Зміни протеїназно-інгібіторного балансу при рості злоякісних пухлин з індукованою резистентністю до цисплатину

НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

ІНСТИТУТ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЇ ПАТОЛОГІЇ, ОНКОЛОГІЇ

І РАДІОБІОЛОГІЇ ім. Р.Є. КАВЕЦЬКОГО

КОВТОНЮК ОКСАНА ВОЛОДИМИРІВНА

УДК 616-006.04:615.477.2:57.042.2:615.277.3

ЗМІНИ ПРОТЕЇНАЗНО-ІНГІБІТОРНОГО БАЛАНСУ ПРИ РОСТІ ЗЛОЯКІСНИХ ПУХЛИН З ІНДУКОВАНОЮ РЕЗИСТЕНТНІСТЮ ДО ЦИСПЛАТИНУ

14.01.07 – онкологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Київ – 2008

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України.

Науковий керівник-

академік НАН України, доктор медичних наук, професор Чехун Василь Федорович,

директор, завідувач відділу механізмів протипухлинної терапії Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України.

Офіційні опоненти: -

доктор біологічних наук, професор Воронцова Ада Леонідівна,

провідний науковий співробітник відділу експериментальних клітинних систем Інститутуекспериментальної патології, онкології і радіобіології

ім. Р.Є. Кавецького НАН України;

кандидат біологічних наук

Кизим Олександра Йосипівна,

старший науковий співробітник лабораторії біохімії Інституту отоларингології ім. проф. О.С.Коломійченка АМН України

Захист дисертації відбудеться “26” березня 2008 року о 13.30 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.155.01 в Інституті експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України (03022, м. Київ, вул. Васильківська, 45).

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ІЕПОР ім. Р.Є. Кавецького НАН України.

Автореферат розісланий “26” лютого 2008 року.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради,

кандидат біологічних наук

Л.М. Шлапацька

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність проблеми. Проблема формування лікарської резистентності до цитостатиків є, без сумніву, надзвичайно актуальною і навіть ключовою в клінічній практиці, оскільки саме цей феномен у багатьох випадках визначає неефективність хіміотерапії і ставить під загрозу життя онкологічних хворих.

На сьогодні відомо, що резистентність пухлинних клітин до цитостатиків є багатофакторним явищем і пов’язана з рядом особливостей клітин на рівні цитоплазматичної мембрани, внутрішньоклітинних систем детоксикації, систем репарації (Liang X.J. et al., 2004; Longley D.B. et al., 2005; Чехун В.Ф. и соавт., 2006; Chekhun V.F. et al., 2007). Однією з відомих причин виникнення лікарської резистентності може бути порушення сигнальних шляхів розвитку апоптозу (Biliran H.Jr. et al., 2005; Choi H.K. et al., 2005; Ohmichi M. et al., 2005). Слід зазначити, що серед численних факторів регуляції апоптозу, викликаного дією протипухлинних препаратів, значну роль відіграють серинові протеїнази – представники окремого класу протеолітичних ферментів. Зокрема, на сьогодні встановлена участь серинових протеїназ у регуляції апоптозу, індукованого дією цисплатину – протипухлинного препарату, який широко застосовується в клінічній практиці (Kim R. et al., 2001; Wu C.H. et al., 2002; Downing S. et al., 2003; Chien J. et al., 2006; Alfano D. et al., 2006). За цих обставин логічно припустити участь серинових протеїназ та їх інгібіторів і в формуванні резистентності до цисплатину, тим більше, що дані ферменти та їх інгібітори відіграють суттєву роль у механізмах, які асоціюються зі зниженням накопичення цитостатику в пухлинній клітині (Dong Y. et al., 1997).

Слід зазначити, що в літературі вже є інформація про зв’язок між зміною рівня експресії серинових протеїназ та розвитком резистентності пухлинних клітин до цисплатину (Dong Y. et al., 1997; Osmak M. et al., 1999; Alfano D. et al., 2006), хоча цей зв’язок виявлений лише в системах іn vitro. Що стосується ситуації in vivo, то тут проблема залишається відкритою, і її висвітлення є, безумовно, актуальним; не менш важливим за цих умов є вивчення рівня інгібіторів протеолітичних ферментів, оскільки нормальне функціонування системи протеолізу знаходиться під контролем ендогенних інгібіторів протеолітичних ферментів.

Серед основних природних інгібіторів серинових протеїназ особливий інтерес викликають б1-інгібітор протеїназ (б1-ІП) і б2-макроглобулін (б2М), які є важливою складовою частиною антипротеолітичного потенціалу плазми крові (Hibbets К. et al., 1999; Нероев В.В. и соавт., 2007). Інтегральним показником, який дозволяє визначати ендогенну активність серинових протеїназ плазми крові/пухлинної тканини і дає уявлення про протеолітичний потенціал біологічного об’єкту, є рівень сумарної протеолітичної активності – ПРА (Веремеенко К.Н. и соавт., 2000). Враховуючи те, що співвідношення рівнів ПРА з рівнями б1-ІП і б2М свідчить про стан динамічної рівноваги між протеїназами та їх інгібіторами в плазмі крові чи пухлинній тканині, не виключено, що співставлення рівнів ПРА/б1-ІП і ПРА/б2М в динаміці росту пухлин з різним ступенем чутливості до цитостатику може бути важливим критерієм розвитку лікарської резистентності в умовах іn vivo. Саме цій проблемі – дослідженню змін протеїназно-інгібіторного балансу при рості пухлин з індукованою резистентністю до цисплатину, присвячена дана робота.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у відділі механізмів протипухлинної терапії Інституту експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України у відповідності з планом науково-дослідної роботи інституту за темами: “Вивчення біологічних особливостей пухлинного процесу при формуванні фенотипу лікарської резистентності” (2000–2004 рр., державний реєстраційний № 0101U000670), “Роль гомоцистеїну в процесах формування лікарської резистентності пухлин до дії цитотоксичних препаратів” (2004–2007 рр., державний реєстраційний № 0104U006131).

Мета дослідження. Дослідити зміни протеолітичної активності та вмісту основних інгібіторів протеїназ (плазма крові та пухлинна тканина) при рості експериментальних пухлин з індукованою резистентністю до цисплатину.

Задачі дослідження.

1. Вивчити кінетику росту резистентної до цисплатину карциноми Герена.

2. Дослідити динаміку змін ПРА, вмісту б1-ІП та б2М в плазмі крові щурів при рості резистентної до цисплатину карциноми Герена.

3. Вивчити кінетику росту та інтенсивність метастазування карциноми легені Льюїс з індукованою резистентністю до цисплатину.

4. Дослідити динаміку змін ПРА, вмісту б1-ІП та б2М в плазмі крові мишей при рості карциноми легені Льюїс з індукованою резистентністю до цисплатину.

5. Дослідити динаміку змін ПРА та вмісту б1-ІП у тканині карциноми легені Льюїс з індукованою резистентністю до цисплатину.

6. Вивчити зміни протеїназно-інгібіторного балансу в плазмі крові та пухлинній тканині при рості карциноми Герена та карциноми легені Льюїс з індукованою резистентністю до цисплатину.

7. Проаналізувати кореляційні залежності між зміною рівнів ПРА, вмісту б1-ІП і б2М та кінетикою росту експериментальних пухлин з індукованою резистентністю до цисплатину.

Об’єкт дослідження – миші лінії С57BL/6 з перещепленою карциномою легені Льюїс (вихідного та резистентних до цисплатину підштамів); щури лінії Вістар з перещепленою карциномою Герена (вихідного та резистентного до цисплатину штамів).

Предмет дослідження – індукована резистентність до цисплатину, протеолітична активність та вміст основних інгібіторів протеїназ (б1-ІП та б2М), кінетика росту пухлин, метастазування.

Методи дослідження – використання експериментальних модельних систем пухлинного росту, біохімічні, статистичні.

Наукова новизна. Вперше експериментально доведено, що формування резистентності карциноми Герена та карциноми легені Льюїс до цисплатину супроводжується суттєвими змінами кінетики пухлинного росту: пролонгацією латентного періоду росту пухлини та підвищенням швидкості її росту в експоненційній фазі. Встановлено, що зміна кінетики росту пухлин асоціюється з підвищенням рівнів ПРА і б1-ІП та зниженням рівня б2М в плазмі крові.

Вперше виявлено пряму кореляційну залежність між об’ємом резистентної карциноми Герена та рівнями ПРА (rho = 0,7; p = 0,000001) і б1-ІП (rho = 0,67; p = 0,000002) в плазмі крові. Пряма кореляційна залежність між об’ємом пухлини та рівнями ПРА (rho = 0,42; p = 0,05) і б1-ІП (rho = 0,65; p = 0,001) в плазмі крові виявлена також при рості карциноми легені Льюїс за умов розвитку резистентності до дії цисплатину. Аналогічний кореляційний зв’язок між об’ємом резистентної до цисплатину карциноми легені Льюїс та рівнями ПРА (rho = 0,5; p = 0,03) і б1-ІП (rho = 0,76; p = 0,0001) був виявлений безпосередньо і в пухлинній тканині.

Вперше за співвідношенням рівнів ПРА/б1-ІП та ПРА/б2М в плазмі крові тварин з різними за чутливістю до цисплатину пухлинами виявлено, що розвиток резистентності карциноми Герена та карциноми легені Льюїс до цитостатику супроводжується порушенням протеїназно-інгібіторного балансу в напрямку підвищення рівня ПРА. Показано, що при рості резистентної до цисплатину карциноми легені Льюїс (LLC-27) в пухлинній тканині значно підвищується рівень ПРА та знижується рівень б1-ІП у порівнянні з такими у вихідній пухлині. Виявлено асоціативний зв’язок між змінами протеїназно-інгібіторного балансу в плазмі крові та пухлинній тканині при розвитку резистентності карциноми легені Льюїс до цисплатину.

Практичне значення результатів дослідження. Особливості протеїназно-інгібіторного балансу, виявлені в динаміці росту пухлин з індукованою резистентністю до цисплатину в плазмі крові та пухлинній тканині, можуть бути використані для подальшої розробки методів оцінки чутливості злоякісних пухлин до дії даного цитостатику. Одержані дані можуть також бути підґрунтям для пошуку шляхів профілактики метастазування через вплив на систему протеолізу.

Особистий внесок здобувача. Здобувачем особисто поставлена мета роботи, сформульовані основні завдання і налагоджені методи дослідження. Автором зібрана та проаналізована сучасна наукова література за темою дисертації, самостійно виконані наукові дослідження, проведено аналіз первинного матеріалу, статистичну обробку отриманих даних. Автором проведено теоретичне узагальнення результатів роботи, сформульовані основні положення і висновки дисертації.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи були представлені та обговорені на: VI конференції молодих онкологів України (Київ, 2003); ІІ науково-практичній конференції молодих вчених та спеціалістів “Актуальні проблеми фармакології та токсикології” (Київ, 2005); ІІІ з’їзді онкологів та радіологів СНД (Мінськ, Білорусія, 2004); 18 European association for cancer research (Інсбрук, Австрія, 2004); International Student Congress of Medical Sciences (Гронінген, Нідерланди, 2005); всеукраїнській науково-практичній конференції з міжнародною участю “Молекулярні основи і клінічні проблеми резистентності до лікарських засобів”, (Київ, 2006); International Medical Students’ Congress in Novi Sad (Сербія, 2006); 17 European Student’s Conference (Берлін, Німеччина, 2006); IV з’їзді онкологів та радіологів СНД (Баку, Азербайджанська Республіка, 2006).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 13 наукових робіт, у тому числі 3 статті у провідних фахових журналах, рекомендованих ВАК України та 9 тез у матеріалах вітчизняних та міжнародних з’їздів та конференцій. Отримано 1 патент на винахід в Україні.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 148 сторінках друкованого тексту, складається із вступу, огляду літератури, 6-ти розділів, аналізу і узагальнення результатів досліджень, висновків, списку використаних джерел. Робота ілюстрована 11 таблицями та 36 рисунками. Список цитованої літератури налічує 215 першоджерел, у тому числі 195 зарубіжних.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Матеріали та методи дослідження. В дослідженнях використано 478 мишей-самців лінії С57Bl/6 та 140 щурів-самців лінії Вістар, які були отримані з розплідника віварію ІЕПОР ім. Р.Є. Кавецького НАН України. Утримання тварин та робота з ними проводилися у відповідності до загальноприйнятих міжнародних правил виконання робіт з експериментальними тваринами.

Штами карциноми Герена та карциноми легені Льюїс були отримані з Банку клітинних культур ІЕПОР ім. Р.Є. Кавецького НАН України. Перещеплення експериментальних пухлин здійснювали загальноприйнятим методом. Вироблення резистентності пухлин до цисплатину досягали шляхом послідовних перещеплень пухлинних клітин, які одержували від тварин, котрим було проведено курс ін’єкцій цитостатику.

Після перещеплення суспензії пухлинних клітин тварини були поділені на дві групи: контрольну і дослідну. Цисплатин (“Ebewe”, Австрія) вводили тваринам дослідної групи на 7 добу після перещеплення пухлини в дозі 1,2 мг/кг внутрішньочеревинно через день – всього п’ять ін’єкцій. Тваринам контрольної групи за аналогічною схемою вводили стерильний фізіологічний розчин. Пухлини дослідної групи використовували для приготування суспензії клітин, які перещеплювали тваринам другого пасажу. В експериментах з карциномою Герена було проведено 12 послідовних перещеплень, в експериментах з карциномою легені Льюїс – 27. Вивчення кінетики росту пухлин та визначення показників системи протеолізу проводили у тварин контрольних груп.

Дослідження на щурах з кариномою Герена були проведені на 2 групах тварин: 1 група – тварини, яким було перещеплено вихідну карциному Герена (Guerin carcinoma, (GC));

2 група – тварини, яким було перещеплено карциному Герена, попередньо проведену через 12 пасажів на щурах, котрим проводили послідовні введення цисплатину (GC/R).

В серії досліджень на мишах з кариномою легені Льюїс використовували 4 групи тварин:

1 група – тварини, яким було перещеплено вихідну карциному легені Льюїс (Lewis lung carcinoma, LLC).

2 група – тварини, яким було перещеплено карциному легені Льюїс, попередньо проведену через 9 пасажів на мишах, котрим проводили послідовні введення цисплатину (LLC- 9).

3 група – тварини, яким було перещеплено карциному легені Льюїс, попередньо проведену через 19 пасажів на мишах, котрим проводили послідовні введення цисплатину (LLC-19).

4 група – тварини, яким було перещеплено карциному легені Льюїс, попередньо проведену через 27 пасажів на мишах, котрим проводили послідовні введення цисплатину (LLC-27).

Таким чином, в експериментах з карциномою легені Льюїс були використані пухлинні підштами, отримані на різних етапах формування резистентності: LLC-9 (початковий етап), LLC-19 (проміжний етап), LLC-27 (кінцевий етап). В експериментах з карциномою Герена був використаний пухлинний підштам, отриманий на кінцевому етапі формування резистентності до цисплатину (GC/R).

Аналіз кінетики пухлинного росту проводили для кожної тварини за допомогою математичної моделі Вейбула росту гетерогенних пухлин (Weibull W, Sweden S., 1951). Кінетичні параметри росту пухлини визначали для кожної тварини контрольної групи за кінетичними кривими росту, які розраховували методом нелінійної регресії з використанням програми “Microcal Origin 7.0”.

Параметр “а” відображає швидкість росту цілісної пухлини в експоненційній фазі росту. Параметр “tlag” – латентний період росту первинної пухлини. Для аналізу динаміки змін кількості метастазів карциноми легені Льюїс використовували параметр “в” – швидкість метастазування, який характеризує темпи утворення метастатичних вузлів.

Визначення показників системи протеолізу проводили в плазмі крові тварин та пухлинній тканині. Для отримання плазми крові в якості антикоагулянта був використаний 3,8% розчин цитрату натрію в пропорції 9:1. Гомогенат пухлини готували на 0,05М трис-НСl буфері (рН 7,4).

ПРА плазми крові (мкмоль арг/хв на л плазми) чи тканини пухлини (мкмоль арг/хв на г білка) визначали за розщепленням аргінінвмісного лужного білка протамінсульфату спектрофотометричним методом К.М. Веремеєнка (Веремеенко К.Н. и соавт., 1988). Принцип методу ґрунтується на визначенні пептидів, що містять аргінін, які відщеплюються від протамінсульфату протеолітичними ферментами пухлинної тканини чи плазми крові, що дозволяє визначати сумарну активність нейтральних серинових протеїназ. Вміст б1-ІП у плазмі крові (г/л) та тканині пухлини (мкг/мг тканини) визначали за здатністю останнього пригнічувати гідроліз трипсином синтетичного субстрата N- бензоїл -DL-аргінін-p-нітроаніліда (БАПНА).

Вміст б2М в плазмі крові (г/л) визначали за здатністю інгібітора утворювати з трипсином активний комплекс, який розщеплює синтетичний субстрат БАПНА, але є нечутливим до інгібітора з бобів сої (Веремеенко К.Н. и соавт., 1988). Вміст білка в досліджуваних зразках визначали за методом Lowry O.H. та співавт. (1951).

Усі отримані кількісні результати досліджень підлягали статистичній обробці загальноприйнятими методами варіаційної і кореляційної статистики з використанням пакету прикладних програм “Microsoft Excel 7.0”. Із сукупності даних розраховували середнє арифметичне варіаційного ряду (М), похибку середнього арифметичного (m), критерій Ст’юдента (t), рівень значущості (р). Різницю вважали статистично достовірною при рівні значимості р<0,05. Ступінь кореляційного зв’язку між окремими показниками визначали з використанням комп’ютерної програми “STATISTICA 6.0” методом непараметричної рангової кореляції Спірмена (rho).

РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

На першому етапі дослідження доцільно було переконатися, чи дійсно отримані шляхом послідовних перещеплень пухлинних клітин підштами карциноми Герена та карциноми легені Льюїс є резистентними до цисплатину. Дослідження показали, що у мишей із карциномою легені Льюїс по мірі зростання курсів введення цисплатину відмічали поступове зменшення впливу цитостатика на ріст первинної пухлини та її метастазування (табл. 1).

Таблиця 1

Протипухлинний та антиметастатичний ефект цисплатину при рості карциноми легені Льюїс (28 доба після перещеплення пухлини)

Примітки:

* – P<0,05 у порівнянні з вихідною пухлиною;

# – P<0,05 у порівнянні з відповідним контролем.

Карцинома Герена після 12 послідовних курсів введення цисплатину також практично втратила чутливість до цитостатика: відсоток гальмування росту пухлини складав 4,2% (р>0,05), тоді як аналогічний показник в групі тварин з вихідною пухлиною досягав 95% (р<0,01).

Кінетика росту карциноми Герена та карциноми легені Льюїс з індукованою резистентністю до цисплатину. Зниження чутливості пухлин до цисплатину супроводжується суттєвими змінами кінетики їх росту. Зокрема, для резистентної до цисплатину карциноми Герена характерною є пролонгація латентного періоду росту пухлини в 3,3 рази та підвищення швидкості її росту в 2,0 рази в експоненційній фазі порівняно з вихідною пухлиною (р<0,05).

Кінетика росту резистентних до цисплатину підштамів карциноми легені Льюїс також мала суттєві відмінності порівняно з такою у вихідній пухлині (рис.1).

Аналіз кінетичних параметрів росту карциноми легені Льюїс свідчить, що для пухлин з середнім і високим ступенем резистентності до цисплатину (LLC-19 та LLC-27) характерним є пролонгація латентного періоду їх росту (в 2,0 рази) та підвищення швидкості росту в експоненційній фазі (в 3,4 та 3,7 рази, відповідно). Цікаво, що для пухлин з низьким ступенем резистентності (LLC-9) такі зміни не характерні.

Незважаючи на тривалу пролонгацію латентного періоду росту пухлин LLC-19 та LLC-27, швидкість їх росту в експоненційній фазі є значно вищою порівняно з пухлиною LLC, що, на нашу думку, нівелює ефект затримки латентного періоду росту даних пухлин та призводить до швидкого наростання пухлинної маси.

Таким чином, при співставленні кінетики росту підштамів карциноми Герена та карциноми легені Льюїс, які були отримані на кінцевих строках формування резистентності до цисплатину (GC/R та LLC-27), виявлено, що для обох експериментальних пухлин характерним є пролонгація латентного періоду росту та підвищення швидкості росту пухлин в експоненційній фазі.

Формування резистентності карциноми легені Льюїс до цисплатину супроводжувалося також зміною інтенсивності її метастазування: статистична обробка результатів виявила підвищення середньої кількості метастазів на термінальній фазі росту пухлини LLC-27 (p<0,05) порівняно з вихідною пухлиною (табл. 1). Аналіз динаміки змін швидкості метастазування при зниженні чутливості карциноми легені Льюїс до цисплатину свідчить про його неоднонаправлені зміни: від зростання (на 18,2%; p<0,05) до зниження (на 20,9%; p<0,001).

Таким чином, кінетика росту та інтенсивність метастазування карциноми легені Льюїс визначається ступенем її резистентності: для пухлин з середнім і високим ступенем резистентності (LLC-19 та LLC-27) характерним є пролонгація латентного періоду росту пухлини (в 1,9 та 2,0 рази, відповідно), підвищення швидкості росту в експоненційній фазі (в 3,3 та 3,7 рази, відповідно) та зростання інтенсивності метастазування (пухлина LLC-27). Для пухлин з низьким ступенем резистентності (LLC-9) такі зміни не є характерними.

Протеолітична активність та вміст основних інгібіторів протеїназ у плазмі крові тварин при рості пухлин з індукованою резистентністю до цисплатину. Визначення рівнів ПРА, б1-ІП і б2М в плазмі крові щурів з вихідною та резистентною до цисплатину карциномою Герена проводили у динаміці росту пухлини: на 9, 18, 21, 25 добу після перещеплення.

В плазмі крові щурів із резистентною до цисплатину карциномою Герена в латентний період її росту виявлено зниження рівня ПРА на 32,2% порівняно з аналогічним показником у плазмі крові тварин із вихідною пухлиною (табл. 2). В експоненційній фазі росту (період з 18 по 21 добу включно) резистентної пухлини відмічено значне зростання рівня ПРА в плазмі крові (в 2,4 та 2,3 рази, відповідно; p<0,05) порівняно з таким у плазмі крові тварин із вихідною пухлиною. Аналогічні зміни продовжували відмічати на термінальній фазі росту пухлин: величина ПРА в плазмі крові тварин з резистентною пухлиною в 2,2 рази перевищувала таку в плазмі крові тварин з вихідною пухлиною (p<0,05).

Таблиця 2

ПРА (мкмоль арг/хв на л) у плазмі крові щурів при рості карциноми Герена з індукованою резистентністю до цисплатину

Примітки:

GC – вихідна карцинома Герена, GC/R – резистентна до цисплатину карцинома Герена;

* – Р<0,05 у порівнянні з інтактним контролем;

# – Р<0,05 у порівнянні з відповідним показником у групі з вихідною пухлиною.

Таким чином, аналіз отриманих даних свідчить, що характерною особливістю резистентної до цисплатину карциноми Герена є суттєве підвищення рівня ПРА в експоненційній та термінальній фазах росту пухлини порівняно з аналогічним показником в групі тварин з вихідною пухлиною (p<0,05).

Зміни протеолітичного потенціалу плазми крові щурів з резистентною до цисплатину карциномою Герена супроводжуються також суттєвими змінами рівнів основних інгібіторів протеїназ, які визначають антипротеолітичний потенціал. Зокрема, в експоненційній фазі росту резистентної карциноми Герена в плазмі крові тварин було виявлено підвищення рівня б1-ІП (в середньому на 28,5%) порівняно з таким у тварин з вихідною пухлиною (p<0,05).

При співставленні рівнів ПРА та б1-ІП в експоненційній фазі росту вихідної та резистентної до цисплатину карциноми Герена виявлено однонаправлений характер змін даних показників: зі зниженням величини ПРА з деяким запізненням у часі відмічали також і зниження рівня б1-ІП у плазмі крові тварин із вихідною пухлиною; підвищення рівня ПРА супроводжувалось паралельним зростанням вмісту інгібітора в плазмі крові тварин з резистентною пухлиною. На думку дослідників (Акбашева О.Е. и соавт., 1999), зростання рівня б1-ІП можна розглядати як адекватну реакцію організму на підвищення ПРА, спрямовану проти деструкції тканин та поширеності пухлинного процесу. Зрозуміло, що для нейтралізації високого рівня ПРА в плазмі крові щурів з резистентною пухлиною, необхідним є підвищення вмісту інгібітора, що і спостерігається в експерименті. З іншого боку, підвищення рівня б1-ІП як білка гострої фази запалення є несприятливим фактором перебігу захворювання і тому характеризує резистентну пухлину як більш агресивнішу.

Динаміка змін б2М – універсального інгібітора протеолітичних ферментів, в плазмі крові тварин з вихідною та резистентною до цисплатину карциномою Герена має однонаправлений характер, який проявляється в зниженні рівня інгібітора. Однак, було встановлено, що зниження ступеня чутливості пухлини до цитостатика супроводжується статистично достовірним зниженням рівня б2М в латентний період росту (на 16,7%) та в експоненційній фазі росту пухлини (на 18,0%).

Визначення протеїназно-інгібіторного балансу проводили шляхом обчислення співвідношення рівнів ПРА/б1-ІП та ПРА/б2М. Величину даного співвідношення в плазмі крові щурів із групи інтактного контролю приймали за одиницю і обчислювали на основі процентного співвідношення, яке для кожного з показників у групі контролю дорівнювало 100% (табл. 3).

Результати дослідження показали, що характерною особливістю резистентної до цисплатину карциноми Герена є зміни в направленості протеїназно-інгібіторного балансу в експоненційній та термінальній фазах росту пухлини (табл. 3). Зокрема, в плазмі крові щурів із вихідною карциномою Герена зниження величини ПРА/б1-ІП відносно рівня інтактного контролю асоціюється з пригніченням протеолізу, очевидно, за рахунок інгібування активності протеолітичних ферментів. На противагу наведеним даним, величина співвідношення рівнів ПРА/б1-ІП в експоненційній та термінальній фазах росту резистентної пухлини в 2,0 рази (p<0,05) перевищує таку в групі тварин з вихідною пухлиною, що фактично свідчить про порушення динамічної рівноваги між протеолітичними ферментами та їх інгібітором у бік підвищення сумарної активності серинових протеїназ при розвитку резистентності карциноми Герена до цисплатину. Слід також зазначити, що величина співвідношення рівнів ПРА/б1-ІП вказує на те, що рівень б1-ІП в плазмі крові щурів з резистентною пухлиною є недостатнім для нейтралізації наявної ПРА.

Величина співвідношення рівнів ПРА/б2М також була значно вищою в плазмі крові щурів із резистентою до цисплатину карциномою Герена (табл.3), що свідчить про суттєве порушення рівноваги “фермент-інгібітор” при розвитку резистентності карциноми Герена до цисплатину.

Експоненційна фаза росту резистентної до цисплатину карциноми Герена характеризувалася значним підвищенням співвідношення рівнів б1-ІП/б2М в плазмі крові порівняно з відповідним показником у групі тварин із вихідною пухлиною (табл. 3), що свідчить про істотне порушення антипротеолітичного балансу при розвитку резистентності пухлини до цисплатину.

Підсумовуючи результати проведеного фрагменту роботи, можна констатувати, що при розвитку резистентності карциноми Герена до цисплатину найбільш суттєві відмінності в кінетиці пухлинного росту та характері змін протеїназно-інгібіторного балансу були виявлені в експоненційній фазі росту пухлин.

Наступним завданням роботи було дослідження динаміки змін показників системи протеолізу в плазмі крові мишей з різними за чутливістю до цисплатину підштамами карциноми легені Льюїс. Визначення рівнів ПРА, б1-ІП і б2М в плазмі крові мишей різних груп проводили на 10, 15, 20, 25, 28 добу після перещеплення пухлини.

При зниженні чутливості пухлини до цитостатика суттєві зміни рівнів ПРА були виявлені в латентний період та експоненційній фазі росту пухлини (табл. 4).

В латентний період росту пухлини LLC-9 (як і пухлини LLC) не відмічали вірогідних змін ПРА (р>0,05) порівняно з відповідним показником інтактного контролю, тоді як для пухлин з більш низьким ступенем чутливості до цисплатину (LLC-19 і LLC-27) характерним було суттєве підвищення рівня ПРА (в 1,6 та 2,0 рази, відповідно, р<0,05). При зниженні чутливості до цисплатину карциноми легені Льюїс в експоненційній фазі її росту також відмічали зростання ПРА в плазмі крові (р<0,05). Крім того, було показано, що зміна рівнів ПРА в плазмі крові мишей із карциномою легені Льюїс в експоненційній фазі росту (на 25 добу) визначається ступенем резистентності пухлини до цисплатину: для пухлин з низьким ступенем резистентності (LLC-9) характерним є незначне підвищення ПРА (в 1,4 рази), для пухлин з середнім (LLC-19) та високим (LLC-27) ступенем резистентності – значне підвищення ПРА (в 2,1 та 4,1 рази, відповідно).

Таким чином, аналіз одержаних даних свідчить про підвищення величини ПРА в плазмі крові мишей із карциномою легені Льюїс при розвитку резистентності до цисплатину: зі збільшенням ступеня резистентності пухлини до цитостатика відмічається підвищення ПРА в латентний період та експоненційній фазі росту.

Співставлення рівня б1-ІП в експоненційній фазі росту різних за чутливістю до цисплатину підштамів карциноми легені Льюїс свідчить, що зниження чутливості пухлини до цитостатика супроводжується суттєвим підвищенням рівня б1-ІП в плазмі крові тварин. Зокрема, вміст інгібітора в плазмі крові тварин із пухлиною LLC-27 на 60% перевищував значення інтактного контролю (р<0,05), тоді як для пухлин LLC і LLC-9 таких змін не виявлено. Різниця між рівнем даного інгібітора в плазмі крові тварин з пухлиною LLC та з пухлиною LLC-27 складала 58,5% (р<0,05). Відмічено асоціативний зв’язок між зростанням рівня б1-ІП в експоненційній фазі росту пухлини LLC-27 та підвищенням інтенсивності її метастазування.

Співвідношення рівнів ПРА/б1-ІП, величина якого зростає зі збільшенням ступеня резистентності карциноми легені Льюїс, вказує на те, що, незважаючи на високий рівень б1-ІП по відношенню до інтактного контролю, в плазмі крові мишей з пухлинами LLC-19 та LLC-27 спостерігається відносний дефіцит б1-ІП, тобто концентрації інгібітора недостатньо для нейтралізації наявної активності протеолітичних ферментів (табл. 5). Необхідно також зазначити, що найбільш суттєві зміни співвідношення рівнів ПРА/б1-ІП відмічаються при рості пухлини LLC-27, для якої характерним була найвища інтенсивність метастазування. Високий метастатичний потенціал пухлини LLC-27 порівняно з пухлиною LLC свідчить про підвищення її інвазивності, реалізація якої вимагає високої активності протеолітичних ферментів.

В плазмі крові мишей всіх груп на різних етапах спостереження за ростом пухлин виявлено зниження рівня б2М у порівнянні з відповідним показником у інтактних тварин. Встановлено, що підвищення ступеня резистентності карциноми легені Льюїс до цисплатину супроводжується зниженням рівня б2М в латентний період росту пухлини. Зокрема, вміст інгібітора в плазмі крові тварин із