Імуногістохімічне дослідження папілярного раку щитоподібної залози з біомінералізацією

Abstract

Рак щитоподібної залози (РЩЗ) є найбільш частою злоякісною пухлиною ендокринної системи, що має відносно сприятливий перебіг. Зростання кількості випадків РЩЗ відбувається в основному за рахунок папілярного раку щитоподібної залози (ПРЩЗ). Метою роботи є імуногістохімічне дослідження тканини папілярного раку щитоподібної залози за умов наявності та відсутності явищ біомінералізації. Матеріали та методи. Дослідили 30 зразків ПРЩЗ з ознаками біомінералізації та 30 зразків ПРЩЗ без біомінералізації. Усіх пацієнтів із ПРЩЗ, у яких виявлені ознаки патологічної біомінералізації, об’єднали в І групу (30 осіб). До ІІ групи (30 осіб) увійшли хворі, які мали ПРЩЗ без ознак мінералізації. У тканині ПРЩЗ обох груп було проведене імуногістохімічне дослідження експресії білків Ki-67, p53, bax, bcl-2, остеопонтину (OPN), матриксної металопротеїнази 1 (MMP1), судинного фактора росту ендотелію (VEGF). Обробку даних проводили прикладними статистичними методами за допомогою програми Microsoft Excel 2010 з додатком AtteStat 12.0.5. Результати досліджень були перевірені на нормальний розподіл за критерієм Шапіро – Уїлка. Оцінювання статистичної достовірності різниці результатів між групами зразків проводили за допомогою непараметричного критерію Манна – Уітні та параметричного t-критерію Стьюдента. Результати вважали статистично достовірними при ступені вірогідності більше 95 % (р < 0,05). Результати дослідження. Різниця між результатами імуногістохімічного дослідження експресії bax (р < 0,001), OPN (р < 0,001) та VEGF (р < 0,05) у групах зразків ПРЩЗ з наявністю та відсутністю біомінералізації може свідчити про їх участь у процесах патологічної біомінералізації за умов даної патології. Було встановлено, що наявність біомінералізації поєднується з достовірно вищим рівнем експресії bax у тканині злоякісної пухлини ЩЗ (р < 0,001). Висока експресія білка bax та низька експресія його антагоніста bcl-2 свідчать про посилення апоптозу у пухлинних клітинах. Наявність патологічної біомінералізації призводить до достовірно вищих рівнів експресії білка OPN (р < 0,001) у тканині ПРЩЗ. Відомо, що остеопонтин є кислим фосфопротеїном, який експресується у мінералізованих тканинах і інгібує утворення гідроксіапатиту, зв'язуючись із поверхнею кристалів. Можна припустити, що гіперпродукція остеопонтину пухлинними клітинами є фактором протидії біомінералізації ПРЩЗ. Також було перевищення експресії фактора росту ендотелію у групі зразків ПРЩЗ із кальцифікацією над групою ПРЩЗ без кальцифікації (р < 0,05). Оскільки білок VEGF відповідає за відновлення подачі кисню до тканин у ситуації, коли циркуляція крові недостатня, це може свідчити про більш високий рівень гіпоксії у мінералізованих тканинах ПРЩЗ. Загалом, оцінюючи вплив біомінералізації на перебіг ПРЩЗ, можна говорити про її сприяння захисним силам організму, яке полягає в посиленні апоптозу в пухлині, механічному обмеженні поширення та росту пухлини.

Рак щитовидной железы (РЩЖ) является наиболее частой злокачественной опухолью эндокринной системы, при этом имеет относительно благоприятное течение. Рост количества случаев РЩЖ происходит в основном за счет папиллярного рака щитовидной железы (ПРЩЖ). Целью работы является иммуногистохимическое исследование ткани папиллярного рака щитовидной железы в условиях наличия и отсутствия явлений биоминерализации. Материалы и методы. Исследовали 30 образцов ПРЩЖ с признаками биоминерализации и 30 образцов ПРЩЖ без биоминерализации. Всех пациентов с ПРЩЖ, у которых обнаружены признаки патологической биоминерализации, объединили в I группу (30 человек). Во II группу (30 человек) вошли больные, имеющие ПРЩЖ без признаков минерализации. В ткани ПРЩЖ обеих групп было проведено иммуногистохимическое исследование экспрессии белков Ki-67, p53, bax, bcl-2, остеопонтина (OPN), матриксной металлопротеиназы 1 (MMP1), сосудистого фактора роста эндотелия (VEGF). Обработка данных проводилась прикладными статистическими методами с помощью программы Microsoft Excel 2010 с приложением AtteStat 12.0.5. Результаты исследований были проверены на нормальное распределение по критерию Шапиро – Уилки. Оценку статистической достоверности разницы результатов между группами образцов проводили с помощью непараметрического критерия Манна – Уитни и параметрического t-критерия Стьюдента. Результаты считали статистически достоверными при степени достоверности более 95 % (р < 0,05). Результаты исследования. Было установлено, что наличие биоминерализации сочетается с достоверно более высоким уровнем экспрессии bax в ткани злокачественной опухоли щитовидной железы (р < 0,001). Высокая экспрессия белка bax и низкая экспрессия его антагониста bcl-2 свидетельствуют об усилении апоптоза в опухолевых клетках. Присутствие патологической биоминерализации приводит к достоверно более высоким уровням экспрессии белка OPN (р < 0,001) в ткани ПРЩЖ. Известно, что остеопонтин является кислым фосфопротеином, который экспрессируется в минерализованных тканях и ингибирует образование гидроксиапатита, связываясь с поверхностью кристаллов. Можно предположить, что гиперпродукция остеопонтина опухолевыми клетками является фактором противодействия биоминерализации ПРЩЖ. Также было выявлено превышение экспрессии фактора роста эндотелия в группе образцов ПРЩЖ с кальцификацией над группой ПРЩЖ без кальцификации (р < 0,05). Так как белок VEGF отвечает за восстановление подачи кислорода к тканям в ситуации, когда циркуляция крови недостаточна, это может свидетельствовать о более высоком уровне гипоксии в минерализованных тканях ПРЩЖ. В общем, оценивая влияние биоминерализации на ход ПРЩЖ, можно сказать о ее содействии защитным силам организма, которое заключается в усилении апоптоза в опухоли, механическом ограничении распространения и роста опухоли.

Introduction.Thyroid cancer (TC) is the most frequent malignant tumor of the endocrine system, which besides has a relatively indolent course. The increasing incidence of thyroid cancer is mainly due to papillary thyroid cancer (PTC). The aim is immunohistochemical studies of tissue of papillary thyroid cancer in conditions of presence and absence of biomineralization phenomena. Materials and methods. 30 samples of PTC with signs of biomineralization and 30 samples without PTC biomineralization were examined. All PTC patients with signs of pathological biomineralization were joined in I (first) group (30 people). Patients who had PTC without signs of mineralization were included to the II (second) group (30 people). Immunohistochemical studies of protein expression of Ki-67, p53, bax, bcl-2, osteopontin (OPN), matrix metalloproteinase 1 (MMP1), and vascular endothelial growth factor (VEGF) were conducted in PTC tissue of both groups. Data processing was carried out with the help of applied statistical methods, using Microsoft Excel 2010 with the addition AtteStat 12.0.5. The research results were checked for normal distribution by Shapiro-Wilky test. Evaluation of statistical significance of results difference between groups of samples was performed using nonparametric Mann-Whitney test and parametric t-Student test. The results were considered statistically significant at the probability of 95 % (p < 0.05). Results. The difference between the results of immunohistochemical studies of bax expression (p < 0.001), OPN (p < 0.001) and VEGF (p < 0.05) in groups of PTC samples with the presence and absence of biomineralization may indicate their participation in pathological biomineralization processes under the conditions of this pathology. It was found out that the presence of biomineralization is combined with significantly higher levels of expression of bax in thyroid tissue of malignant tumor (p < 0.001). High expression of bax protein and low expression of its antagonist bcl-2 indicate the strengthening of apoptosis in tumor cells. The presence of pathological biomineralization leads to significantly higher levels of expression of protein OPN (p < 0.001) in the PTC tissue. It is known that osteopontin is an acidic phosphoprotein that is expressed in mineralized tissues and inhibits hydroxyapatite formation by binding to the surface of the crystals. We can assume that hyperproduction of osteopontin in tumor cells is a factor counteracting PTC biomineralization. There have been exceeded endothelial growth factor expression in the group of PTC samples with calcification in comparison with PTC group without it (p < 0.05). Since VEGF protein is responsible for restoring oxygen to tissues in the situation of insufficient blood circulation, it may indicate a higher level of hypoxia in the mineralized PTC tissues. In general, assessing the impact of biomineralization on the course of PTC it can be said about its promotion to protective forces of the body, which is to enhance apoptosis in the tumor and to limit the spread and growth of tumors mechanically.