%, а через 25 лет после выявления ХП – 12,2% [38, 47]. Эти данные согласуются с результатами S. Ling и соавт.: при наличии в анамнезе ХП риск развития РПЖ в течение 20 лет возрастает в пять раз [48].

Одним из симптомов РПЖ является СД или нарушение толерантности к глюкозе. В ряде исследований показана связь между СД 2-го типа и повышенным риском развития РПЖ. К возможным механизмам относятся резистентность к инсулину и гиперинсулинемия, которые увеличивают пролиферацию островковых клеток и тем самым способствуют развитию РПЖ, особенно у пациентов старше 50 лет [49, 50].

Целью данной работы было изучение изменений уровня РСБ-4 у пациентов с ХП и РПЖ на фоне СД.

Материал и методы

Нами было обследовано 66 больных, 36 мужчин и 30 женщин в возрасте от 27 до 81 года, из них 27 (40,9%) больных РПЖ и 39 (59,1%) больных ХП. СД выявлен у 30 (45,4%) пациентов. При этом 14 (21,2%) из них страдали РПЖ (средний возраст – 66 ± 7,2 года) и 16 (24,2%) – ХП (средний возраст – 48,2 ± 12,5 года). 36 (54,6%) больных не имели СД, из них 13 (19,7%) больных РПЖ (средний возраст – 63,8 ± 10,7 года) и 23 (34,9%) больных ХП (средний возраст – 51,6  ± 10,1 года).

Диагноз РПЖ подтвержден морфологическими данными, диагноз ХП установлен на основании результатов лабораторно-инструментальных методов исследования.

Всем пациентам проведено биохимическое исследование крови с оценкой уровня РСБ-4. РСБ-4 определяли путем количественного анализа ELISA в сыворотке крови, взятой натощак, с помощью набора Immundiagnostik AG (Германия) в соответствии с инструкцией производителя.

В рамках статистической обработки полученных данных проведен парный корреляционный анализ с вычислением коэффициента корреляции Пирсона (r). Достоверность и значимость межгрупповых различий по уровню концентрации РСБ-4 оценивались с помощью дисперсионного анализа (ANOVA). Доверительный интервал (ДИ) составил 95%, различия считались статистически значимыми при p ≤ 0,05. В ходе статистического анализа формировались отдельные группы по конкретным признакам, которые сравнивались попарно. Истинность нулевой гипотезы проверялась с помощью теста Краскелла – Уоллиса и медианного теста.

Весь комплекс статистической обработки и визуализации результатов осуществлен при использовании лицензионного программного обеспечения IBM SPSS.

Результаты

Результаты изучения концентрации РСБ-4 в исследованных группах представлены в таблице. Как видим, средняя концентрация выше у пациентов с СД в группе РПЖ. У пациентов с ХП наблюдалась обратная картина: у пациентов с СД средняя концентрация РСБ-4 ниже, чем у пациентов без СД.

Выявлена статистически значимая корреляция между уровнем РСБ-4 и возрастом пациентов с СД (r = 0,38, p = 0,04). При этом у пациентов без СД концентрация РСБ-4 не коррелировала с возрастом (r = -0,06, р = 0,7). Описанные изменения уровней концентрации РСБ-4 в зависимости от возраста и наличия РПЖ и СД представлены в виде совмещенных графиков распределения (рис. 1). Показана зависимость распределения значений концентрации РСБ-4 от возраста только у пациентов с СД. При этом наблюдался независимый характер распределения значений концентрации РСБ-4 относительно возраста у пациентов с РПЖ и без СД. Корреляция между уровнем РСБ-4 и возрастом больных ХП независимо от наличия СД не установлена.

Статистически значимые отличия получены при сравнении медиан концентрации РСБ-4 у пациентов с РПЖ (медиана – 15,2 нг/мл) и пациентов с ХП (медиана – 25,3 нг/мл). Пациенты обеих групп не имели СД (р = 0,037). На основании полученных данных нами рассчитано пороговое значение концентрации РСБ-4 – 22 нг/мл (рис. 2).

У пациентов без СД обнаружена отрицательная статистически значимая корреляция между уровнем РСБ-4 и наличием РПЖ (r = -0,4, p = 0,016). Установлена слабая положительная корреляционная связь между концентрацией РСБ-4 и наличием кальцифицирующего панкреатита у пациентов без СД (r = 0,36, p = 0,03).

Обсуждение

Рак поджелудочной железы является агрессивным злокачественным новообразованием с плохим прогнозом, в связи с чем поиск биохимических маркеров для ранней диагностики этого заболевания крайне актуален. Высокая распространенность и значимость ХП в генезе РПЖ обусловливают необходимость поиска способов дифференциальной диагностики РПЖ на фоне ХП [38].

Ретинол и его метаболиты играют важную роль в патогенезе РПЖ и ХП благодаря активному участию в обменных процессах в ЗКПЖ. Уровень РСБ-4 в сыворотке крови отражает активность внутриклеточной фракции РСБ, что позволяет использовать его для оценки активности метаболических процессов, в которых участвует витамин А [35].

Мы измеряли уровни РСБ-4 у больных ХП и РПЖ на фоне СД. По нашим данным, средние значения концентрации РСБ-4 были выше у пациентов с СД и РПЖ. В группе ХП среднее значение концентрации РСБ-4 у пациентов СД было ниже, чем у пациентов без СД. Однако при таком подходе к оценке были выявлены только тенденции значимости межгрупповых отличий.

Выявленное нами снижение уровня РСБ-4 у пациентов с РПЖ без СД принципиально согласуется с результатами, полученными B. Wlodarczyk и соавт., а также C. Fabris и соавт. [37, 51]. Эти данные находят подтверждение в работе M. Ehmann и соавт., в которой повышения уровня белков молекулярной массой больше 20 кДа у пациентов с РПЖ не обнаружено, а молекулярная масса РСБ-4 составила 21 кДа [52].

Противоположные результаты получены H.O. El-Mesallamy и соавт. Изучив образцы крови пациентов с РПЖ, исследователи выявили статистически значимое (p < 0,001) повышение уровня РСБ-4 [36]. Авторы объясняют этот феномен участием РСБ-4 в процессе формирования инсулинорезистентности при панкреатогенном СД, ассоциированном с РПЖ, или со стимуляцией выработки РСБ-4 самой опухолью. После удаления опухоли уровень РСБ-4 снижался [36].

B. Wlodarczyk и соавт. не выявили статистически значимых отличий в уровне РСБ-4 между группами пациентов с РПЖ и ХП (p = 0,88), а также статистически значимых различий в зависимости от наличия СД [37]. Напротив, в нашем исследовании результаты статистически значимы именно в группе пациентов без СД.

Отсутствие различий между уровнем РСБ-4 у пациентов с РПЖ и ХП, описанное в работе B. Wlodarczyk и соавт., можно объяснить одинаковым характером распространения подкожной и висцеральной жировой ткани в обеих группах, поскольку, по данным N. Kloting и соавт., именно висцеральная жировая ткань продуцирует РСБ-4 наряду с печенью [53].

Кроме того, различия могут  быть обусловлены возрастными особенностями: уровень РСБ-4, по данным ряда авторов, зависит от возраста пациента [35]. В нашем исследовании статистически значимых связей между полом и уровнем РСБ-4 не получено, но выявлена положительная корреляция между уровнем РСБ-4 и возрастом пациентов с СД. Опираясь на полученные нами данные, можно предположить, что корреляционные взаимоотношения между концентрацией РСБ-4 и возрастом пациентов с РПЖ связаны не столько с метаболическими изменениями в разных возрастных группах, сколько с особенностями распространенности РПЖ в разных возрастных группах. В нашем исследовании средний возраст пациентов в группе РПЖ был выше (64,9 ± 9,0 года), чем в группе ХП (50,3 ± 11,1 года), что коррелирует со статистическими данными в России и мире [54, 55].

Механизм развития панкреатогенного СД при ХП и РПЖ различен: если в первом случае это осложнение заболевания вследствие разрушения ткани ПЖ, в том числе островков (развитие воспаления, фиброза, кальциноза) [56], то при РПЖ симптом заболевания может быть связан не только с повреждением ПЖ, но и с метаболизмом опухоли и ее влиянием на секрецию панкреатических гормонов, в том числе инсулина [49, 57].

Согласно нашим данным, статистически значимые результаты получены в группах пациентов без СД. Это может быть обусловлено тем, что в нашем исследовании в большинстве случаев СД имел панкреатогенную природу. То есть СД развивался при значительном поражении паренхимы ПЖ на поздних стадиях заболевания. Кроме того, колебания концентрации РСБ-4 у пациентов с СД напрямую связаны с развитием инсулинорезистентности [31], что нивелирует изменения концентрации РСБ-4 у пациентов без СД. Таким образом, можно рассмотреть возможность применения РСБ-4 как одного из маркеров раннего РПЖ.

J.B. Greer и соавт. получили данные о снижении уровня РСБ-4 у пациентов с ХП. Это может объясняться тем, что в исследовании не были выделены пациенты с кальцифицирующим ХП и большая часть обследованных больных не имели кальцификации ПЖ [58]. Выявленная нами тенденция к повышению концентрации РСБ-4 у пациентов с кальцифицирующим ХП и без СД может быть связана с активной ролью ЗКПЖ в генезе фиброзных изменений ПЖ. Важную роль в их активации играет витамин А, что, вероятно, обусловливает повышение активности не только внутриклеточной, но и сывороточной фракции РСБ [40].

Заключение

Значение медианы концентрации РСБ-4 у пациентов с РПЖ статистически значимо ниже, чем у больных ХП без СД. Значение концентрации РСБ-4 у пациентов с РПЖ и СД имеет статистическую связь с возрастом, что затрудняет интерпретацию уровня РСБ-4 как диагностического маркера.

Таким образом, наличие у пациентов СД ограничивает применение РСБ-4 для дифференциальной диагностики заболеваний ПЖ, что не позволяет использовать его как универсальный маркер РПЖ или ХП.

У пациентов, не страдающих СД, уменьшение концентрации РСБ-4 в сыворотке крови ниже значения общегрупповой медианы (22 нг/мл) может иметь значение для проведения дифференциальной диагностики между РПЖ и ХП.

Полученные нами результаты показывают перспективность дальнейшего изучения РСБ-4 в качестве компонента комплексной диагностики раннего РПЖ.