Асцит брюшной полости при онкологии яичников прогноз выживаемости


сколько живут, лечение и симптомы

Асцит характеризуется накоплением свободной жидкости в полости живота. Диагноз вторичен и развивается как сопровождающая форма тяжёлых болезней. В частности, онкологии.

Асцит брюшной полости при онкологии встречается в среднем у 10% больных, имеющих злокачественные образования в органах брюшины. Он влечёт осложнения первичного заболевания и затрудняет процесс лечения.

Увеличение жидкости в брюшной полости приводит к тому, что внутренние органы смещаются, расширяются вены в прямой кишке, голени, возрастает риск появления грыж в паху, пупке. Водянка брюшины сопровождает серьёзные болезни и сигнализирует о начале завершающей стадии первичного заболевания.

При каких заболеваниях развивается?

Асцит при онкологии встречается как следствие патологии любого органа вблизи внутренней полости живота. Происходит процесс выброса жидкого секрета в область живота, если опухоль прорастает сквозь наружную стенку органа.

Осложнение сопровождает перечисленные заболевания:

  • Злокачественные образования в матке и яичниках. При такой патологии скопление жидкости может появиться на ранней стадии, если опухоль уже проросла в сторону брюшины. Тогда жидкость производится воспалёнными тканями, расположенными вокруг опухоли. Объём жидкости небольшой и частично выводится из организма самостоятельно. Но в терминальной стадии раковой опухоли, при распространении метастазов асцит приобретает полноценный характер.
  • Рак толстой и прямой кишки. Основной причиной застоя жидкости является метастазирование злокачественных клеток в лимфатическую систему. Метастазы задерживают жидкость в лимфоузлах, что приводит к их расширению и появлению воспалительного процесса. Лимфа попадает в полость живота. В кровеносной системе происходит уменьшение объёма крови, циркулирующей в сосудах. Чтобы привести кровоток в норму, почки выводят из организма меньше мочи. В результате лишняя вода снова попадает в лимфоузлы, а оттуда – в брюшную полость. Объём влаги в брюшине вырастает, цикл замыкается. Такая ситуация может развиваться до тех пор, пока не начнётся почечная недостаточность либо пока инфекция, попавшая в брюшной полость, не вызовет перитонит.
  • Опухоли желудка.
  • Опухоли в молочной железе.
  • Злокачественный процесс в печени. Заболевание развивается как при онкологической опухоли печени, так и при диагнозе цирроза. В 70% случаев рака печени люди страдают водянкой. Развивается осложнение примерно так же, как и при опухолях кишечника. Патология печени не позволяет органу нормально функционировать. В результате проблем с движением крови через печень появляется свободная жидкость вне стенок сосудов. Её избыток должен выводиться с помощью лимфатических узлов. Однако постепенно система даёт сбой, и застоявшаяся лимфа попадает в брюшину.

Асцит может встречаться и у новорождённых детей. Патология возникает, если диагностирована гемолитическая болезнь. Младенцы возрастом до года страдают от патологии при диагнозах гипотрофия, врождённый нефротический синдром.

Опасность водянки живота заключается не только в наступлении тяжёлой стадии онкологии, но и в осложнении работы лёгких и сердца. Давление внутри полости живота повышается, что приводит к дыхательной и сердечной недостаточности.

Этиология возникновения

Полость живота состоит из двух листков. Первый покрывает внутреннюю поверхность брюшины, а второй располагается вокруг органов полости. Клеточные слои производят жидкость.

Содержание жидкости в животе – это норма. При условии, что её вырабатывается ровно столько, чтобы окружить органы брюшины и не позволить им тереться друг о друга. Упомянутая жидкость называется серозной. При нормальной работе организма поглощается слоем эпителия.

Когда механизм нарушается, возникает застой лимфы, ухудшается всасывание влаги, жидкость накапливается в полости живота. Появляется асцит. Таким образом, основная причина развития – сбой механизма водно-солевого баланса в организме.

Механизм развития может отличаться в зависимости от патологии. К примеру, при поражении печени циррозом орган производит мало белка. Уменьшение его уровня приводит к разжижению плазмы. В итоге жидкость через сосудистые стенки попадает в свободную полость, провоцируя асцит. Вдобавок на больной печени образуется рубцовая ткань, которая давит на сосуды и выдавливает из них плазму.

Опасность водянки в возникновении замкнутого круга, так как механизмы работы систем организма один за другим дают сбой.

При сдавленных венах жидкость из них поступает в лимфоток. Система не справляется, давление в узлах растёт, жидкость попадает в полость брюшины. В итоге кровь циркулирует меньше, падает давление.

Организм человека запускает процесс компенсации и начинает усиленно вырабатывать гормоны. Повышение гормонального фона провоцирует рост давления в артериях. Лишняя влага из сосудов снова попадает в живот. Круг замыкается, и асцит приобретает осложненный характер.

В 90% случаев нарастание влаги в полости провоцируют три фактора:

  • поражение печени циррозом;
  • раковая опухоль;
  • нарушения работы сердца.

При онкологическом процессе в дополнение к основным факторам асцита добавляется ещё и воспаление, которое провоцирует опухоль поражённого органа. В последнем случае оболочка органа начинает продуцировать больший объём жидкости, чем способна поглотить. Злокачественное образование также давит на лимфоузлы, препятствуя лимфотоку. Возникает застой, жидкость устремляется в свободное пространство.

Внешнее проявление асцита

Когда осложнение сопровождается недостаточностью работы сердца, происходит нарушение сердечного и печёночного кровотоков. Лишняя плазма поступает в брюшину. Слой эпителия не может поглотить дополнительный объём влаги. В результате развивается водянка живота.

При раковых опухолях асцит провоцируют указанные факторы:

  • Поражение раковыми клетками кровеносных сосудов, что приводит к их закупориванию и попаданию лимфы в полость.
  • Истончение сосудов кровеносной и лимфатической систем рядом с участками метастазов.
  • Уменьшение содержания в крови белка, вызванное нарушением функции печени.

Выделяют причины, не относящиеся к онкологии:

  • Тромбоз вен печени и воротной вены – приводит к росту давления в сосуде и нарушает циркуляцию крови.
  • Хронические болезни почек.
  • Недостаток питательных веществ при голодании.
  • Нарушения в работе щитовидной железы (недостаточная выработка гормонов).
  • Патологические состояния, которые провоцируют застой лимфы по причине закупорки лимфатических сосудов.
  • Воспаление в животе, имеющее неинфекционную природу (к примеру, появление гранулем).

Асцит бывает вызван рядом болезней хронического характера. К примеру:

  • Туберкулёз брюшной полости.
  • Различные заболевания ЖКТ (панкреатит, саркоидоз).
  • Воспалительный процесс в серозных оболочках, вызванный отдельными самостоятельными заболеваниями (ревматизмом, уремией, доброкачественными образованиями яичников).

Факторы, провоцирующие развитие водянки у младенцев, включают в себя:

  • Врождённые болезни при резус-факторном конфликте ребёнка и матери, отсутствии совместимости по группе крови. Прогноз неблагоприятный – летальный исход сразу после появления младенца на свет.
  • Потеря плодом крови в утробе матери, которая приводит к врождённому отёку тканей.
  • Врождённые патологии печени и желчного пузыря, что влечёт нарушение функционирования органов.
  • Нехватка белка в пище ребёнка.
  • Выделение большого количества белка из плазмы крови.

Дополнительно можно отметить ряд причин, которые не провоцируют асцит, но увеличивают риск его развития как сопутствующего осложнения. К ним относят:

  • Хронический алкоголизм – даже при условии, что пациент выпивает небольшое количество пива в день.
  • Наличие гепатитов любой природы.
  • Инъекции наркотических веществ.
  • Неверно проведённое переливание крови.
  • Ожирение любой стадии.
  • Наличие у пациента сахарного диабета 2 типа.
  • Высокое содержание в крови холестерина.

Как проявляется?

Симптоматика зависит от органа, в котором растёт злокачественная опухоль. Осложнение появляется в течение нескольких месяцев и сопровождается симптомами:

  • Выраженный признак асцита – это рост живота. Симптом проявляет себя постепенно с увеличением жидкости в полости. Больной чувствует распирание и тяжесть в животе, возникает болевой синдром, появляется отрыжка.
  • У пациентов с водянкой отекают ноги. На первых стадиях в положении лежа отёки проходят, в дальнейшем постоянно сопровождают больного. Отечность охватывает ногу полностью и переходит даже на половые органы.
  • Жидкость в брюшной полости давит на внутренние органы брюшины, поэтому человек чувствует одышку.

Во время осмотра врач ощупывает живот, диагностирует его увеличение, выпячивание пупка.

Если асцит сопровождает рак яичников, то женщины иногда могут спутать его с беременностью, потому что менструация при опухоли органов репродуктивной системы прекращается.

Признаки асцита вторичны. Основным заболеванием по-прежнему является онкологическая опухоль. Водянка осложняет течение первичной патологии.

Этапы развития

Асцит проявляется в трёх стадиях:

  • Транзиторный этап – жидкости в брюшине скапливается мало, сопровождается процесс вздутием живота. Определить, присутствует ли патологический процесс в животе, возможно только на УЗИ.
  • Умеренный этап – объём жидкости достигает 5 литров, симптомы ставятся более выраженными.
  • Напряжённый этап – в полости живота скапливается больше 20 литров лишней жидкости, осложняется работа сердца и лёгких.

Постановка диагноза

Водянка предполагает наличие основной онкологической болезни.

Помимо осмотра увеличенного живота используют дополнительные методы диагностики:

  • Ультразвуковое исследование – с помощью УЗИ можно обнаружить жидкость на ранней стадии патологии и определить изменения внутренних органов.
  • Рентген.
  • Томография.
  • Прокол стенки брюшины – иначе называется лапароцентез. Процедура направлена на откачивание жидкости из полости живота и её дальнейшее исследование. Клетка из изъятого материала рассматривается под микроскопом для определения наличия воспаления, оценки микрофлоры в брюшной полости.

Лечение патологии

В теории лечение асцита, прежде всего, должно быть направлено на устранение первичной причины – рост раковых клеток. Если удаётся приостановить этот процесс, то можно надеяться на восстановление механизма вывода лишней жидкости нормальным путём.

Но практическое применение химиотерапии помогает лишь при опухолях кишечника. Если злокачественные клетки распространяются на печень, желудок, матку или яичник, лечение не приносит результата.

Поэтому особое внимание уделяют контролю за объёмом жидкости и её своевременным выводом из организма. В этом помогает диета с пониженным содержанием соли в пище. Человека ограничивают в употреблении приправ, жирных блюд, а также приготовленных путём жарения.

Питание строится на включении в рацион большого количества калийсодержащих и богатых белками продуктов. При асците рекомендуют есть:

  • нежирное мясо, рыбу в тушёной и варёной обработке;
  • кисломолочную продукцию;
  • компоты из сухофруктов;
  • овсянку на воде.

Дополнительно используют иные методы лечения.

Мочегонные препараты

Лекарственные средства, которые способствуют выводу лишней жидкости, называют диуретиками. Врачи прописывают их с осторожностью. Вывод жидкого секрета при раковом заболевании увеличивает токсическое воздействие на организм элементов разрушения злокачественных клеток. Поэтому приём диуретиков допустим, если потеря в веса у больного составляет не больше 500 граммов в день.

На начальном этапе лечения пациенту выписывают минимальную дозировку мочегонных лекарств, чтобы снизить риск возникновения побочных эффектов. Эффективными считаются:

  • Фуросемид (Лазикс) – для средства характерно выводить из организма калий. Чтобы не допустить приступов нарушения сердечного ритма, в дополнении назначаются препараты с содержанием калия.
  • Верошпирон – действие препарата основано на гормонах, которые содержатся в составе. За счёт этого удаётся сохранить в крови у онкобольного калий. Капсула действует через несколько дней после начала приёма.
  • Диакарб – средство назначается, если велик риск получить отёк мозга. Для выведения излишка жидкости используется реже.

Во время приёма важной частью терапии является контроль над суточным объёмом выделяемой мочи – диурезом. Если он недостаточен, препараты заменяют на более сильные лекарственные средства: Триампур, Дихлотиазид.

Кроме диуретиков, пациент получает медикаменты иного характера:

  • Средства для укрепления сосудистых стенок (витамины С, Р).
  • Лекарства, не позволяющие жидкости выходить за пределы сосудов.
  • Белковые препараты для улучшения работы печени (концентрат плазмы или растворенный альбумин).
  • Антибиотики (если к асциту присоединилась бактериальная инфекция).

Оперативное вмешательство

Речь идёт о лапароцентезе. Процедура заключается в проколе передней стенки живота под местной анестезией. В прокол вводится трубка, с помощью которой откачивается лишняя жидкость из полости брюшины. Показанием считают напряжённую стадию асцита, когда объём жидкости превысил 20 литров.

За одну процедуру удаётся выкачать 10 литров жидкости. Но частота проведения манипуляции влечёт повышенный риск инфицирования брюшной полости, способный привести к развитию перитонита. В животе пациента могут появиться спайки, что также становится осложнением лапароцентеза.

Поэтому используют дренаж. Трубку оставляют в животе пациента и блокируют на время. Через пару дней повторно повторяют откачивание. Такой подход позволяет контролировать состояние пациента.

Прокол живота не применяют, если:

  • у больного есть спайки в брюшине;
  • присутствует сильно выраженный метеоризм;
  • пациент восстанавливается после удаления грыжи.

Реже при водянке применяют дополнительные хирургические способы лечения:

  • Установка шунта – смысл процедуры в том, чтобы увеличить циркуляцию крови искусственным образом. Брюшина с помощью трубки соединяется с венами. Участвуют в этом верхний полый и яремный сосуд. Под давлением диафрагмы клапан трубки открывается. В этом случае во время дыхания пациента излишки жидкого секрета поступают в венозные сосуды. Таким образом, жидкость из живота постоянно попадает в кровоток и выводится из организма. Метод применяют, если асцит носит рефрактерный характер и после прокола жидкость быстро накапливается заново.
  • Деперитонизационный метод – чтобы вывести жидкость через дополнительные пути, производят процедуру иссечения некоторых участков брюшной полости.
  • Оментогепатофренопексия – метод используют, если невозможно сделать прокол из-за сальника, который срастается с передней стенкой живота. В этом случае сальник иссекают и подшивают к диафрагме.

Средства народной медицины

Специалисты в области народных методов лечения считают, что настойки на травах способны снизить количество жидкости в брюшной полости и купировать асцит. Врачи воспринимают подобные советы негативно, так как пациенты часто перестают следовать основной тактике лечения. Народные средства остановить раковый процесс не смогут. Но могут поспособствовать выводу влаги из организма.

Народные целители рекомендуют пить отвары из корня болотного аира, молочая, болотного сабельника. Кроме этого, врачи признают положительный эффект от употребления мочегонных чаев с расторопшей, почками березы, чабрецом, шалфеем, мятой, зверобоем, пустырником.

Прогноз

Прогноз для людей с диагнозом «асцит полости живота» неблагоприятный даже при отсутствии раковой опухоли.

При прогнозе выживаемости учитывают ряд факторов:

  1. Когда был поставлен диагноз, и началось лечение – на ранних сроках обнаружения осложнения можно надеяться на успех. Важное условие – успешная терапия первичной патологии.
  2. Стадия патологии – транзиторная стадия хорошо поддаётся медикаментозному лечению. При выявлении асцита напряженной стадии у пациента нарастают симптомы недостаточности в работе сердца и лёгких, что существенно снижает вероятность благоприятного исхода.
  3. Прогноз первичного заболевания – этот фактор остается наиболее важным при лечении асцита. Даже при условии эффективности терапии пациент может умереть от выхода из строя основных органов. К примеру, если диагностирован асцит, сопровождающий цирроз печени, выживаемость больных в течение пяти лет с момента постановки диагноза составляет не больше 20%. При нарушениях в работе сердца – не больше 10%

Больше половины зарегистрированных онкобольных живут не дольше трёх лет с момента постановки диагноза. Вторая половина пациентов остается в живых, но качество их жизни существенно снижается, что приводит к ограничению социальной и бытовой деятельности.

Если водянка возникает как сопровождение онкологической патологии, прогноз выживаемости осложняется стадией рака, степенью патологии.

При обнаружении асцита на ранних стадиях терапия злокачественной опухоли бывает удачной.

При запущенности процесса точная статистика выживаемости больных раком в совокупности с асцитом отсутствует. В данной ситуации сложно определить причину ухудшения состояния больного. Она может быть вызвана как первичным заболеванием, так и вторичным процессом.

Осложнения

Помимо тяжёлого течения основной патологии асцит приводит к дополнительным осложнениям. Среди них:

  • Перитонит – возникает, если в живот попадает бактериальная инфекция. Процесс сразу приобретает острый воспалительный характер.
  • Непроходимость кишечника.
  • Образование грыж в области паха, пупка.
  • Недостаточность функционирования сердца и лёгких.
  • Кровотечения в кишечнике.

Процессы запускаются внезапно и провоцируют осложнения в лечении основных патологий.

Профилактические меры

Чтобы исключить скопление жидкого секрета, нужно уделить время профилактике первичных болезней, способных вызвать водянку. К перечню относятся раковые опухоли органов репродуктивной системы, а также цирроз печени, болезни ЖКТ, органов сердечно-сосудистой системы.

Нормальный обмен веществ в организме возможен, если органы работают в нормальном режиме. Полагается следить за здоровьем печени, поджелудочной железы, селезёнки, почек, которые отвечают за вывод токсических веществ.

Меры профилактики включают:

  • Прохождение ежегодной флюорографии.
  • Регулярное прохождение женщинами гинекологических осмотров.
  • Периодическую диспансеризацию.
  • Следование правилам здорового образа жизни.
  • Соблюдение сбалансированного рациона.

асцитов при прогрессировании рака яичников: возможности для открытия биомаркеров и новые возможности для целенаправленной терапии

1. Введение

Эпителиальный рак яичников (ЭРЯ) - пятая по значимости причина смертности от рака среди женщин в западном мире [1]. Заболевания на ранней стадии трудно обнаружить из-за расположения и размера яичников и маточных труб, отсутствия специфических симптомов и надежных методов обследования. Следовательно, у большинства женщин с EOC при обращении за медицинской помощью обнаруживаются запущенные заболевания (стадия III / IV) с метастазами в тазовую и брюшную полости, а также большое количество асцита [2, 3].Наличие большого объема асцита коррелирует с плохим прогнозом, тазовыми и перитонеальными метастазами [4, 5]. EOC включает пять гистопатологических подтипов с уникальными характеристиками: серозная карцинома высокой степени злокачественности (HGSC), серозная карцинома низкой степени злокачественности (LGSC), эндометриоидная карцинома (EC), муцинозная карцинома (MC) и светлоклеточная карцинома [6, 7]. Серозная карцинома яичников высокой степени злокачественности (HGSOC) на сегодняшний день является наиболее распространенным подтипом, и развитие злокачественного асцита в течение болезни особенно часто встречается у этого подтипа [3].Из-за накопления большого объема асцит может быть изнурительным для пациентов, вызывая боль, преждевременное насыщение и респираторный дистресс [8]. Стандарт лечения женщин с тяжелой серозной карциномой яичников (HGSOC) состоит из хирургического удаления опухоли вместе с комбинированной химиотерапией на основе платины, что приводит к средней выживаемости без прогрессирования заболевания (ВБП) 16–22 месяцев и 5-летнему уровню выживаемости. 10–30% [1, 9]. Такой высокий уровень смертности является результатом биологической сложности EOC, сложности резекции множественных имплантатов опухоли брюшины и частого возникновения лекарственной устойчивости, внутренней (первичной) или приобретенной (вторичной), последняя из которых наблюдается наиболее часто.Варианты лечения женщин с устойчивыми заболеваниями остаются очень ограниченными, а рецидивирующие заболевания почти всегда неизлечимы. Напротив, 5-летняя выживаемость женщин с локализованным заболеванием (опухоль ограничена первичным очагом) составляет 95% [3]. Следовательно, важно лучше понять механизмы, участвующие в распространении EOC, и то, как окружающая среда опухоли участвует в этом процессе, чтобы разработать новые терапевтические подходы, нацеленные на важные этапы распространения рака, которые могут улучшить долгосрочную выживаемость.

В большинстве случаев рака человека микросреда опухоли сильно изменена по сравнению с его нормальным аналогом [10, 11]. Важность микросреды опухоли в прогрессировании рака сейчас хорошо оценена. Действительно, двунаправленная связь между опухолевыми клетками и окружающей их средой влияет на начало и прогрессирование заболевания, а также на прогноз пациента [12]. В ответ на меняющиеся условия окружающей среды и сигналы от опухолевых и стромальных клеток окружающая среда опухоли постоянно изменяется в ходе прогрессирования рака, что подчеркивает необходимость понимания того, как среда управляет метастатическим процессом.В отличие от окружающей микросреды в солидных опухолях злокачественный асцит представляет собой уникальную форму окружающей среды. Последние данные свидетельствуют о том, что асцит играет важную роль в прогрессировании опухоли, подчеркивая необходимость понимания его патофизиологии и его влияния на биологию опухолевых клеток, включая его роль в устойчивости к лекарствам, формировании сфероидов, диссеминации и прогрессии опухоли. Здесь мы обсуждаем последние достижения в нашем понимании роли асцита в прогрессировании рака яичников.В частности, мы обращаем внимание на его влияние на формирование, распространение, химиорезистентность и метастазирование сфероидов. Точное определение ключевых молекул в асците, которые способствуют распространению и прогрессированию EOC, предоставит новые стратегии для улучшения выживаемости EOC.

2. Какая опухоль окружает асцит

Как упоминалось ранее, прогрессирование EOC характеризуется прогрессирующим накоплением перитонеальной жидкости, которая предположительно обеспечивает благоприятную локальную среду. Из-за большого объема (до 10 л), высокой плотности клеток и отсутствия поддержки якорения для клеток накопление перитонеальных выпотов, происходящее во время прогрессирования EOC, можно рассматривать как особую среду.Патофизиология накопления асцита включает снижение клиренса перитонеальной жидкости, блокаду дренажа лимфатических каналов, повышенную проницаемость капилляров, в значительной степени из-за фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) [13, 14], снижение уровня белка в крови и снижение печеночного клиренса. , Асцит характеризуется клеточной и бесклеточной фракциями. Клеточная фракция населена гетерогенной смесью опухолевых и стромальных клеток, которая включает клетки мезотелиального происхождения, адипоциты, эндотелиальные и иммунные клетки.Эти стромальные клетки составляют> 99% клеточного состава асцита, что контрастирует со стромальным содержанием опухолевой ткани, средняя относительная доля которого составляет 50% [15]. В солидных опухолях стромальные клетки вносят значительный вклад в злокачественное прогрессирование. В частности, ассоциированные с раком фибробласты (CAF) способствуют выживанию, росту и прогрессированию клеток за счет экспрессии сигнатуры провоспалительного гена, ведущей к секреции ряда факторов роста, включая трансформирующий фактор роста-β1 (TGF β1), IL-6, CSCL1 и CXCL2 среди других [16].По аналогии, стромальные клетки, обнаруженные при злокачественном асците, могут играть аналогичную роль в прогрессировании рака яичников. Действительно, недавние исследования показывают, что стромальные клетки при асците способствуют росту, выживанию и инвазии опухоли [17-19].

Бесклеточная фракция асцита представляет собой динамический резервуар цитокинов, факторов роста, биоактивных липидов и компонентов внеклеточного матрикса (ЕСМ), которые могут иметь про- или противоопухолевые эффекты [20-25]. Было показано, что ряд факторов асцита, включая CCL18, HGF, LPA и VEGF, способствует миграции клеток, инвазии и онкогенезу [20, 26–29].

3. Клеточное содержимое: вклад в метастазирование EOC

Происхождение и фенотип стромальных клеток при асците все еще недостаточно изучены. Однако асцит обычно заселен мезотелиальными клетками [30]. Мезотелиальные клетки отслаиваются от слизистой оболочки брюшины и накапливаются при асците [31]. При устойчивом воспалении мезотелиальные клетки теряют свои эпителиально-подобные характеристики, включая растворение межклеточных соединений и их апикально-базолатеральную полярность, и приобретают мезенхимальный фенотип (переход от мезотелия к мезенхиме (ММТ), в результате чего возникают клетки, подобные миофибробластам, которые характеризуются повышенной способностью к миграции и инвазии [32].Эксперименты по отслеживанию клонов подтверждают, что значительная субпопуляция ассоциированных с раком фибробластов (CAFs), обнаруживаемая при асците, вероятно, происходит из мезотелиальных клеток посредством MMT [33]. CAF, происходящие из мезотелия, имеют общие характеристики с миофибробластами, такие как экспрессия альфа-актина гладких мышц (αSMA), белка активации фибробластов-α (FAPα) и фибробласт-специфического белка 1 (FSP1) [33]. TGF-β участвует в активации мезотелиальных клеток, что приводит к MMT [34]. При асците EOC миофибробластоподобные клетки присутствуют в аномально большом количестве и отличаются от нормальных мезотелиальных клеток.Как только эти клетки накапливаются в асците, они могут «обучаться» факторами роста и цитокинами в окружающей среде, чтобы поддерживать рост опухоли [19]. Было показано, что при стимуляции асцитом миофибробластоподобные клетки продуцируют дипептидилпептидазу IV [35], которая является многофункциональным белком, который в некоторых случаях ассоциируется с ростом опухоли [36]. Воздействие асцита на миофибробластоподобные клетки увеличивает секрецию VEGF и других растворимых факторов, способствующих выживанию [19, 37]. Кроме того, данные нашей лаборатории позволяют предположить, что асцит стимулирует экспрессию и высвобождение MUC16 из мембран мезотелиальных клеток [38].MUC16 представляет собой онкогенный высокомолекулярный муцин, который способствует прогрессированию EOC [39–42] и регулирует образование многоклеточных сфероидов [43]. Следовательно, в результате воздействия асцита миофибробластоподобные клетки становятся основным источником секретируемых факторов, которые, в свою очередь, вносят дополнительный вклад в эволюцию среды опухоли. Это динамическое взаимодействие между окружающей средой и стромальными клетками создает благоприятные условия для прогрессирования опухоли.

В дополнение к сложной природе стромальных клеток, присутствующих при асците, эта среда, по-видимому, также содержит отдельные популяции опухолевых клеток, демонстрирующих различные фенотипические характеристики.Популяция неприлипающих опухолевых клеток в 2D-культурах, экспрессирующих E-кадгерин, EpCAM, CA125, Oct4 и STAT3, была особенно связана с рецидивом заболеваний [44]. Опухолевые клетки выделяются из первичной опухоли и агрегируются в асците. Слущенные опухолевые клетки образуют в асците свободно плавающие многоклеточные сфероиды, размер которых варьируется от 50 до 750 мкм [45]. Эти многоклеточные сфероиды, вероятно, представляют собой инвазивные и метастазообразующие промежуточные звенья [46]. Кроме того, агрегация опухолевых клеток важна для независимого от закрепления роста и выживания.Действительно, будучи взвешенными в перитонеальной жидкости, раковые клетки должны противостоять аноикису, специализированной форме апоптоза, вызываемой отсутствием прикрепления к другим клеткам или внеклеточному матриксу (EMC). Недавно мы охарактеризовали многоклеточные сфероиды из асцита HGSOC. Интересно, что мы обнаружили, что эти сфероиды содержат одно или несколько ядер миофибробластоподобных клеток, заключенных в оболочку из опухолевых клеток, что позволяет предположить, что свободно плавающие опухолевые и стромальные клетки в перитонеальных выпотах могут взаимодействовать друг с другом, образуя гетеротипические сфероиды (Рисунок 1).Анализ компонентов многоклеточных сфероидных клеток, выделенных из асцита EOC, показал, что миофибробластоподобные клетки присутствуют во всех исследованных сфероидах [47]. Основываясь на данных, полученных из модели 3D in vitro , взаимодействие между миофибробластоподобными клетками и опухолевыми клетками опосредуется, по крайней мере частично, β1-интегрином [45, 47]. Кроме того, регулируемый β-catenin ALDh2A1, известный маркер раковых стволовых клеток, также участвует в формировании многоклеточных сфероидов [48].Недавние исследования показывают, что опухолевые клетки обладают различной способностью к образованию сфероидов [45, 47, 49]. Сообщалось о положительной корреляции между образованием компактного сфероида и мезенхимальным фенотипом опухолевых клеток [47, 49]. Следовательно, агрессивные популяции раковых клеток (мезенхимальный фенотип) могут получить преимущество в выживании благодаря своей склонности к образованию более компактных сфероидов. Недавние данные предполагают, что присутствие миофибробластов в многоклеточных сфероидах способствует инвазии опухолевых клеток [50].Эти данные предполагают, что миофибробласты, ассоциированные со сфероидом, могут играть важную роль в прогрессировании EOC. Кроме того, эти стромальные клетки могут играть роль на ранних этапах формирования сфероидов до перитонеальной имплантации. Миофибробласты, расположенные в центре сфероидов, могут обеспечивать исходную матричную поддержку опухолевых клеток, чтобы избежать аноикиса. Связанные со сфероидом миофибробласты могут также секретировать факторы в микроокружении сфероидов, которые индуцируют сигнальные события в опухолевых клетках для дальнейшего ингибирования аноикиса.Недавние данные предполагают, что ассоциированные с опухолью макрофаги (ТАМ) могут способствовать формированию сфероидов и росту опухоли на мышиной модели [51]. Эта группа обнаружила, что почти 80% макрофагов, инфильтрированных в брюшную полость, были обнаружены в сфероидах. Было показано, что ТАМ, ассоциированные со сфероидом, секретируют большое количество эпидермального фактора роста (EGF), что приводит к усилению экспрессии интегрина и ICAM-1 в опухолевых клетках с образованием положительной аутокринной петли обратной связи [51].

Рисунок 1.

Модель взаимодействия миофибробластных клеток с опухолевыми клетками и образования сфероидов.В ответ на внеклеточные сигналы в локальной среде, особенно на TGF-β1, мезотелиальные клетки, выстилающие брюшину, претерпевают мезотелиально-мезенхимальный переход (ММТ), характеризующийся растворением межклеточных соединений, реорганизацией актина и образованием стрессовых волокон. Этот мезенхимальный фенотип характеризуется повышенной миграцией и инвазией. MMT позволяет клеткам отшелушиваться от брюшины до существующей перитонеальной жидкости. Неопубликованные результаты нашей лаборатории позволяют предположить, что при воздействии злокачественного асцита миофибробластоподобные клетки объединяются в очень компактные сфероиды.Эти миофибробластоподобные клеточные агрегаты взаимодействуют с слущившимися опухолевыми клетками с образованием гетеротипических многоклеточных сфероидов. Мезотелиальные клетки, расположенные в центре сфероидов, могут обеспечивать исходную матричную поддержку для клеток EOC, чтобы избежать аноикиса. Внеклеточные сигналы из окружающей среды могут вызывать секрецию факторов выживания в мезотелиальных клетках.

4. Бесклеточный асцит: биомаркеры и прогрессирование EOC

Как упоминалось выше, наличие асцита коррелирует с плохим прогнозом.В исследовании, ограниченном пациентами с ЭРЯ III / IV стадии, 5-летняя выживаемость женщин без асцита составляла 45% по сравнению с 5% у женщин с асцитом [52]. Состав бесклеточного асцита также является основным предиктором клинического прогноза. Например, пациенты EOC с асцитом, содержащим высокие уровни IL-6 (> 2662 пг / мл) при диагностике, имели худший результат [53]. В этом исследовании было обнаружено, что IL-6 является независимым фактором выживаемости без прогрессирования заболевания. Пациенты с EOC и более высоким уровнем экспрессии IFN-γ при асците имеют более короткое безрецидивное прогрессирование и общую выживаемость [54].Измерение цитокинов при асците также может предоставить новый подход к выявлению пациентов с внутренней резистентностью к терапии первой линии [55]. Авторы обнаружили, что комбинация сывороточного уровня CA125 и асцитного лептина была сильным предиктором клинической устойчивости к терапии первой линии. Биохимический состав асцита, особенно уровни хемокинов, рецепторов хемокинов и факторов роста, включая CCL2, CXCL1, CXCL5, CXCL8, CXCL12, HGF, TGF-β1 и VEGF, в недифференцированных опухолях может в некоторой степени объяснять агрессивное поведение этого гистотипа [56].Таким образом, асцит является привлекательной биожидкостью для обнаружения биомаркеров, поскольку ее легко и малоинвазивно получить. Действительно, появляется все больше доказательств того, что проксимальные жидкости, такие как асцит, являются ценными источниками для открытия биомаркеров, поскольку они отражают события в онкогенезе яичников раньше, чем в периферическом кровообращении [57, 58]. Концентрация растворимых факторов обычно намного выше при асците по сравнению с сывороткой, что увеличивает вероятность обнаружения белков с низким содержанием [24, 57].В этом контексте протеомное / пептидомное профилирование асцита было использовано для открытия биомаркеров [59–61]. Были использованы различные экспериментальные подходы, что привело к идентификации различных наборов биомаркеров, каждый из которых требует дальнейшей проверки для определения их истинного потенциала. Тем не менее, профилирование асцита представляет собой потенциально новый подход для поиска столь необходимых новых биомаркеров в контексте EOC.

Помимо вклада определенных типов клеток в асцит, внеклеточные сигналы от внеклеточного асцита обладают потенциальной способностью управлять прогрессированием заболевания.Цитокиновый профиль асцита EOC продемонстрировал повышенные уровни различных про-онкогенных цитокинов, включая адипонектин, CXCL1, CXCL10, CCL2, CCL4, ICAM-1, IL-6, IL-8, IL-10, IL-15, PDGF-BB, RANTES и VEGF [24, 25]. Эти цитокины способствуют созданию воспалительной среды, которая поддерживает хроническое воспаление. Хроническое воспаление, в свою очередь, способствует росту опухоли и перитонеальному распространению [62]. IL-6, вероятно, является наиболее изученным цитокином в этом контексте. Известно, что передача сигналов IL-6 связана со специфическими иммунными и метаболическими изменениями, которые приводят к раковой кахексии, которая часто наблюдается при запущенных заболеваниях.IL-6 играет важную роль в развитии асцита, а также в распространении EOC посредством, по крайней мере частично, индукции ангиогенеза опухоли [63]. В подтверждение роли IL-6 мы обнаружили, что IL-6 и sIL-6R значительно выше у женщин с запущенными заболеваниями по сравнению с женщинами с EOC I / II стадии (таблица 1). VEGF - это хорошо известный фактор, повышающий проницаемость сосудов. Связывание VEGF с его рецептором активирует киназу фокальной адгезии (FAK), которая локализуется в цитоплазматическом хвосте VE-кадгерина на стыках эндотелиальных клеток.FAK фосфорилирует β-катенин, который дестабилизирует межклеточные соединения, что приводит к увеличению проницаемости сосудов [64]. Профилирование метаболома асцита выявило значительные различия в жирных кислотах, холестерине, церамиде, глицерин-3-фосфате, глюкозе и глюкозо-3-фосфате по сравнению с незлокачественными перитонеальными выпотами [65]. Еще предстоит определить, вносят ли эти изменения непосредственный вклад в онкогенную передачу сигналов или они просто отражают активацию путей синтеза жирных кислот, связанных с повышенной метаболической активностью в опухолевых клетках.

Цитокины Серозная стадия I – II RFUa (SEM) (n = 2) Серозная стадия III – IV RFU (SEM) (n = 5) Кратковременное изменение р
IL-6 1352 (302) 14183 (10619) 10,5 <0,0001
Ангиопоэтин-2 6293 (4081) 14683 (11235) 9,8 0,0076
IL-10 457 (45) 4220 (3752) 9.2 0,0003
Лептин 561 (102) 4991 (5849) 8,9 0,0031
sTNF RI 828 (260) 5238 (2768) 6,3 <0,0001
uPAR 1092 (488) 6417 (3387) 5,9 <0,0001
CXCL1 2569 (1386) 14926 (12569) 5,8 0.0003
HGF 1017 (212) 5504 (4708) 5,4 0,0004
OPG 978 (394) 3493 (1606) 3,6 <0,0001
CCL2 1918 (480) 8032 (5439) 4,2 0,0001
Fit-3 лиганд 739 (129) 3092 (2119) 4,2 0,0001
CCL16 593 (146) 2313 (1713) 3.9 0,0003
CCL7 630 (119) 2366 (2184) 3,8 0,0021
IL-1 R4 / ST2 709 (188) 2194 (2078) 3,1 0,0049
CCL22 776 (131) 2301 (1246) 3,0 <0,0001
ICAM-1 4107 (861) 11832 (4961) 2,9 <0.0001
EGFR 871 (239) 2514 (1937) 2,9 0,0013
IGFBP-6 1274 (594) 3668 (1537) 2,9 <0,0001
IL-16 654 (106) 1814 (1738) 2,8 0,0077
CXCL13 679 (98) 1851 (1477) 2,7 0,0022
Ось 1039 (412) 2578 (856) 2.5 <0,0001
CXCL9 773 (103) 1903 (1308) 2,1 0,0017
sTNF RII 2393 (759) 5301 (1694) 2,5 0,0011
Fas 1487 (557) 3779 (3301) 2,5 0,0067
IL-3 734 (191) 1720 (1058) 2,4 0,0006
CCL4 1312 (369) 2739 (1704) 2.2 <0,0001
CCL19 797 (184) 1712 (1521) 2,2 0,0155
IGFBP-1 2827 (1092) 6007 (4692) 2,1 0,0091
IL-6 R 3602 (1009) 7160 (4835) 2,0 0,0048
MIF 2920 (916) 5460 (3396) 1,9 0,0051
sgp130 1510 (359) 2510 (852) 1.7 0,0002
TIMP-1 1189 (233) 1669 (833) 1,5 0,0268

Таблица 1.

Уровни цитокинов на стадии I / II по сравнению со стадией III / Внутривенный асцит рака яичников.

a

Относительная флуоресцентная единица.


SEM: стандартная ошибка среднего.

Во время распространения и прогрессирования EOC существуют обширные клеточные перекрестные помехи и сигнальные события между окружающей средой и опухолевыми клетками.В результате асцит постоянно приспосабливается к различным сигналам. Чтобы охарактеризовать изменения асцита во время прогрессирования EOC, мы выполнили цитокиновый профиль серозного асцита I / II и III / IV стадии. Как показано в таблице 1, 29 цитокинов / хемокинов / факторов роста из 120 протестированных присутствовали на значительно более высоких уровнях при асците III / IV стадии, что подтверждает идею о том, что асцит развивается во время прогрессирования EOC. В соответствии с критической ролью IL-6 в развитии EOC, мы обнаружили несколько компонентов системы транс-передачи сигналов IL-6, включая IL-6, рецептор IL-6 (IL-6R) и растворимый гликопротеин 130 (sgp130), повышен при асците у женщин с запущенными заболеваниями.Такие факторы, как CCL2, участвуют в активации CAFs [12]. Как упоминалось выше, однажды стимулированные миофибробластоподобные клетки при асците обеспечивают источник секретируемых факторов, поддерживающих онкогенез. Следовательно, нарушение определенных факторов при бесклеточном асците может обеспечить дополнительный уровень терапевтического вмешательства.

5. Как окружающая среда опухоли влияет на распространение EOC?

Одной из причин неудачного лечения EOC является его коварный характер, возникающий в результате необычного механизма распространения.В отличие от других опухолей, которые распространяются преимущественно через лимфу и кровоток, EOC имеет отчетливую тенденцию к метастазированию посредством отделения раковых клеток от первичного опухолевого участка в брюшную полость и имплантации в мезотелиальную выстилку брюшной полости. В настоящее время принятая модель метастазов в таз и брюшину включает отложение опухолевых клеток из первичной опухоли в брюшную полость, где они выживают и перемещаются в виде свободно плавающих многоклеточных сфероидов для распространения в отдаленных местах, где они прикрепляются к мезотелиальной выстилке брюшины. и дезагрегировать с образованием метастатического разрастания (рис. 2).Хотя четко не определено, каждый из этих шагов должен требовать адаптивных изменений в опухолевых и / или стромальных клетках, чтобы перейти к следующему шагу.

Рисунок 2.

Модель распространения EOC. CAF в первичной опухоли обучаются опухолевыми клетками приобретать проканкогенные функции. Затем CAF, в свою очередь, секретируют множество факторов, которые позволяют опухолевым клеткам отслаиваться от первичной опухоли. Попав в перитонеальную жидкость, опухолевые клетки объединяются со свободно плавающими мезотелиальными клетками, образуя многоклеточные гетеротипические сфероиды, что позволяет опухолевым клеткам избегать аноикиса и приобретать более инвазивный фенотип.Затем многоклеточные сфероиды прикрепляются к мезотелиальной выстилке с помощью различных молекул клеточной адгезии. Мезотелиальные клетки, выстилающие брюшину, диссоциируют, что позволяет опухолевым клеткам проникать в слизистую оболочку мезотелия.

Один слой мезотелиальных клеток выстилает тазовые и перитонеальные органы, включая диафрагму, серозную оболочку кишечника, сальник и всю брюшину. Этот мезотелиальный слой очень восприимчив к посеву рака яичников [66]. Имплантация сфероидов в брюшину включает взаимодействие между раковыми клетками и мезотелием.Адгезии клеток рака яичников к мезотелиальному слою способствует экспрессия матриксных металлопротеиназ, таких как MMP-2 и MMP-9, а также фибронектина и витронектина, а также их рецепторов интегрина [67–69]. Как только опухолевые клетки прикрепляются к перитонеальной поверхности, они получают доступ к субмезотелиальной среде, воздействуя на мезотелиальную выстилку, управляя миграцией и очищением мезотелиальных клеток [70]. Опухолевые клетки претерпевают эпителиально-мезенхимальный переход (EMT) во время процесса [71].

Клетки выделяются из агрегата первичной опухоли с образованием свободно плавающих многоклеточных сфероидов при асците, которые первоначально распространяются на соседние органы, такие как матка, контралатеральные придатки, мочевой пузырь и прямая кишка (стадия II). После распространения в полость таза EOC будет распространяться по транскелоническому пути в брюшную полость, образуя множественные опухолевые имплантаты (стадия III), которые часто трудно полностью удалить во время циторедуктивной хирургии, и они вносят существенный вклад в связанную с высокой заболеваемостью. с этим раком.Метастазы также могут возникать за пределы брюшной полости (IV стадия). Остается неясным, присущи ли метастатические характеристики первичной опухоли или они присутствуют только в субклоне метастатических клеток в первичной опухолевой массе, или возникают в ответ на сигналы окружающей среды. Этот процесс трансколонического посева может быть продолжающимся метастатическим адаптивным поведением или пассивным процессом, в котором расслоенные опухолевые клетки, которые уже приобрели все необходимые метастатические характеристики, просто переносятся через асцит в брюшную полость к новым участкам.Сравнительные геномные исследования показали аналогичные генетические изменения в первичных опухолях яичников и их соответствующих метастазах, поддерживающих пассивное трансколоническое распространение. Однако транскриптомный анализ совпадающих первичных опухолей и перитонеальных метастазов продемонстрировал активацию определенных путей в метастатических поражениях, что позволяет предположить, что гетерогенность опухолевых клеток, обнаруженных в EOC, обусловлена, по крайней мере частично, природой окружающей их среды [72]. Та же группа определила версикан как ключевой активированный ген в CAF, связанных с первичной опухолью, который способствует подвижности и инвазии клеток EOC за счет активации сигнального пути ядерного фактора-κB (NF-κB) и повышения регуляции CD44, MMP-9 и экспрессия рецепторов подвижности, опосредованная гиалуронаном, в раковых клетках [73].Экспрессия версикана модулировалась активацией передачи сигналов TGF-β в CAF, индуцированной лигандами TGF-β, секретируемыми раковыми клетками. Таким образом, эти данные дополнительно подтверждают идею о том, что асцит играет активную, а не пассивную роль в распространении EOC.

6. Как асцит влияет на опухолевые клетки?

Наблюдение за тем, что асцит часто ассоциируется с наиболее инвазивными злокачественными опухолями, косвенно подтверждает мнение о том, что асцит участвует в прогрессировании EOC.Хотя различные растворимые факторы при асците участвуют в миграции и инвазии EOC-клеток, важно также оценить комбинированный эффект различных факторов, обнаруженных при бесклеточном асците. Puiffe и его коллеги оценили влияние 54 различных асцитов на рост, инвазию и образование сфероидов по сравнению с сывороткой в ​​одной клеточной линии [23]. Они показали, что асцит можно разделить на две категории: стимулирующий или тормозной. Механизмы или факторы, ответственные за эти противоположные эффекты, в дальнейшем не исследовались.В соответствии с результатами Puiffe et al., Lane et al. показали, что не все протестированные асциты EOC (2/6) способствовали миграции раковых клеток [29]. В этом исследовании авторы обнаружили, что CCL18 был одним из факторов асцита, участвующих в индуцированной асцитом миграции клеток. Таким образом, CCL18 может представлять собой потенциально новую мишень в лечении EOC.

Асцит HGSOC обладает свойствами, способствующими выживанию. Асцит подавляет лекарственный и TRAIL-индуцированный апоптоз в клетках EOC. Неудивительно, что, учитывая гетерогенность асцита, величина эффектов варьируется в зависимости от клеточной линии и тестируемого асцита [74, 75].Множественные сигнальные пути активируются асцитом в раковых клетках, включая повышающую регуляцию антиапоптотического белка Mcl-1 через ERK1 / 2-Elk-1 [76], повышающую регуляцию антиапоптотического белка c-FLIP [74], и активация Akt посредством передачи сигналов αvβ5 / FAK [75, 77], все из которых вносят вклад в эффект асцита, способствующий выживанию. В совокупности эти данные подтверждают представление о том, что асцит представляет собой опухолевую среду, обогащенную проканкогенными молекулами. Однако требуются значительные усилия, чтобы получить полное представление о том, как различные факторы асцита могут изменять свойства опухолевых и стромальных клеток.Сложность этих процессов требует разработки моделей, которые максимально точно отражают условия in vivo и .

7. Как мы можем использовать асцит для разработки новых терапевтических стратегий?

Срочно требуются более эффективные методы лечения метастатических заболеваний для EOC, особенно в контексте, когда раннее выявление этого заболевания остается сложной задачей. Поскольку прогноз пациентов с перитонеальными метастазами напрямую коррелирует с оптимальной хирургической циторедукцией [78], а широко распространенные метастазы не всегда полностью поддаются хирургическому вмешательству, разработка новых стратегий ограничения или остановки метастатического прогрессирования является обязательной.В этом контексте новые стратегии, нацеленные на взаимодействие между раковыми клетками и их средой, а также модификации, вызванные воспалением, вероятно, будут широко применимы к ракам, которые метастазируют в брюшную полость. Кроме того, поскольку стромальные клетки генетически более стабильны по сравнению с опухолевыми клетками, нацеливание на стромальные клетки, а не на опухолевые клетки, будет менее подвержено развитию устойчивости. Таким образом, нацеливание на среду опухоли может быть более убедительным вариантом.

Основываясь на наших растущих знаниях о роли асцита и его компонентов, был разработан ряд целевых специфических методов лечения для улучшения результатов EOC.Бевацизумаб, таргетная терапия против VEGF, вероятно, является наиболее изученным агентом, направленным на VEGF, у пациентов с EOC в условиях первичной, поддерживающей или спасательной терапии [79]. Хотя агенты, нацеленные на VEGF, дали многообещающие результаты в EOC в условиях первичной и спасательной терапии, эффективность этих агентов еще предстоит выяснить. Еще один потенциальный путь - методы лечения, использующие иммунную систему. Например, внутрибрюшинная инфузия катумаксомаба, антиэпителиальной молекулы адгезии клеток (EpCAM), обеспечила значительное улучшение признаков и симптомов, связанных с асцитом [80].Катумаксомаб опосредует лизис опухолевых клеток, индуцированный Т-клетками. Абаговомаб представляет собой мышиное моноклональное антиидиотипическое антитело, которое имитирует части CA125. Он разработан, чтобы действовать как активный иммуноген, направленный на нарушение иммунной толерантности к антигену. К сожалению, в клинических испытаниях фазы III абаговомаб не показал улучшения в отношении выживаемости без прогрессирования или общей выживаемости [81]. Другое антитело против CA125, ореговомаб, также не продемонстрировало улучшения результатов у пациентов с EOC [82]. Химерное антитело против ИЛ6 Силтуксимаб оценивалось в клинических испытаниях фазы II, но продемонстрировал очень ограниченную клиническую пользу [83].Другие новые стратегии включают в себя концепцию нейтрализации хронического воспаления, связанного с опухолью, в виде асцита в высоко провоспалительной среде [84].

8. Выводы и направления на будущее

Возрастает интерес к пониманию роли среды опухоли в контексте рака яичников. Недавние исследования выявили новые биологические концепции и определили новые терапевтические стратегии для воздействия на асцит. Как показывает ограниченный клинический успех, достигнутый к настоящему времени, остается множество проблем, включая способы идентификации и нацеливания на чувствительные молекулы с учетом сложности и гетерогенности среды опухоли.Хотя неоднородность асцита является потенциальным ограничением, она также предоставляет уникальную возможность для разработки персонализированной медицины, основанной на характеристиках пациента. В этом контексте профилирование бесклеточных компонентов асцита может помочь в принятии клинических решений при ведении пациентов. Важным аспектом преодоления ограничений, связанных с неудачными клиническими испытаниями, является разработка и внедрение подходящих доклинических моделей in vitro, и in vivo, , которые точно отражают клиническую ситуацию.Например, все больше данных свидетельствует о том, что поведение клеток в 3D-культурах отличается от однослойных культур и лучше отражает ситуацию in vivo и .

Доступность асцита означает легкодоступный источник проксимальных жидкостей. В этом контексте асцит - это среда, из которой мы потенциально можем получить диагностические и прогностические биомаркеры. С развитием нашего понимания перекрестных помех между различными клеточными компонентами асцита и различными сигналами, которые клетки получают из окружающей среды, ожидается, что надежные биомаркеры станут доступны в ближайшем будущем.

Благодарности

Эта работа была поддержана внутренним финансированием Université de Sherbrooke.

Заявление о конфликте интересов

Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов по данной статье.

Вклад автора

Пиче А. подготовил документ и написал окончательную версию. Мэтт И. и Бессет П. рассмотрели проект и одобрили окончательный вариант.

.

границ | Объемы асцита и микросреда рака яичников

Введение

Эпителиальный рак яичников является ведущей причиной смерти от гинекологических злокачественных новообразований среди женщин в развитых странах; по оценкам, заболеваемость во всем мире составляет 205 000 случаев в год, что приводит к ~ 125 000 смертей (1). Хотя прогноз в случаях, выявленных на ранней стадии, весьма благоприятен, подавляющее большинство случаев диагностируется на поздней стадии, с 5-летней выживаемостью менее 30% (2, 3).Варианты лечения рака яичников на поздней стадии крайне ограничены и очень инвазивны, особенно при развитии злокачественного асцита (2).

Злокачественный асцит - это осложнение, наблюдаемое при терминальной стадии рака яичников, которое значительно снижает качество жизни и снижает смертность. Избыточное накопление жидкости в брюшной полости возникает из-за сочетания нарушенного оттока жидкости и повышенной сетевой фильтрации. Считается, что образование злокачественного асцита происходит из-за увеличения внутрибрюшинной проницаемости сосудов (4).Локальная секреция фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) является ключевым фактором как роста опухоли, так и образования асцита (5). 38% злокачественных асцитов у женщин связаны с раком яичников. Во время болезни у более чем одной трети женщин с раком яичников развивается асцит (3). Вздутие живота, анорексия, одышка, бессонница, утомляемость, респираторный дистресс, низкая способность ходить, боль, дискомфорт в нижних конечностях и отек - одни из наиболее распространенных симптомов, связанных со злокачественным асцитом.Асцит в основном лечится косвенно, с помощью внутривенной химиотерапии на основе платины против основного заболевания. Когда развивается химиорезистентное заболевание, трудноизлечимый асцит становится серьезной проблемой, и большинство пациентов получают частый парацентез для временного облегчения симптомов (3). Хотя повторное дренирование асцита может улучшить состояние, асцит обычно рецидивирует через короткий период времени. Свободно плавающие раковые клетки, которые выделяются из первичной опухоли, часто присутствуют в асцитической жидкости, что приводит к внутрибрюшинным метастазам (4).У большинства женщин с диагнозом эпителиальный рак яичников на момент постановки диагноза обнаруживаются интраабдоминальные метастазы. Идентификация механизмов, участвующих в агрессивности рака яичников и связанных с ним патологий, включая образование метастазов и накопление асцитической жидкости, срочно необходима для определения новых целей для более эффективного контроля и лечения.

Неинвазивная магнитно-резонансная томография (МРТ) и магнитно-резонансная спектроскопическая томография (MRSI) могут использоваться для характеристики микросреды опухоли и понимания ее роли в формировании асцита.Здесь мы применили in vivo MRI и 1 H MRSI и 1 H MRS экстрактов опухолей, чтобы лучше понять взаимосвязь между сосудистой сетью опухоли, метаболизмом и накоплением асцита в экспериментальной модели рака яичников. Клеточная линия ID8 представляет собой линию клеток эпителиальной папиллярной серозной аденокарциномы яичников, происходящих из эпителиальных клеток поверхности яичников мыши, трансформированных после многократных пассажей in vitro (6). Клетки были разработаны, чтобы понять ранние механизмы возникновения и прогрессирования рака яичников (6).Эти клетки ID8 были дополнительно трансформированы для сверхэкспрессии VEGF (7). При внутрибрюшинном введении клетки ID8-VEGF индуцировали множественные опухолевые узелки, локализованные на висцеральных и париетальных поверхностях брюшной полости. В основном они присутствуют в диафрагмальной брюшине, воротах печени и тазу, напоминая карциному яичников человека (7). У этих животных также развился асцит, который на поздней стадии заболевания перерос в геморрагический (8). Для наших исследований мы использовали сингенную модель ID8-Defb29 Vegf.В этой модели был добавлен бета-дефенсин для взаимодействия с VEGF-A и увеличения васкуляризации опухоли. Бета-дефенсин и VEGF-A взаимодействуют, способствуя васкулогенезу опухоли. Бета-дефенсин хемоаттрактирует предшественников дендритных клеток, тогда как VEGF-A в первую очередь индуцирует их эндотелиально-подобную дифференцировку и миграцию в сосуды (9). В большинстве экспериментальных исследований рака яичников раковые клетки яичников вводятся в брюшную полость, вызывая асцит и перитонеальное распространение опухолей. Однако при этой процедуре большинство клеточных линий не образуют солидных опухолей.Вместо этого мы выполнили микрохирургическую ортотопическую имплантацию ткани рака яичника в яичник мышей C57BL / 6J (10). Опухоли достигли ~ 300 мм 3 через 4–6 недель. После имплантации ортотопической опухоли у некоторых мышей развился асцит большого объема (> 50 мкл), в то время как у других асцит отсутствовал или был незначительным (<50 мкл). Мы применили неинвазивную МРТ и MRSI, чтобы лучше охарактеризовать различия в сосудистой сети опухоли и метаболизме между опухолями, которые вызвали асцит с низким и большим объемом.

Материалы и методы

Клеточные линии и имплантация опухолей

Клетки

ID8-Defb29 Vegf выращивали в среде RPMI 1640 с 10% фетальной бычьей сыворотки и культивировали в стандартных условиях инкубатора для культивирования клеток при 37 ° C в увлажненной атмосфере, содержащей 5% CO. 2 .Клетки ортотопически имплантировали мышам C57BL / 6J с использованием двухэтапного процесса, как описано ранее (10, 11). Сначала были созданы подкожные опухоли путем инокуляции клеточной суспензии 2 × 10 6 клеток ID8-Defb29 Vegf в 0,05 мл сбалансированного солевого раствора Хэнкса в бок самок мышей C57BL / 6J. Когда опухоль достигала ~ 100–200 мм 3 , ее иссекали, разрезали на небольшие кусочки сопоставимого размера в стерилизованных условиях и хирургическим путем имплантировали яичник анестезированных самок мышей C57BL / 6J.Мышей сканировали каждые 2 недели для оценки роста опухоли. Эксперименты проводились, когда ортотопические опухоли достигали объемов ~ 200–300 мм 3 (соответствует диаметру ~ 7,5–8,5 мм). Все хирургические процедуры и обращение с животными выполнялись в соответствии с протоколами, утвержденными Комитетом по уходу и использованию животных Университета Джона Хопкинса, и соответствовали Руководству по уходу и использованию лабораторных животных, опубликованному NIH.

In vivo МРТ сосудов и MRSI

Визуализирующие исследования были выполнены на аппарате 9.Спектрометр 4T Bruker (Bruker BioSpin Corp., Биллерика, Массачусетс) с использованием объемной катушки диаметром 25 мм, размещенной вокруг туловища мыши. Мышей анестезировали смесью кетамина и ацепромазина. Анатомический T 1 -взвешенных изображений были получены для локализации ортотопических опухолей. Чтобы охарактеризовать сосудистый объем опухоли и проницаемость, мы использовали ранее опубликованный протокол (12, 13). Вкратце, количественные карты T 1 были получены до и после внутривенного введения альбумин-GdDTPA (доза 500 мг / кг).Альбумин-GdDTPA синтезировали, как описано ранее (14). Хвостовую вену мыши катетеризировали перед помещением животного в спектрометр. Карты скорости релаксации мультисрезов (1 / T 1 ) были получены методом восстановления насыщения в сочетании с быстрой визуализацией T 1 SNAPSHOT-FLASH. Сначала была получена карта M 0 с задержкой восстановления 10 с. Затем были получены изображения 4 срезов (толщиной 1 мм), полученные с пространственным разрешением в плоскости 250 мкм (матрица 128 × 128, поле обзора 32 мм, 8 средних значений) для трех задержек релаксации (100 мс, 500 мс и 1 с).Эти карты восстановления T 1 были получены до i.v . инъекция альбумина-GdDTPA и повторение в течение 23 минут, начиная с 3 минут после i.v . инъекция контрастного вещества. В конце визуализационных исследований измеряли T 1 крови. Карты релаксации были восстановлены из наборов данных для трех различных времен релаксации и набора данных M 0 на попиксельной основе. Карты произведения сосудистого объема (VV) и площади поверхности проницаемости (PSP) были созданы из отношения значений (1 / T 1 ) на изображениях к таковому для крови.

Метаболический MRSI

Метаболические карты tCho были получены из среза толщиной 4 мм с использованием визуализации двухмерного химического сдвига (2D-CSI) (15) [время эхо-сигнала (TE) = 135 мс, время повторения (TR) = 1500 мс, количество измерений (NA) = 4] с водяным подавлением VAPOR (16). Контрольные изображения сигнала неподавленной воды (TE = 20 мс, NA = 2) были получены для создания количественных карт в произвольных единицах, как описано ранее (17). Обработка изображений производилась с использованием специальных инструментов, разработанных на интерактивном языке данных (IDL).

Опухоли, асциты и метастазы

Мышей умерщвляли и измеряли объем асцитической жидкости. Легкие, печень и лимфатические узлы вырезали и фиксировали в формалине для количественной оценки распространения метастазов. Опухоли разрезали пополам, причем одну половину зажимали замораживанием для MR экстрактов и анализа белка, а другую половину фиксировали в формалине.

МР-спектроскопия двухфазных экстрактов

Экстракты опухолей были получены методом двухфазной экстракции метанолом / хлороформом / водой (1/1/1) (18, 19).Вкратце, опухоли фиксировали замораживанием, измельчали ​​до порошка и взвешивали. Добавляли ледяной метанол и образцы экстракта опухоли гомогенизировали. Наконец добавляли хлороформ и ледяную воду. Образцы экстракта хранили при 4 ° C в течение ночи для разделения фаз. Затем образцы центрифугировали в течение 30 минут при 15000 g при 4 ° C для разделения фаз. Фазу вода / метанол, содержащую водорастворимые метаболиты, обрабатывали хелексом (Sigma Chemical Co., Сент-Луис, Миссури) в течение 10 минут на льду для удаления двухвалентных катионов.Гранулы Chelex удаляли фильтрованием. Метанол удаляли на роторном испарителе, а оставшуюся водную фазу лиофилизировали. Хлороформ из липидной фазы выпаривали, используя газообразный азот. Обе фазы хранили при -20 ° C до использования. Водорастворимые экстракты ресуспендировали в 0,6 мл дейтерированной воды (D 2 O), содержащей 2,4 × 10 -7 моль 3- (триметилсилил) пропионовой 2,2,3,3-d 4 кислоты (TSP ; Sigma-Aldrich, Сент-Луис, Миссури, США) в качестве внутреннего стандарта.Липидорастворимые экстракты ресуспендировали в 0,4 мл хлороформа-D и 0,2 мл метанола-D4 с 0,05 об.% Тетраметилсилана (ТМС) (Cambridge Isotope Laboratories, Inc., Тьюксбери, Массачусетс, США) в качестве внутреннего стандарта (19 ). Полностью релаксированные МР-спектры экстрактов 1 H получали на спектрометре Bruker Avance 500, работающем при 11,7 Тл (Bruker BioSpin Corp., Биллерика, Массачусетс), с использованием 5-мм обратного зонда HX и следующих параметров регистрации: 30 ° угол поворота, ширина развертки 6000 Гц, время повторения 9,5 с, точки данных во временной области 32K и 128 переходных процессов (18).Спектры анализировали с использованием программного обеспечения Bruker XWINMR3.5 (Bruker BioSpin Corp., Billerica, MA). Определяли интегралы интересующих метаболитов и нормировали на вес опухоли. Для определения концентраций значения интеграции пиков метаболитов из спектров 1 H сравнивали с внутренними стандартами TSP и TMS (19). Статистическую значимость оценивали с помощью теста Стьюдента t . P -значения ≤ 0,05 считались статистически значимыми.

Иммуноблот клеток и экстрактов опухолей

Белки экстрагировали из замороженных опухолей с использованием буфера для лизиса радиоиммунопреципитации, обогащенного коктейлем ингибиторов протеаз, дитиотреитолом, фенилметилсульфонилфторидом, ортованадатом натрия и фторидом натрия (Sigma Chemical Co., Сент-Луис, Миссури). Концентрацию белка оценивали с помощью набора для анализа белков Bradford Bio-Rad (Bio-Rad, Hercules, CA). Около 60 мкг общего белка было разделено на 7,5% гелях SDS-PAGE от Bio-Rad, перенесено на нитроцеллюлозные мембраны и зондировано антителами против мышиного FAS (A-5) (Santa Cruz Biotechnology; разведение 1: 400), cPLA2 (Santa Cruz Biotechnology; разведение 1: 200), ApoE (M-20) (Santa Cruz Biotechnology; разведение 1: 200). GAPDH использовали в качестве контроля загрузки и определяли с помощью моноклонального антитела (Sigma Aldrich, разведение 1: 50 000).Иммуноблоты были разработаны с использованием набора хемилюминесцентных субстратов SuperSignal West Pico (Thermo Scientific, Rockford, IL).

Результаты

Мышей визуализировали при размере опухоли ~ 200–300 мм. 3 . Как показано на рисунках 1A, B, две группы были идентифицированы на основании отсутствия асцита или асцита с низким объемом (рисунок 1A) и с высоким объемом (рисунок 1B). Асцитическая жидкость, обнаруженная на анатомических изображениях МРТ, характеризовалась наличием расширенного живота и сигнала низкой интенсивности внутри брюшной полости.Наличие или отсутствие асцита подтверждено ex vivo . Метастазы чаще встречались у мышей с асцитом, особенно в органы брюшной полости, включая диафрагму (67 против ,0%), печень (100 против ,20%) и кишечник (17 против ,0%). ), как показано на рисунках 1C – H. Метастазы в легкие наблюдались у 67% мышей с высоким асцитом по сравнению с 60% у мышей без асцита.

Рисунок 1 . Типичные анатомические T 1 взвешенных изображений мыши без асцита (A) и мыши с высоким асцитом (B) .Репрезентативные гистологические изображения печени мыши без асцита (C) , печени мыши с высоким асцитом (D) , легких мыши без асцита (E) , легких мыши с высоким асцитом (F) , кишечник мыши с высоким асцитом (G) , диафрагма мыши с высоким асцитом (H) .

Общий холин (tCho) был обнаружен с помощью 1 H MRSI во всех визуализированных ортотопических опухолях (Фигуры 2A, B). Сигнал tCho представляет собой сумму свободного холина, фосфохолина (PC) и глицерофосфохолина (GPC), который проявляется в виде одного пика в спектрах 1 H MR, полученных in vivo .Как показано на репрезентативных изображениях, сигнал в опухолях был неоднородным, что подтверждает важность получения MRSI 1 H, а не одиночного воксельного MRS, когда это возможно. Мы количественно оценили сигнал tCho и наблюдали значительно более высокую концентрацию tCho у мышей с большим объемом асцита (рис. 2C). Не было различий в объемах опухолей между двумя группами (рис. 2D), что позволяет предположить, что в этой модели нарастание асцита не зависело от размера опухоли. Корреляции между количеством образовавшегося асцита и продолжительностью прогрессирования опухоли не было.

Рисунок 2 . Типичные карты плотности tCho у мыши без асцита (A) и у мыши с высоким асцитом (B) . Концентрации tCho в опухоли у мышей с асцитом от нулевого до низкого объема и у мышей с асцитом большого объема (C) ( n = 5 и n = 7, соответственно; * p <0,05). Объем опухоли у мышей с асцитом от нулевого до небольшого объема и у мышей с асцитом большого объема (D) ( n = 5).

Мы измерили объем сосудов (VV) и произведение площади поверхности проницаемости (PSP) в опухолях ID8-Defb29 Vegf с использованием МРТ макромолекулярного контрастного вещества альбумин-гадолиний-DTPA. Типичные карты показаны на рисунке 3A для мыши без асцита (верхний ряд) и для мыши с повышенным количеством асцита (нижний ряд). Количественная оценка этих карт выявила значительно более низкий VV и более низкий уровень PSP в опухолях мышей с асцитом большого объема по сравнению с асцитом малого объема (Фигуры 3B, C).

Рисунок 3. (A) Типичные анатомические изображения, карты сосудистого объема и карты произведения площади поверхности проницаемости у мыши без асцита (верхний ряд) и у мыши с асцитом большого объема (нижний ряд). Опухоли выделены белым цветом. Объем сосуда (B) и произведение площади поверхности проницаемости (C) Значения для наивысших 10, 25, 100% ненулевых значений и для общего количества вокселов показаны здесь ( n = 5; * p <0.05, ** p <0,01, *** p <0,005).

Для дальнейшего изучения метаболических различий между обоими типами опухолей мы извлекли опухоли и выполнили MRS с высоким разрешением 1 H. Анализ липидной фазы, полученной после двухфазной экстракции, выявил более высокие концентрации холестерина, фосфатидилхолина (PtdCho), фосфатидилэтаноламина (PtdE) и более низкое соотношение CH 2 / Ch4 в опухолях от мышей с асцитом большого объема (рис. 4). На рис. 4А показаны характерные спектры МР липидной фазы 1 H.Количественная оценка данных показана на рисунке 4B ( n = 6, p <0,05). Не наблюдалось значительных различий в экстрактах опухолей в водной фазе (данные не показаны).

Рисунок 4. (A) Типичный липид опухоли 1 H MR-спектры от мыши без асцита и мыши с асцитом большого объема показаны здесь. (B) Концентрация липидов в экстрактах опухолей от мышей с нулевым или низким объемом асцита и мышей с большим объемом асцита в условных единицах ( n = 6; * p <0.05).

Чтобы лучше понять различия, наблюдаемые в липидных структурах опухолей, мы исследовали уровни экспрессии некоторых белков, участвующих в метаболизме липидов и холестерина (рис. 5). Хотя не наблюдали значительных различий в экспрессии цитозольной фосфолипазы A2 (cPLA2) и ApoE, мы наблюдали более низкую экспрессию синтазы жирных кислот (FAS) в опухолях из группы с большим объемом асцита.

Рисунок 5 . Репрезентативные иммуноблоты, показывающие уровни экспрессии cPLA2, ApoE и FAS у мышей с низким асцитом ( n = 5) и мышей с высоким асцитом ( n = 5).GAPDH использовали в качестве контроля загрузки.

Мы также выполнили qRT-PCR для анализа уровней экспрессии мРНК Chk и VEGF опухоли и не обнаружили существенных различий между группами без асцита или с низким объемом и с большим объемом асцита (данные не показаны). Различия в объеме асцита и в VV и PSP, измеренном in vivo между группами, по-видимому, не связаны напрямую с экспрессией VEGF в опухолях.

Обсуждение

Несмотря на схожий генетический фон, у мышей C57BL / 6J с имплантированными опухолями ID8-Defb29 Vegf не развился асцит аналогичного объема.В то время как у некоторых развился асцит большого объема, у других асцит был незначительным или отсутствовал. У мышей с асцитом большого объема появилось больше метастазов, особенно в диафрагму, кишечник и печень, что подтверждает роль асцитической жидкости в диссеминации и метастазировании клеток рака яичников. При раке яичников метастазы могут возникать разными путями. Злокачественные клетки могут попадать непосредственно в брюшную полость из первичной опухоли, распространяться внутри полости и переноситься перитонеальной жидкостью в брюшину, диафрагму и сальник.Клетки могут также распространять через лимфатической системы, что приводит к высокому уровню поражения тазовых и парааортальных лимфатических узлов. Гематогенное распространение менее распространено, но также может возникать при раке яичников. В ретроспективном клиническом исследовании 372 пациентки с раком яичников были разделены на 2 группы в зависимости от наличия или отсутствия асцита (20). Не было обнаружено различий в размере опухоли и стадии заболевания, как и в нашем исследовании. Однако наблюдалась корреляция между наличием асцита и внутрибрюшинным и забрюшинным распространением опухоли (20).Более того, наличие и объем асцита были значительно связаны с выживаемостью пациента (20).

Мы наблюдали значительно более низкие VV ​​и PSP в опухолях мышей с асцитом большого объема. Трансэндотелиальная утечка белков и макромолекул из микрососудов в брюшную полость связана с образованием асцита, пассивно втягивая воду в брюшину из-за осмотического эффекта (21). VEGF и связанная с этим повышенная проницаемость сосудов вовлечены в формирование асцита (5, 21, 22).Терапия анти-VEGF на модели рака яичников у крыс привела к уменьшению образования асцита и снижению проницаемости сосудов, обнаруженному на МРТ (21). Под влиянием увеличения VEGF микрососуды опухоли становятся сверхпроницаемыми. Взаимосвязь между объемами асцита и проницаемостью сосудов напрямую не оценивалась. Значительное снижение VV ​​и PSP, наблюдаемое в группе с большим объемом асцита, может быть связано с давлением, создаваемым большим объемом асцита в брюшной полости, вызывающим коллапс сосудов, который блокирует доставку альбумина-Gd-DTPA и ограничивает его экстравазацию.В нашем исследовании все опухоли сверхэкспрессировали VEGF. В результате мы не наблюдали никаких различий в уровнях экспрессии VEGF. Однако не все мыши формировали одинаковые объемы асцита, что связано с дополнительными факторами, регулирующими объемы асцита. Наши результаты предполагают, что асцит большого объема, вероятно, приведет к опухолям с плохой сосудистой доставкой, что может иметь серьезные последствия для проведения лечения и терапевтической эффективности у пациентов с раком яичников.

Несколько исследований также продемонстрировали роль лимфатической обструкции при асците, связанном с опухолью (23).Клетки, белки и макромолекулы предпочтительно расположены во внутрисосудистом пространстве. Однако они также могут просачиваться и накапливаться в брюшной полости и возвращаться в системный кровоток через перитонеальную лимфатическую систему. Возможно, лимфодренаж был более эффективным у мышей без асцита или с низким объемом асцита.

Также наблюдались различия в метаболизме опухолей между двумя группами с более высокими концентрациями холестерина, PtCho и PtE в опухолях мышей, характеризующихся асцитом большого объема.Липиды играют решающую роль в регуляции роста, деления и апоптоза клеток, выступая в качестве источника химической энергии, структурных компонентов клеточной мембраны и молекул передачи сигнала. Липиды могут быть расщеплены на биореактивные липидные медиаторы, которые регулируют множество канцерогенных процессов, включая рост клеток, миграцию клеток и образование метастазов (24). Было показано, что асцит и кровь рака яичников человека содержат высокий уровень биологически активных липидных факторов (25). Биоактивные липидные факторы, такие как лизофосфатидная кислота (LPA), могут продуцироваться мезотелиальными клетками брюшины и клетками рака яичников.LPA увеличивает миграцию раковых клеток, инвазию клеток через монослои мезотелиальных клеток брюшины и адгезию клеток к волокнам коллагена 1, которые необходимы для образования метастазов. Клетки рака яичников характеризуются гиперактивным липогенезом с повышенной скоростью синтеза липидов на de novo (26). ФАС является ключевым ферментом в этих процессах (26, 27). Повышенный FAS ранее наблюдался при раке яичников (26, 27). Хотя мы действительно измерили FAS в обеих группах мышей, наши данные показали более низкую экспрессию FAS у мышей с большим объемом асцита.

Фосфолипаза A 2 (PLA 2 ) играет решающую роль в прогрессировании опухоли яичников и формировании асцита (28). Этот фермент расщепляет PtCho, основной липид мембраны, с образованием лизо-фосфатидилхолина (лизо-PtdCho). Активность cPLA 2 выше в тканях эпителиального рака яичников по сравнению с доброкачественными или нормальными тканями (28), и более высокие уровни лизо-PtdCho и арахидоновой кислоты измеряются при эпителиальном асците рака яичников по сравнению с доброкачественным циррозом печени (28, 29). ,Здесь мы не наблюдали каких-либо различий в уровнях экспрессии cPLA2 между обеими группами, несмотря на более высокий уровень PtdCho в опухолях мышей с большим объемом асцита. Хотя не было разницы в уровнях cPLA2 в опухоли, полученной как при высоком, так и при низком объеме асцита, возможно, что другие подтипы PLA2, такие как кальций-независимый iPLA2 или sPLA2, могут по-разному экспрессироваться в этих типах опухолей (28).

Более высокие уровни холестерина были измерены в опухолях с асцитом большого объема.Высокий уровень холестерина ранее был обнаружен в агрессивных поверхностных эпителиальных клетках яичников мышей (30). Повышенная концентрация холестерина в опухолях яичников может быть объяснена повышенным поглощением липопротеинов низкой плотности (ЛПНП), которые содержат большую часть холестерина в плазме (31). Для пролиферации раковых клеток требуется повышенный энергетический метаболизм и биосинтез мембран, которые могут объяснить поглощение липопротеинов, наблюдаемое при злокачественном раке яичников, наряду с повышением активности рецептора ЛПНП (31).Было показано, что клетки рака яичников, подвергшиеся воздействию микроокружения яичников, имеют повышенную экспрессию множества ферментов, участвующих в мевалонатном пути, первых метаболических этапах синтеза холестерина (32). Более того, симвастатин, ингибитор HMG-CoA редуктазы, ключевого фермента, участвующего в биосинтезе холестерина, может подавлять рост поражений яичников ID8 (32). Аполипопротеины - это многофункциональные белки, транспортирующие холестерин, триглицериды и фосфолипиды в циркулирующих жидкостях.Их метаболизм и биосинтез не регулируются при злокачественных опухолях яичников. АпоЕ, важный компонент липопротеинов плазмы, сверхэкспрессируется при раке яичников (33). Он отвечает за метаболизм и транспорт холестерина и играет решающую роль в пролиферации и выживании ApoE-экспрессирующих клеток рака яичников (34). Однако наблюдаемые нами различия в уровнях холестерина не были связаны с различиями в экспрессии ApoE.

Заключение

Таким образом, несмотря на схожий генетический фон и уровни экспрессии VEGF, опухоли ID8-Defb29 Vegf, имплантированные ортотопически, индуцировали очень разные объемы асцита, что подчеркивает важность факторов микроокружения опухоли в накоплении асцита.Наши данные предполагают, что большие объемы асцита могут перекрывать сосуды, что влияет на доставку терапевтических агентов. Эти исследования позволяют по-новому взглянуть на сосудистые и метаболические различия при отсутствии асцита или асците с малым объемом и асците с большим объемом, что заслуживает дальнейшего дальнейшего изучения.

Авторские взносы

M-FP и ZB внесли свой вклад в концепцию и дизайн исследования. M-FP, BK, YM, FW получили данные. Компания M-FP провела анализ данных и написала первый черновик рукописи.BK, YM, FW, TW, C-FH и ZB критически отредактировали рукопись. Все авторы внесли свой вклад в доработку рукописи, прочитали и одобрили представленную версию.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось в отсутствие каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

Эта работа была поддержана фондом Tina's Wish Foundation и NIH R35CA209960, R01CA193365 и P30CA06973.

Сокращения

Chk, холинкиназа; Чо, свободный холин; CSI, визуализация химического сдвига; FAS, синтаза жирных кислот; ГПХ, глицерофосфохолин; МРТ, магнитно-резонансная томография; МРС, магнитно-резонансная спектроскопия; MRSI, магнитно-резонансная спектроскопическая визуализация; ПК, фосфохолин; PtdCho, фосфатидилхолин; PtdE, фосфатидилэтаноламин; tCho, общий холин; VEGF, фактор роста эндотелия сосудов.

Список литературы

1. Стэнвелл П., Рассел П., Картер Дж., Патер С., Хайнце С., Маунтфорд К.Оценка опухолей яичников методом протонной магнитно-резонансной спектроскопии при трех Тесла. Инвест Радиол. (2008) 43: 745–51. DOI: 10.1097 / RLI.0b013e31817e9104

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

2. Ахмед Н., Стенверс К.Л. Знакомство с асцитом при раке яичников: возможности для трансляционных исследований на основе таргетной терапии. Передняя Онкол. (2013) 3: 256. DOI: 10.3389 / fonc.2013.00256

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

4.Smolle E, Taucher V, Haybaeck J. Злокачественный асцит при раке яичников и роль таргетной терапии. Anticancer Res. (2014) 34: 1553–61.

PubMed Аннотация | Google Scholar

5. Масуми Могхаддам С., Амини А., Моррис Д.Л., Пургхолами М.Х. Значение фактора роста эндотелия сосудов в росте и перитонеальной диссеминации рака яичников. Метастаз рака Ред. (2012) 31: 143–62. DOI: 10.1007 / s10555-011-9337-5

CrossRef Полный текст | Google Scholar

6.Роби KF, Тейлор CC, Sweetwood JP, Cheng Y, Pace JL, Tawfik O и др. Разработка сингенной модели мышей для событий, связанных с раком яичников. Канцерогенез (2000) 21: 585–91. DOI: 10.1093 / carcin / 21.4.585

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

7. Чжан Л., Ян Н., Гарсия Дж. Р., Мохамед А., Бененсия Ф., Рубин С. К. и др. Создание сингенной модели мышей для изучения эффектов фактора роста эндотелия сосудов при карциноме яичников. Am J Pathol. (2002) 161: 2295–309. DOI: 10.1016 / S0002-9440 (10) 64505-1

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

8. Джанат-Амсбери М.М., Йокман Д.В., Андерсон М.Л., Кибак Д.Г., Ким С.В. Сравнение ID8 MOSE и VEGF-модифицированных клеточных линий ID8 на иммунокомпетентной животной модели рака яичников человека. Anticancer Res. (2006) 26: 2785–9.

PubMed Аннотация | Google Scholar

9. Конехо-Гарсия Дж. Р., Бененсия Ф., Курреж М. С., Канг Э., Мохамед-Хэдли А., Баканович Р. Дж. И др.Проникающие в опухоль предшественники дендритных клеток, рекрутируемые бета-дефенсином, вносят вклад в васкулогенез под влиянием Vegf-A. Nat Med. (2004) 10: 950–8. DOI: 10,1038 / нм1097

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

10. Пенет М.Ф., Кришнамачари Б., Уайлдс Ф., Мирончик Ю., Меззанзаника Д., Подо Ф. и др. Влияние пантетина на прогрессирование опухоли яичников и метаболизм холина. Передняя Онкол. (2016) 6: 244. DOI: 10.3389 / fonc.2016.00244

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

11. Бхарти С.К., Уайлдс Ф., Хунг С.Ф., Ву ТК, Бхуджвалла З.М., Пенет М.Ф. Метаболомическая характеристика асцитической жидкости экспериментального рака яичников. Метаболомика (2017) 13: 113. DOI: 10.1007 / s11306-017-1254-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

12. Патак А.П., Артемов Д., Уорд Б.Д., Джексон Д.Г., Ниман М., Бхуджвалла З.М. Характеристика внесосудистого переноса жидкости макромолекул в интерстиции опухоли с помощью магнитно-резонансной томографии. Cancer Res. (2005) 65: 1425–32. DOI: 10.1158 / 0008-5472.CAN-04-3682

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

13. Патхак А.П., Артемов Д., Нееман М., Бхуджвалла З.М. Метастазирование в лимфатические узлы в ксенотрансплантатах рака молочной железы связано с увеличенными участками внесосудистого дренажа, площадью лимфатических сосудов и инвазивным фенотипом. Cancer Res. (2006) 66: 5151–8. DOI: 10.1158 / 0008-5472.CAN-05-1788

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

14.Оган МД. Альбумин, меченный Gd-DTPA: усиливающий внутрисосудистый контраст агент для магнитно-резонансной томографии пула крови: подготовка и характеристика. Инвест Радиол. (1988) 23: 961. DOI: 10.1097 / 00004424-198812000-00022

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

15. Пенет М.Ф., Патак А.П., Раман В., Баллестерос П., Артемов Д., Бхуджвалла З.М. Неинвазивная многопараметрическая визуализация метастаз-допустимых микроокружений в ксенотрансплантате рака простаты человека. Cancer Res. (2009) 69: 8822–9. DOI: 10.1158 / 0008-5472.CAN-09-1782

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

16. Tkac I., Starcuk Z, Choi I.Y, Gruetter R. In vivo 1H ЯМР-спектроскопия головного мозга крысы при времени эхо-сигнала 1 мс. Magn Reson Med. (1999) 41: 649–56. DOI: 10.1002 / (SICI) 1522-2594 (199904) 41: 4 <649 :: AID-MRM2> 3.0.CO; 2-G

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

17. Болан П.Дж., Мейсами С., Бейкер Э.Х., Лин Дж., Эмори Т., Нельсон М. и др. In vivo количественное определение соединений холина в груди с помощью 1H MR спектроскопии. Magn Reson Med. (2003) 50: 1134–43. DOI: 10.1002 / mrm.10654

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

18. Глунде К., Раман В., Мори Н., Бхуджвалла З.М. Подавление холинкиназы, опосредованное РНК-интерференцией, в клетках рака молочной железы вызывает дифференцировку и снижает пролиферацию. Cancer Res. (2005) 65: 11034–43. DOI: 10.1158 / 0008-5472.CAN-05-1807

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

20.Ayhan A, Gultekin M, Taskiran C, Dursun P, Firat P, Bozdag G, et al. Асцит и эпителиальный рак яичников: переоценка различных аспектов. Int J Gynecol Cancer (2007) 17: 68–75. DOI: 10.1111 / j.1525-1438.2006.00777.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

21. Госсманн А., Хельбич Т.Х., Мезиано С., Шамес Д.М., Вендланд М.Ф., Робертс Т.П. и др. Магнитно-резонансная томография в экспериментальной модели рака яичников человека, демонстрирующая изменение проницаемости микрососудов после ингибирования фактора роста эндотелия сосудов. Am J Obstet Gynecol. (2000) 183: 956–63. DOI: 10.1067 / моб.2000.107092

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

22. Сенгер Д. Р., Ван де Ватер Л., Браун Л. Ф., Надь Дж. А., Йео К. Т., Йео Т. К. и др. Фактор сосудистой проницаемости (VPF, VEGF) в биологии опухолей. Метастаз рака Ред. (1993) 12: 303–24. DOI: 10.1007 / BF00665960

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

23. Сангисетти С.Л., Шахтер Т.Дж. Злокачественный асцит: обзор факторов прогноза, патофизиологии и терапевтических мер. World J Gastrointest Surg. (2012) 4: 87–95. DOI: 10.4240 / wjgs.v4.i4.87

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

25. Xu Y, Shen Z, Wiper DW, Wu M, Morton RE, Elson P и др. Лизофосфатидная кислота как потенциальный биомаркер рака яичников и других гинекологических заболеваний. JAMA (1998) 280: 719–23. DOI: 10.1001 / jama.280.8.719

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

26. Мукерджи А., Ву Дж., Барбур С., Фанг X.Лизофосфатидная кислота активирует липогенные пути и синтез липидов de novo в клетках рака яичников. J Biol Chem. (2012) 287: 24990–5000. DOI: 10.1074 / jbc.M112.340083

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

27. Пизер Е.С., Вуд ФД, Гейне Х.С., Романцев Ф.Е., Пастернак Г.Р., Кухайда ФП. Ингибирование синтеза жирных кислот задерживает прогрессирование заболевания в модели рака яичников с ксенотрансплантатом. Cancer Res. (1996) 56: 1189–93.

PubMed Аннотация | Google Scholar

28. Цай Кью, Чжао З., Анталис К., Ян Л., Дель Приоре Дж., Хамед А.Х. и др. Повышенная и секретируемая активности фосфолипазы А как новые потенциальные терапевтические мишени при эпителиальном раке яичников человека. FASEB J. (2012) 26: 3306–20. DOI: 10.1096 / fj.12-207597

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

29. Сяо Ю.Дж., Шварц Б., Вашингтон М., Кеннеди А., Вебстер К., Белинсон Дж. И др. Электрораспылительный ионизационный масс-спектрометрический анализ лизофосфолипидов в асцитических жидкостях человека: сравнение содержания лизофосфолипидов в злокачественных и злокачественных опухолях.незлокачественные асцитические жидкости. Anal Biochem. (2001) 290: 302–13. DOI: 10.1006 / abio.2001.5000

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

30. Андерсон А.С., Робертс П.С., Фрисард М.И., Макмиллан Р.П., Браун Т.Дж., Лоулесс М.Х. и др. Метаболические изменения во время прогрессирования рака яичников как мишени для лечения сфингозином. Exp Cell Res. (2013) 319: 1431–42. DOI: 10.1016 / j.yexcr.2013.02.017

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

31.Ades A, Carvalho JP, Graziani SR, Amancio RF, Souen JS, Pinotti JA и др. Поглощение эмульсии, богатой холестерином, опухолевыми тканями яичников. Gynecol Oncol. (2001) 82: 84–7. DOI: 10.1006 / gyno.2001.6203

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

32. Гринуэй Дж. Б., Виртанен К., Ош К., Ревей Т., Харди Д., Шеперд Т. и др. Рост опухоли яичников характеризуется сигнатурой гена мевалонатного пути в ортотопической сингенной модели эпителиального рака яичников. Oncotarget (2016) 7: 47343–65. DOI: 10.18632 / oncotarget.10121

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

33. Hough CD, Sherman-Baust CA, Pizer ES, Montz FJ, Im DD, Rosenshein NB, et al. Крупномасштабный серийный анализ экспрессии генов показывает, что гены дифференциально экспрессируются при раке яичников. Cancer Res. (2000) 60: 6281–7.

PubMed Аннотация | Google Scholar

34. Chen YC, Pohl G, Wang TL, Morin PJ, Risberg B, Kristensen GB, et al.Аполипопротеин E необходим для пролиферации и выживания клеток при раке яичников. Cancer Res. (2005) 65: 331–7.

PubMed Аннотация | Google Scholar

,

Рак яичников: стадии и прогноз

Диагноз рака яичников может быть пугающим или подавляющим. Прогноз дает общую картину, хотя прогноз зависит от индивидуальных факторов.

Прогноз рака яичников зависит от стадии и таких факторов, как возраст человека и общее состояние здоровья.

В этой статье будут описаны стадии рака яичников, варианты лечения и показатели выживаемости.

Поделиться на Pinterest При определении стадии рака врачи принимают во внимание ряд факторов.

Стадии рака яичников варьируются от 1 до 4, в зависимости от размера опухоли и того, насколько далеко она распространилась по телу.

Эту стадию обычно проводит гинеколог-онколог, специалист, специализирующийся на раке репродуктивных органов.

И Международная федерация гинекологии и акушерства, и Американский объединенный комитет по раку разработали очень похожие системы стадирования рака яичников.

Оба принимают во внимание три фактора при определении стадий рака яичников:

  • Размер опухоли : это включает оценку размера опухоли и того, распространился ли рак за пределы яичников и фаллопиевых труб.
  • Лимфатические узлы : Это включает проверку наличия рака в близлежащих лимфатических узлах.
  • Метастаз : это включает проверку того, распространился ли рак на отдаленные части тела, такие как легкие, печень или кости.

Рак 1 стадии

Рак яичников 1 стадии находится в одном или обоих яичниках или фаллопиевых трубах. Он не распространился на лимфатические узлы или отдаленные участки тела.

В некоторых случаях рак развивается на поверхности яичника или раковые клетки отслаиваются, и врачи обнаруживают их в жидкости брюшной полости или таза.

Рак стадии 1 имеет три подкатегории:

  • Если рак находится в одном яичнике или маточной трубе, подкатегория - 1a.
  • Если обнаружены оба яичника или маточные трубы, подкатегория - 1b.

Подкатегория 1c, если рак находится в одном или обоих яичниках или фаллопиевых трубах и выполняется любое из следующих условий:

  • Ткань вокруг опухоли разорвалась во время операции.
  • Рак находится вне яичника или маточной трубы.
  • Раковые клетки появляются в жидкости малого таза или брюшной полости.

Рак 2 стадии

Рак яичников 2 стадии распространился на другие органы малого таза, такие как мочевой пузырь, матка, прямая кишка или толстая кишка. Он не распространился на лимфатические узлы или области за пределами таза.

Рак стадии 2 имеет две подкатегории:

  • 2a : Рак распространился на матку или маточные трубы, но не на близлежащие лимфатические узлы или удаленные участки.
  • 2b : Рак распространился на близлежащие органы малого таза, такие как мочевой пузырь или прямая кишка, но не на близлежащие лимфатические узлы или отдаленные участки.

Рак 3 стадии

Рак яичников 3 стадии поражает один или оба яичника, фаллопиевы трубы или слизистую оболочку брюшной полости, которая называется брюшиной.

Он также распространился на близлежащие органы малого таза и лимфатические узлы.

Рак стадии 3 состоит из четырех подкатегорий:

  • 3a1 : Рак распространился за пределы таза в лимфатические узлы, возможно, расположенные вблизи брюшины, но не в отдаленные места.
  • 3a2 : Как указано выше, рак распространился на органы около таза.Микроскопические отложения рака присутствуют на слизистой оболочке живота.
  • 3b : Как указано выше, отложения на облицовке теперь видны невооруженным глазом, но меньше 2 сантиметров (см).
  • 3c : То же, что и выше, но размер отложений превышает 2 см.

Рак 4 стадии

Рак яичников 4 стадии распространился на жидкость вокруг легких или на печень, кости, селезенку, кишечник или более отдаленные лимфатические узлы.

Стадия 4 рака имеет две подкатегории:

  • 4a : Рак распространился на жидкость вокруг легких, но нигде, кроме брюшной полости.
  • 4b : Рак распространился на печень, кости, селезенку, кишечник или более отдаленные лимфатические узлы.
Поделиться в PinterestВрач может лучше понять степень распространения рака во время операции.

Стадия рака яичников важна, потому что она помогает направлять лечение рака и дает лучшее понимание прогноза пациента.

Врач может определить стадию рака в двух точках:

  • Предоперационная, клиническая стадия : Это включает использование изображений, чтобы получить представление о метастазах и разработать предварительный план лечения.Это может быть особенно полезно, если человеку нельзя сделать операцию.
  • Хирургическая стадия : Во время операции хирург может подтвердить и лучше визуализировать степень распространения рака.

Чтобы определить, насколько далеко распространился рак, врач может взять пробы из:

  • ближайших лимфатических узлов
  • таза
  • брюшной полости
  • диафрагмы
  • сальника, который представляет собой слой жировой ткани, покрывающий органы в брюшная полость
  • брюшина, ткань, выстилающая внутреннюю часть живота
  • асцит, который представляет собой скопление жидкости в брюшной полости

При отсутствии асцита врачи могут выполнить промывание брюшины во время операции.Это включает в себя промывание пространства внутри живота, называемого брюшной полостью.

Врачи могут также использовать визуализационные тесты для оценки размера опухолей и того, распространился ли рак за пределы своей исходной точки. Вот несколько примеров полезных тестов:

Выживаемость при раке яичников зависит, помимо других факторов, от стадии рака.

Программа по надзору, эпидемиологии и конечным результатам (SEER) Национального института рака оценивает, что в 2019 году в США будет 22 530 новых случаев рака яичников.Это составит 1,3% всех новых случаев рака.

SEER также сообщает, что 13 980 человек умрут от рака яичников в стране в течение года, что составляет 2,3% всех смертей от рака.

В целом, 47,6% людей выживают в течение 5 лет после диагноза рака яичников, согласно данным за 2009–2015 годы. Однако этап диагностики является ключевым.

SEER также отслеживает выживаемость при раке яичников на основе того, насколько далеко рак распространился по диагнозу. Он использует три классификации:

  • Локализованный рак ограничен яичниками.
  • Региональный рак распространился на близлежащие области или лимфатические узлы.
  • Далеко рак распространился далеко за пределы области происхождения.

Ниже приведены 5-летние коэффициенты выживаемости при раке яичников по классификации:

Региональный 75.280
Классификация Уровень выживаемости
Локальный 92,4%
Дальний 29.2%
Неизвестно 24,3%

Врачи при постановке диагноза классифицируют 59% случаев рака яичников как отдаленные.

Степень, а также стадия рака могут помочь врачу порекомендовать наилучший курс лечения.

Степень злокачественности характеризует степень мутации раковых клеток или степень их сходства с обычными клетками.

Этот показатель очень важен, так как он может определить скорость, с которой рак может расти или распространяться.

Ниже мы описываем варианты лечения по стадиям, но помните, что степень рака также является ключевым фактором при лечении.

Лечение рака яичников зависит от нескольких факторов, включая стадию, тип и степень рака, а также от предпочтений человека и общего состояния здоровья.

Стадия 1

Первичным лечением рака яичников 1 стадии является операция по удалению опухоли. Во многих случаях хирург удаляет яичники, маточные трубы и матку.

Человеку может потребоваться дополнительное лечение, если после оценки опухоли в лаборатории медицинская бригада обнаружит высокую степень рака. В этом случае врач может порекомендовать химиотерапию.

Этапы 2–4

Лечение обычно начинается с операции по удалению:

  • опухоли
  • яичников
  • маточных труб
  • матки

Чтобы удалить весь рак, хирургу также может потребоваться удаление кусочки других органов, таких как кишечник или печень.

После операции человек получит химиотерапию. Врачи будут следить за прогрессом пациента с помощью анализов крови и визуализации.

Если рак очень запущен, врач может порекомендовать неоадъювантную химиотерапию перед операцией. Это недавняя стратегия.

Название «неоадъювантная химиотерапия» просто относится к химиотерапии, которую врачи назначают перед операцией, и цель которой - уменьшить опухоль. Удаление опухоли меньшего размера требует меньшего хирургического вмешательства и меньшего риска.

Однако, в зависимости от индивидуальных факторов, риск хирургического вмешательства может перевешивать преимущества, и врачи могут рекомендовать нехирургические варианты.

Например, когда рак находится на 4 стадии, человек и его врач могут выбрать паллиативное лечение, направленное на облегчение симптомов и обеспечение комфорта.

Рак яичников часто трудно обнаружить на ранних стадиях. Оптимальный курс лечения и прогноз зависят от стадии, типа и степени злокачественности рака на момент постановки диагноза.

Важно помнить, что показатели выживаемости являются приблизительными. Прогноз зависит от факторов, специфичных для каждого человека.

Врач может предоставить конкретную информацию о прогнозе и вариантах лечения.

.

Смотрите также