eISSN: 1897-4309
ISSN: 1428-2526
Contemporary Oncology/Współczesna Onkologia
Current issue Archive Manuscripts accepted About the journal Supplements Addendum Special Issues Abstracting and indexing Subscription Contact Instructions for authors
SCImago Journal & Country Rank
4/2004
vol. 8
 
Share:
Share:
more
 
 

Plasminogen activator inhibitor type-1 (PAI-1) in tissue extracts of breast cancer

Elżbieta Pietrusińska, Ewa Ziółkowska, Maria Kotschy

Współcz Onkol (2004) vol. 8: 4 (219-222)
Online publish date: 2004/06/04
Article file
- Inhibitor aktyw.pdf  [0.25 MB]
Get citation
ENW
EndNote
BIB
JabRef, Mendeley
RIS
Papers, Reference Manager, RefWorks, Zotero
AMA
APA
Chicago
Harvard
MLA
Vancouver
 
 








WSTĘP
Inhibitor aktywatorów plazminogenu typu-1 (PAI-1) jest glikoproteiną, hamującą tkankowy (t-PA) i urokinazowy aktywatora plazminogenu (u-PA). Syntetyzowany jest przez komórki śródbłonka, fibroblasty, megakariocyty, hepatocyty, płytki krwi oraz przez komórki nowotworowe [1–3]. PAI-1 może wpływać na migrację komórek nowotworowych poprzez blokowanie ich połączenia z witronektyną, jednym ze składników macierzy zewnątrzkomórkowej [1]. PAI-1, inaktywując u-PA, chroni komórki nowotworowe przed protelizą [4, 5]. Wysokie stężenie PAI-1 często łączy się z niekorzystnym rokowaniem i świadczy o wzroście inwazyjności takich nowotworów, jak rak piersi [6], szyjki macicy [7], żołądka [8] i płuc [9].

CELE PRACY
1. Ocena stężeń PAI-1 w wyciągach tkankowych raka piersi w porównaniu do prawidłowych tkanek gruczołu piersiowego.
2. Analiza stężeń PAI-1 w wyciągach tkankowych raka piersi w zależności od wybranych czynników prognostycznych.
MATERIAŁ I METODYKA
Badaniami objęto 30 kobiet, w wieku 39–81 (średnio 58) lat, chorych na raka piersi. Pacjentki były hospitalizowane i leczone w Centrum Onkologii w Bydgoszczy.
W tab. 1. przedstawiono liczbę badanych chorych w poszczególnych stopniach zaawansowania, opartego na klasyfikacji TNM oraz ocenie zawartości receptorów hormonalnych w tkance nowotworowej.
Fragmenty tkanek uzyskiwano z guza nowotworowego usuniętego wraz z marginesem, względnie całym gruczołem piersiowym podczas zabiegu tumorektomii lub mastektomii. Tkanki stanowiące grupę porównawczą uzyskiwano z tkanki makroskopowo prawidłowej położonej w odległości ok. 2 cm od guza.
Pooperacyjne fragmenty zamrażano w temperaturze -40oC i poddano je homogenizacji za pomocą ciekłego azotu. Stężenie antygenu PAI-1 mierzono metodą immunoenzymatyczną (ELISA), przy użyciu zestawu ImulyseTM (firmy Biopool, Szwecja). Stężenia PAI-1 przeliczano na miligram białka oznaczonego w ekstraktach z tkanek prawidłowych i nowotworowych gruczołu piersiowego. Zgodę na przeprowadzenie badań, otrzymano od Komisji Etyki Badań Naukowych przy Akademii Medycznej w Bydgoszczy.
Normalność rozkładu stężeń PAI-1 sprawdzono testem W Shapiro-Wilka. Do oceny różnic między grupami użyto testu U Manna-Whitneya (dla zmiennych niezależnych) oraz testu Wilcoxona (dla zmiennych zależnych). Do opisu statystycznego zmiennych użyto mediany oraz kwartyla Q1 i Q3. Korelację między badanymi cechami sprawdzono, obliczając współczynnik korelacji Spermana (rs) z wyznaczeniem istotności tego współczynnika. Za istotną statystycznie przyjęto wartość pŁ0,05.

WYNIKI
W tab. 2. i na ryc. przedstawiono stężenia PAI-1 w postaci mediany i kwartyla w wyciągach tkankowych raka piersi w porównaniu do prawidłowych tkanek gruczołu piersiowego.
Jak wynika z danych zamieszczonych w tab. 2., stężenie PAI-1 jest istotnie wyższe w tkance nowotworowej w porównaniu do tkanki prawidłowej (p= 0,01). Tabelę 2. ilustruje rycina, na której można zauważyć duży rozrzut wartości stężeń oraz wyższą medianę PAI-1 w tkance nowotworowej w porównaniu do tkanki prawidłowej.

Stężenia PAI-1 w tkance nowotworowej poddano analizie w zależności od czynników kliniczno-patologicznych stanowiących podstawę oceny zaawansowania i rokowania w raku piersi. Dane te przedstawiono w tab. 3.

Stężenia PAI-1 nie różniły się statystycznie istotnie w obydwu grupach wiekowych, w grupie bez przerzutów (N-) i z przerzutami do węzłów chłonnych (N+) oraz w grupie bez receptorów (PgR-) i z obecnymi receptorami progesteronowymi (PgR+). Mediana stężenia PAI-1 była natomiast statystycznie istotnie wyższa w grupie guzów o większym zaawansowaniu, tj. T2 w porównaniu do T1 oraz w grupie o gorszym rokowaniu, tzn. bez obecnych receptorów estrogenowych (grupa ER-). Dodatkowo przeprowadzono analizę korelacji między stężeniem PAI-1 a wielkością guza. Wykazano istotną statystycznie, dodatnią korelację między tymi wielkościami (Rs=0,4, p=0,03).

OMÓWIENIE WYNIKÓW I DYSKUSJA
Na początku lat 90. XX w. rozpoczęto badania nad powiązaniem zmian w poziomach stężeń aktywatorów i inhibitorów fibrynolizy w tkankach raka piersi z rokowaniem ocenianym na podstawie całkowitego czasu przeżycia (OS – overall survival) i czasu przeżycia wolnego od wznowy (DFS – disease free Survival) [6, 10, 11].
Mimo że nie uzyskano potwierdzenia przydatności czynników układu fibrynolizy jako czynników predykcyjnych [12], to wzrost stężenia niektórych z nich, np. PAI-1 i u-PA, u pacjentek bez zajętych węzłów chłonnych, może być uznany za dodatkowy niepomyślny czynnik rokowniczy. Tę grupę chorych powinno się więc kwalifikować do włączenia agresywnego leczenia uzupełniającego [13–17].
W pracy przeprowadzono pomiary stężenia PAI-1 w tkance nowotworowej raka piersi i tkance makroskopowo prawidłowej, pobranej z obrzeża guza. Przedstawione w tab. 2. i na ryc. wyniki wykazują znamiennie wyższe stężenie tego parametru w guzie w porównaniu do tkanki prawidłowej (p=0,01). W dostępnym piśmiennictwie nie znaleziono prac, omawiających podobne porównania, a uzyskane dane dotyczą jedynie nowotworów innych narządów. Osmak i wsp. stwierdzili w tkankach raka macicy znacznie wyższe stężenie PAI-1 w stosunku do prawidłowych tkanek tego narządu [18]. Podobne zależności obserwowali Salden i wsp. w niedrobnokomórkowym raku płuca oraz Baker i wsp. w raku jelita grubego [9, 19].
W następnym etapie pracy oceniono stężenia PAI-1 w tkankach nowotworowych w zależności od wybranych czynników rokowniczych w raku piersi (tab. 3.).
W kategorii wieku nie uzyskano statystycznie istotnej różnicy między grupą do i powyżej 55. roku życia. Podobnie znamiennej różnicy między grupami wiekowymi nie obserwowano w badaniach Rha i wsp. [20] oraz Knoop i wsp. [21].
Następnym czynnikiem rokowniczym, wziętym pod uwagę, była wielkość guza. Mediany stężeń były istotnie statystycznie wyższe u pacjentek z mniej korzystnym rokowaniem, tj. w grupie z guzami o zaawansowaniu T2 w porównaniu do grupy z guzami T1. Potwierdzeniem wpływu wielkości guza na stężenie PAI-1 jest wykazana przez nas dodatnia, istotna korelacja miedzy rozmiarem guza a stężeniem tego parametru. Nasze wyniki są zgodne z większością danych z piśmiennictwa. W pracy opublikowanej w 1998 r. Knoop i wsp. oceniali zależność stężenia PAI-1 od wielkości guza u 400 pacjentek. Stwierdzili oni dodatnią korelację między obydwoma parametrami [21]. W badaniach prospektywnych Kim i wsp. ocenili grupę pacjentek bez zajętych węzłów chłonnych, u których jedyną cechą wpływającą istotnie na stężenie PAI-1 był rozmiar guza pierwotnego [16].
Następnym czynnikiem w naszych badaniach porównawczych był stan węzłów chłonnych pod względem obecności lub braku przerzutów. W grupie z obecnymi przerzutami obserwowano nieznamiennie wyższe stężenia PAI-1. Podobne wyniki uzyskali Rha i wsp. [20]. Sumiyoshi i wsp. wykazali, że stężenia te są istotnie wyższe u chorych z przerzutami do węzłów [22]. Knoop i wsp. stwierdzili korelację między wzrastającym stężeniem PAI-1 a liczbą zajętych węzłów [21].
W prowadzonych badaniach stwierdzono statystycznie istotnie wyższe stężenie PAI-1 w grupie bez obecnych receptorów estrogenowych w porównaniu do tkanek guza je posiadających. Natomiast nie wykazano tych różnic w zależności od obecności receptorów progesteronowych. Wyniki naszych badań są zgodne z obserwacjami Knoop i wsp. oraz Rha i wsp. [21, 20]. Natomiast Harbeck i wsp. udowodnili ujemną, istotną korelację między stężeniem PAI-1 a stężeniami zarówno receptorów estrogenowych, jak i progesteronowych [14].

Kilku autorów przeprowadziło badania, które polegały na ocenie DFS i OS, zależnie od stężenia PAI-1. Pacjentki z wyższym niż 11 ng/mg białka stężeniem PAI-1 wykazywały wzrost ryzyka wznowy miejscowej i skrócenie całkowitego czasu przeżycia [21, 23].
Harbeck i wsp. także potwierdzili istotny wpływ poziomu PAI-1 na czas do wznowy procesu chorobowego i czas całkowitego przeżycia. U pacjentek z węzłami wolnymi od przerzutów, stężenie PAI-1 było bardzo silnym czynnikiem prognostycznym dla DFS [24].

WNIOSKI
1. W wyciągach tkankowych raka piersi stwierdzono istotnie wyższe stężenie PAI-1 w porównaniu do prawidłowej tkanki gruczołu piersiowego, co potwierdza możliwość udziału tego czynnika w procesie nowotworzenia raka piersi.
2. W zależności od czynników prognostycznych obserwowano istotnie wyższe stężenia PAI-1 w guzach o gorszym rokowaniu, tj. o zaawansowaniu T2 i w grupie bez obecnych receptorów estrogenowych.
PIŚMIENNICTWO
1. Andreasen PA, Kjoller L, Christensen L, Duffy MJ. The urokinase – type plasminogen activator system in cancer metastasis: a review. Int J Cancer 1997; 72: 1-22.
2. Buo L, Bjornland K, Karlsrud TS, et al. Expression and release of plasminogen activators, their inhibitors and receptor by human tumor cell lines. Anticancer Res 1994; 14 (6B): 2445-51.
3. De Vries TJ, van Mujien GNP, Ruiter DJ. The plasminogen activation system in tumor invasion and metastasis. Path Res Pract 1996; 192: 718-33.
4. Blasi F, Stoppelli MP. Proteases and cancer invasion: from belief to certainty AACR meeting on proteases and protease inhibitors in cancer. Nyborg, Denmark, 14-18 June 1998. Biochem Biophys Acta 1998; 1423: 35-44.
5. Mignatti MP, Rifkin DB. Biology and biochemistry of proteinases in tumor invasion. Physiol Rev 1993; 73: 161-95.
6. GroĆndahl-Hansen J, Christensen IJ, Rosenquist Ch, et al. High levels of urokinase – type plasminogen activator and its inhibitor PAI-1 in cytosolic extracts of breast carcinomas are associated is poor prognosis. Cancer Res 1993; 53: 2513-21.
7. Daneri-Navarro A, Macias-Lopez G, Oceguera Villanueva A, et al. Urokinase-type plasminogen activator and plasminogen activator inhibitors (PAI-1 and PAI-2) in extracts of invasive cervical carcinoma and precursor lesions. Eur J Cancer 1998; 34: 566-9.
8. Ho CH, Chao Y, Lee SD, et al. Diagnostic and prognostic values of plasma levels of fibrinolytic markers in gastric cancer. Thromb Res 1998; 91: 23-7.
9. Salden M, Splinter TA, Peters HA, et al. The urokinase-type activator plasminogen system in resected non small-cell lung cancer. Rotterdam Oncology Thoracic Study Group. Ann Oncol 2000; 11: 327-32.
10. Harbeck N, Thomssen C, Berger U, et al. Invasion marker PAI-1 remains a strong prognostic factor after long term follow-up both for primary breast cancer and following first relapse. Breast Cancer Res Treat 1999; 54: 147-57.
11. Jänicke F, Schmitt M, Pache L, et al. Urokinase (uPA) and its inhibitor PAI-1 are strong, independent prognostic factors in node-negative breast cancer. Breast Cancer Res Treat 1993; 195-208.
12. Pierga JY, Lainé Bidron C, Beuzeboc P, et al. Plasminogen activator inhibitor-1 (PAI-1) is not related to response to neoadjuvant chemotherapy in breast cancer. Br J Cancer 1997; 76: 537-40.
13. Billgren AM, Rutqvist LE, Johansson H, et al. The role of cathepsin D and PAI-1 in primary invasive breast cancer as
prognosticators and predictors of treatment benefit with adjuvant tamoxifen. Eur J Cancer 2000; 36: 1374-80.
14. Harbeck N, Berger U, Kruger A, et al. Prognostic impact of proteolytic factors (urokinase type plasminogen activator, plasminogen activator inhibitor 1 and cathepsins D, B and L) in primary breast cancer reflects effects of adjuvant systemic therapy. Clin Cancer Res 2001; 7: 2757-64.
15. Jänicke F, Prechtl, Thomssen C. Randomized adjuvant chemotherapy trial in high-risk, lymph node-negative brest cancer patients identified by urokinase-type plasminogen activator and plasminogen activator inhibitor type 1.
J Natl Cancer Inst 2001; 93: 913-20.
16. Kim JS, Shiba E, Kobayashi T, et al. Prognostic impact of urokinase-type plasminogen activator (PA), PA inhibitor type-1 and tissue type PA antigen levels in node-negative breast cancer: a prospective study on multicenter basis. Clin Cancer Res 1998; 4: 177-82.
17. Look MP, van-Putten WL, Duffy MJ, et al. Pooled analysis of prognostic impact of urokinase-type plasminogen activator and its inhibitor PAI-1 in 8377 breast cancer patients. J Natl Cancer Inst 2002; 94: 116-28.
18. Osmak M, Babic D, Abramic M, et al. Plasminogen activator inhibitor type 2: potential prognostic factor for endometrial carcinomas. Neoplasma 2001; 48: 462-7.
19. Baker EA, Bergin FG, Leaper DJ. Plasminogen activator system, vascular endothelial growth factor and colorectal cancer progression. Mol Pathol 2000; 53: 307-12.
20. Rha SY, Yang WI, Gong SJ, et al. Correlation of tissue and blood plasminogen activation system in breast cancer. Cancer Lett 2000; 150: 137-45.
21. Knoop AS, Andreasen PA, Andersen JA, et al. Prognostic significance of UPA and PAI-1 in primary breast cancer. Br J Cancer 1998; 77: 932-40.
22. Sumiyoshi K, Baba S, Sakaguchi S, et al. Increase in levels of plasminogen activator and type-1 plasminogen activator inhibitor in human breast cancer: possible roles in tumor progression and metastasis. Thromb Res 1991; 63: 59-71.
23. Fersis N, Krainick U, Frise H, et al. Prognostic value of plasminogen activator inhibitor type 1 and 2 in primary breast cancer. Eur J Cancer 1998; 34: 23-29.
24. Harbeck N, Alt U, Berger U, et al. Long-term follow-up confirms prognostic impact of PAI-1 and cathepsin D and L in primary breast cancer. Int
J Biol Markers 2000; 15: 79-83.
ADRES DO KORESPONDENCJI
lek. Elżbieta Pietrusińska
Dział Radioterapii
Centrum Onkologii
ul. Romanowskiej 2
85-796 Bydgoszcz

Copyright: © 2004 Termedia Sp. z o. o. This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0) License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/), allowing third parties to copy and redistribute the material in any medium or format and to remix, transform, and build upon the material, provided the original work is properly cited and states its license.
Quick links
© 2019 Termedia Sp. z o.o. All rights reserved.
Developed by Bentus.
PayU - płatności internetowe