Информативность использования определения высших жирных кислот с нечетным числом атомов углерода на локальном уровне в качестве дифференциальных критериев H-SIL и рака шейки матки

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время дифференциальная диагностика предрака (плоскоклеточного интраэпителиального поражения высокой степени (H-SIL)) и рака шейки матки (РШМ) осуществляется путем анализа результатов кольпоскопической картины шейки матки, цитологического и гистологического исследований [1][2]. Известно, что результаты цитологического исследования эпителия шейки матки и гистологического исследования биоптата шейки матки не всегда позволяют выявить РШМ по результатам однократного исследования, что может быть обусловлено как дефектами забора биологического материала, так и биологическими особенностями рака — опухолевой гетерогенностью [1–4]. Между тем несвоевременная диагностика РШМ приводит к прогрессированию заболевания, необходимости проведения агрессивных методик лечения, худшему прогнозу и снижению качества жизни. Поэтому актуальными являются исследования по поиску дифференциальных молекулярных маркеров цервикальной патологии.

Высшие жирные кислоты (ВЖК) являются необходимыми субстратами для регуляции жизнедеятельности здоровой клетки. Известно, что в канцерогенезе патофизиологическая роль ВЖК многогранна и определяется как ко-, так и антиканцерогенным действием [5].

Коканцерогенное действие ВЖК проявляется их участием в атипичном метаболизме, в активации ряда сигнальных каскадов, регулирующих гиперпролиферацию, дедифференцировку, гиперэкспрессию ряда коканцерогенных белков, поддерживающих опухолевую прогрессию, химио-, радиорезистентность, вантиапоптотическом действии, иммуносупрессивном эффекте, в модификации опухолевого микроокружении [5][6]. Антиканцерогенная роль представителей ВЖК обусловлена их участием в реакциях перекисного окисления липидов, проапоптотическим действием, блокированием некоторых сигнальных ядерных путей и др. [5–7].

Киническое значение ВЖК в первую очередь определяется возможностью использования таргетных препаратов, направленных на их метаболизм. В частности, известны следующие мишени: синтаза ВЖК, стеароил-СоА десатураза, АТФ-цитрат-лиаза, ацетил-коэнзим А карбоксилаза (АСС). Ранее нами была выявлена диагностическая ценность некоторых ВЖК для обнаружения онкологической патологии шейки матки [5].

Ранее мы установили, что в клетках РШМ протекает атипичный метаболизм ВЖК с образованием нечетных аналогов, что нехарактерно для здоровых эпителиальных клеток шейки матки и H-SIL [8].

Цель исследования: определить информативность исследования локальных величин высших жирных кислот с нечетным числом атомов углерода в качестве дифференциальных маркеров H-SIL и РШМ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Выполнен ретроспективный анализ ранее полученных нами данных по изучению спектра ВЖК с нечетным числом атомов углерода в биоптатах шейки матки методом газожидкостной хроматографии у первичных больных H-SIL и РШМ до лечения. Проведение исследования одобрено Локальным этическим комитетом Читинской государственной медицинской академии (протокол № 44 заседания от 9 ноября 2012 года).

Критерии включения в исследование:

• морфологически верифицированный диагноз цервикальной H-SIL по результатам гистологического исследования инцизионных биоптатов шейки матки согласно гистологической классификации степени тяжести цервикального интраэпителиального поражения;
• морфологически верифицированный диагноз РШМ Iа1, Ib2 стадий, подтвержденный гистологически согласно требованиям международной гистологической классификации ВОЗ 2014 г.;
• полное обследование и клиническое стадирование с учетом Клинических рекомендаций Министерства здравоохранения Российской Федерации «Церви­кальная интраэпителиальная неоплазия, эрозия и эктропион шейки матки», «Рак шейки матки», утвержденными в 2020 г.;
• репродуктивный возраст.

Исследуемые группы:

I клиническая группа — 30 больных с H-SIL. Средний возраст составил 30,0 ± 6,2 года.
II клиническая группа — 45 первичных пациенток с плоскоклеточным РШМ Iа1, Ib2 стадий. Средний возраст составил 37,0 ± 9,8 года.

При выполнении статистического анализа авторы учитывали требования для рукописей, подаваемых в биомедицинские журналы, и рекомендации «Статистический анализ и методы в публикуемой литературе» (SAMPL) [9].

Сравнение информативности исследуемых маркеров проводилось путем оценки площади под ROC-кривой (AUC). Интерпретация показателя AUC проводилась по экспертной шкале (с учетом 95 % доверительного интервала), согласно которой при значении, находящемся в пределах интервала 0,9–1,0, качество модели оценивалось как отличное; 0,8–0,9 — очень хорошее; 0,7–0,8 — хорошее; 0,6–0,7 — среднее; 0,5–0,6 — неудовлетворительное.

Статистическая обработка результатов исследования осуществлялась с применением пакета программ IBM SPSS Statistics Version 25.0 (International Business Machines Corporation, license No. Z125-3301-14, США).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Среди насыщенных жирных кислот с нечетным числом атомов углерода локальные величины С_15:0, С_17:0, С_19:0 имеют диагностическое значение для дифференциальной диагностики H-SIL и РШМ, при этом лучшим молекулярным маркером для этой цели является локальное содержание С_19:0 более или равное 1,2 %/клетка (Se = 1,0; Sp = 1,0; Ac = 1,0; AUC = 1,0) (табл. 1).

Локальное содержание С_15:1, менее или равное 1,72 %/клетка, и С_17:1, менее или равное 1,11 %/клетка, указывает на наличие РШМ в 91,1 и 97,8 % случаев соответственно (Se = 0,96; Sp = 0,91; Ac = 0,92; AUC = 0,96; Se = 0,96; Sp = 0,98; Ac = 0,96; AUC = 1,0).

На следующем этапе мы попытались выявить универсальный диагностический маркер для дифференциальной диагностики H-SIL и РШМ путем проведения ROC-анализа среди установленных критериев.

Как видно из рисунка 1, наилучшим молекулярным критерием для дифференциальной диагностики является локальная пороговая величина С_19:0 более или равная 1,2 %/клетка (Se = 1,0; Sp = 1,0; Ac = 1,0; AUC = 1,0).

ОБСУЖДЕНИЕ

В статье изучены возможности использования локальных величин ВЖК с нечетным числом атомов углерода в качестве дифференциальных молекулярных критериев H-SIL и РШМ.

Жирные кислоты с нечетным числом атомов углерода не присущи здоровым тканям. Опубликованные по этому вопросу работы крайне немногочисленны [8–10] и подчеркивают необходимость дальнейших и более подробных исследований по участию жирных кислот с нечетным числом атомов в биохимических процессах, состоянии биологической мембраны клетки, а также их роли при различных патофизиологических состояниях, в том числе при неоплазиях.

Известно, что метаболизм ЖК с нечетным числом углеродных атомов возможен в эмбриональных тканях, в клетках с высоким пролиферативным потенциалом, а также в злокачественных опухолях с использованием короткоцепочечной жирной кислоты (КЖК) — пропионовой [8–11]. Ранее нами был установлен атипичный метаболизм ВЖК с накоплением аналогов с нечетным числом атомов углерода при РШМ [14].

С_19:0, вероятнее всего, является маркером опухолевого метаболизма, что подтверждено в серии экспериментальных работ [12].

Полученные результаты о возможности использования ВЖК с нечетным числом атомов углерода в качестве молекулярных дифференциальных маркеров в диагностике H-SIL и РШМ можно обосновать с патофизио­логических воззрений участия насыщенных и ненасыщенных ВЖК в канцерогенезе. В частности, высокая доля насыщенных жирных кислот в структуре биологической мембраны опухолевой клетки изменяет ее физико-химические свойства, активирует ряд онкогенных белков, определяет устойчивость к химиопрепаратам, лучевым воздействиям, реакциям перекисного окисления липидов [13][14].

Что касается мононенасыщенных аналогов, то известно, что локальный уровень последних повышен при многих видах опухолей. Данный факт можно объяснить тем, что в опухолевых клетках повышена активность фермента стеароил-КоА-десатуразы 1 (SCD1), участвующего в образовании мононенасыщенных жирных кислот. Повышенное содержание последних в мембране опухолевых клеток делает их более устойчивыми к реакциям перекисного окисления и создает возможность для выживания [15].

Следует отметить, что молекулярные пути участия ВЖК с нечетным числом атомов углерода остаются не изученными.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Выявлены количественные отличия по локальному содержанию ВЖК с нечетным числом атомов углерода в цервикальном эпителии при H-SIL и РШМ. Определение порогового локального уровня С_19:0 в биоптате шейки матки может быть использовано в качестве дополнительного метода лабораторной диагностики РШМ.

Выявленный молекулярный маркер поможет улучшить результат первичной диагностики H-SIL и РШМ с целью своевременной маршрутизации и оказания качественного лечения.

Информация о конфликте интересов. Конфликт интересов отсутствует.
Conflict of Interest. The authors declare no conflict of interest.

Информация о спонсорстве. Работа выполнена при финансовой поддержке гранта президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых МК-6143.2018.7 (соглашение № 075-02-2018-547).
Sponsorship Data. This work was founded by the grant from the President of the Russian Federation for state support of young Russian scientists MK-6143.2018.7 (Agreement No.075-02-2018-547).