АНОМАЛЬНАЯ ЯДЕРНАЯ ЭКСПРЕССИЯ КЛАУДИНА-3 ПРИ РАКЕ ЖЕЛУДКА

Введение

Клаудины — белки, являющиеся основным компонентом плотных контактов клеток эпителия [4, 6, 11]. Плотные контакты обеспечивают механическую связь клеток, регулируют межклеточный транспорт и процессы передачи сигнала между клетками и экстраклеточным матриксом, обеспечивают полярность клеток эпителия [1, 4, 6, 8, 10]. Помимо этого, белки плотных контактов являются частью различных сигнальных путей, что делает возможным их участие в регуляции пролиферации и дифференцировки [1, 4, 10].

Изменение уровня экспрессии клаудинов приводит к структурным и функциональным нарушениям в плотных контактах, играющим важную роль в канцерогенезе и прогрессии опухолей [6, 8, 11]. В частности, уменьшение экспрессии клаудинов может являться причиной потери клеточной адгезии, что служит ключевым звеном в процессах инвазии и метастазирования [3, 8]. В результате утраты апикально-базальной полярности клеток рецепторы факторов роста, беспорядочно распределяются в плазматической мембране, вследствие чего может наблюдаться их массивная активация и рост клеток опухоли [8–10].

При иммуногистохимическом исследовании клаудины выявляются в основном на мембране и цитоплазме клеток. При этом данные о наличии ядерной экспрессии клаудинов крайне скудны и имеются лишь в единичных работах.

Zavala-Zendejas V. et al. описывают ядерную экспрессию клаудина-1 в клеточной линии аденокарциномы желудка человека (AGS). Следует отметить, что локализация клаудина-1 в ядрах была характерна преимущественно для контрольных клеток, в то время как в полученных in vitro клетках с повышенной экспрессией клаудинов 2, 6, 7 и 9 наблюдалось увеличение экспрессии клаудина-1 в цитоплазме [14].

В исследовании Coati I. et al. проводилась оценка экспрессии клаудина-18 в аденокарциномах желудка и пищеводно-желудочного перехода. Внутриклеточная локализация маркера обнаружена в 22,5% первичных опухолей, при этом в 18,6% случаев наблюдалась экспрессия клаудина-18 в ядрах, в 2,5% – в цитоплазме, в 1,4% присутствовала смешанная ядерно-цитоплазматическая экспрессия. Мембранная реакция клаудина-18 выявлена в 49,5% аденокарцином с наличием ядерной экспрессии и только в 10,5% случаев расценивалась как выраженная. Прослеживаемая тенденция к снижению мембранной экспрессии клаудина-18 при наличии положительной ядерной реакции оказалась статистически не значима. Локализация клаудина-18 в ядрах отмечена в 20,5% метастатически пораженных лимфатических узлов, цитоплазматическая – в 4,5%, смешанная – в 3,8%. Не обнаружено ассоциации между наличием ядерной экспрессии клаудина-18 и локализацией первичной опухоли, стадией pTNM [2].

Клаудин-3 является белковым продуктом экспрессии CLDN 3, располагающимся в хромосоме 7 (локус 7q11.23) [4, 5]. При иммуногистохимическом исследовании отмечается повышение экспрессии клаудина-3 как в цитоплазматической мембране, так и в цитоплазме клеток аденокарциномы желудка, а также в участках кишечной метаплазии.

Олейникова Н.А. и соавт. впервые описали ядерную реакцию клаудина-3 в раке толстой кишки. Экспрессия клаудина-3 в ядрах наблюдалась в 2,5% случаев, цитоплазматическая реакция отсутствовала. При этом в низкодифференцированной аденокарциноме не выявлено типичной мембранной локализации маркера, тогда как в клетках высокодифференцированной аденокарциномы определялась слабая реакция в плазматической мембране [7].

В работе Tokuhara Y. et al. изучалась экспрессия клаудина-3 в ядрах клеток колоректального рака. Положительная ядерная реакция обнаружена в 22% первичных опухолей и различается в зависимости от гистологического типа. В муцинозных аденокарциномах экспрессия клаудина-3 в ядрах значительно выше по сравнению с высоко дифференцированными и умеренно дифференцированными аденокарциномами типичного строения. Взаимосвязи с другими клинико-морфологическими характеристиками не выявлено. Авторы предполагают, что ядерная локализация клаудина-3 может являться фенотипическим признаком муцинозной аденокарциномы толстой кишки и требует дальнейшего изучения в качестве потенциального прогностического маркера. Кроме того, показано, что клаудин-3 экспрессируется в ядрах клеток линий колоректальной аденокарциномы Caco-2 и SW620 [13].

По данным Todd M. et al., ядерная экспрессия клаудина-3 обнаружена в клеточных линиях метастатического рака молочной железы MCF-7 и MDA-MB-415. Выдвинуто предположение, что атипичная локализация и повышение уровня экспрессии маркера могут способствовать прогрессированию первичной опухоли [12].

Таким образом, целью данной работы явилось изучение экспрессии клаудина-3 при раке желудка.

Материалы и методы

В исследуемую выборку включены 92 случая аденокарциномы желудка. В исследование не входил материал от больных, получавших в предоперационном периоде лучевую или химиотерапию. Возраст пациентов варьировал от 22 до 83 лет (средний возраст – 62,4 года).

Для иммуногистохимического исследования использовались поликлональные мышиные антитела к клаудину-3 (RTU, Thermo, England), Депарафинирование, регидратацию и демаскировку антигенов проводили при помощи буфера Dewax and HIER Buffer L (Thermo, Великобритания) при температуре 95–98ºС, рН 6,0 в течение 20 минут в модуле предобработки (PT-Module). Постановку иммуногистохимических реакций осуществляли в автоматизированном режиме с помощью стейнера Thermo Scientific Lab Vision Autostainer 480S. Время инкубации - 30 минут. В качестве положительного контроля использовали ткань тонкого кишечника. Оценивалась локализация и интенсивность экспрессии клаудина-3 по методике, предложенной  Олейниковой Н.А. и соавторами [7].

Результаты

Положительная ядерная реакция клаудина-3 наблюдалась в 60 (65,2%) случаях, отрицательная – в 32 (34,8%).

В группе аденокарцином с наличием ядерной экспрессии клаудина-3 типичная мембранная реакция маркера отмечалась в 41 (68,3%) случае. При этом в 18 (30,0%) наблюдениях экспрессия расценивалась как выраженная, в 10 (16,6%) – умеренная, в 13 (21,7%) – низкая. В 19 (31,7%) случаях экспрессия белка отсутствовала. Среднее значение мембранной экспрессии клаудина-3 (итогового балла) составило 4,1.

В группе аденокарцином с отсутствием ядерной реакции клаудина-3 экспрессия маркера в клеточной мембране выявлена в 30 (93,7%) случаях. Выраженная экспрессия определялась в 17 (53,1%) наблюдениях, умеренная – в 11 (34,3%), низкая – в 2 (6,3%). Отрицательная реакция отмечена в 2 случаях (6,3%). Среднее значение мембранной экспрессии клаудина-3 составило 7,0.

Обнаружены статистически значимые различия мембранной экспрессии клаудина-3 между группами аденокарцином желудка с положительной и отрицательной ядерной реакцией маркера (p<0,05).

Ядерная экспрессия клаудина-3 в раке желудка ассоциирована со степенью дифференцировки опухоли (p=0,047). В группе аденокарцином с отсутствием ядерной экспрессии 57,1% опухолей были высоко- или умеренно дифференцированными. Аденокарциномы с положительной ядерной реакцией в 66,0% случаев отличались низкой степенью дифференцировки. Следовательно, положительная ядерная экспрессия клаудина-3 более характерна для низкодифференцированных аденокарцином желудка, тогда как отсутствие ядерной локализации маркера – для высоко- и умеренно дифференцированных.

Выявлена статистическая взаимосвязь между ядерной экспрессией клаудина-3 и количеством регионарных лимфатических узлов, пораженных метастазами (p=0,024). Кроме того, при анализе групп было замечено, что в аденокарциномах с отсутствием ядерной реакции клаудина-3 реже выявлялись перстневидные клетки, однако наблюдаемая тенденция оказалась статистически незначимой (p=0,088>0,05).

Опухоли с отсутствием ядерной экспрессии клаудина-3 в большинстве случаев (53,1%) имели размер до 5 см, в то время как большая часть (55,2%) опухолей с положительной ядерной реакцией отличалась размером более 5 см. Тем не менее, данная закономерность статистически не значима (p=0,451>0,05).

Не обнаружено связи между наличием ядерной экспрессии клаудина-3 и макроскопической формой опухоли, стадией TNM, общей клинической стадией, наличием эмболов в лимфатических или кровеносных сосудах, а также возрастом пациента на момент операции.

Заключение

Клаудины, входящие в состав плотных контактов эпителиальных клеток, принимают участие в регуляции процессов роста и дифференцировки клеток, показано их важное прогностическое значение при опухолях различных локализаций. Феномен ядерной экспрессии клаудина-3 мало изучен в эпителиальных опухолях человека. Публикации, посвященные ядреной экспрессии клаудина-3 при раке желудка, в литературе отсутствуют. В данном исследовании впервые показана высокая частота встречаемости раков желудка с аномальной ядерной экспрессией клаудина-3. Показана значимая взаимосвязь между наличием аномальной ядерной экспрессии и низкой степенью дифференцировки опухолей, а также количеством метастазов в лимфатических узлах. Таким образом, аномальная ядерная экспрессия клаудина-3 может являться ценным прогностическим фактором при раке желудка, и данный феномен требует дальнейшего подробного изучения.

Список литературы:

1. Barmeyer C., Schulzke J.D., Fromm M. Claudin-related intestinal diseases // Seminars in Cell & Developmental Biology. 2015. (42). C. 30–38.
2. Coati I. [и др.]. Claudin-18 expression in oesophagogastric adenocarcinomas: a tissue microarray study of 523 molecularly profiled cases // British Journal of Cancer. 2019. № 3 (121). C. 257–263.
3. Kuo W.-L. [и др.]. Differential expression of claudin-4 between intestinal and diffuse-type gastric cancer. // Oncology reports. 2006. № 4 (16). C. 729–34.
4. Kwon M. Emerging Roles of Claudins in Human Cancer // International Journal of Molecular Sciences. 2013. № 9 (14). C. 18148–18180.
5. Lal-Nag M., Morin P.J. The claudins // Genome Biology. 2009. № 8 (10). C. 235.
6. Matsuda Y. [и др.]. Gastric and intestinal claudin expression at the invasive front of gastric carcinoma // Cancer Science. 2007. № 7 (98). C. 1014–1019.
7. Oleynikova N.А. [и др.]. The expression of claudins in colonic neoplasms // Arkhiv patologii. 2017. № 1 (79). C. 28.
8. Osanai M. [и др.]. Claudins in cancer: bench to bedside // Pflügers Archiv - European Journal of Physiology. 2017. № 1 (469). C. 55–67.
9. Singh A.B., Dhawan P. Claudins and cancer: Fall of the soldiers entrusted to protect the gate and keep the barrier intact // Seminars in Cell & Developmental Biology. 2015. (42). C. 58–65.
10. Singh A.B., Uppada S.B., Dhawan P. Claudin proteins, outside-in signaling, and carcinogenesis // Pflügers Archiv - European Journal of Physiology. 2017. № 1 (469). C. 69–75.
11. Tabariès S., Siegel P.M. The role of claudins in cancer metastasis // Oncogene. 2017. № 9 (36). C. 1176–1190.
12. Todd M.C. [и др.]. Overexpression and delocalization of claudin-3 protein in MCF-7 and MDA-MB-415 breast cancer cell lines // Oncology Letters. 2015. № 1 (10). C. 156–162.
13. Tokuhara Y. [и др.]. Nuclear expression of claudin‑3 in human colorectal adenocarcinoma cell lines and tissues // Oncology Letters. 2017.
14. Zavala-Zendejas V.E. [и др.]. Claudin-6, 7, or 9 Overexpression in the Human Gastric Adenocarcinoma Cell Line AGS Increases Its Invasiveness, Migration, and Proliferation Rate // Cancer Investigation. 2011. № 1 (29). C. 1–11.