ANALYSIS OF THE INTERRELATION OF THE VASCULAR ENDOTHELIAL GROWTH FACTOR WITH PITUITARY ADENOMAS COMPLICATED BY PITUITARY APOPLEXY



Cite item

Abstract

Aim. Despite the fact that the pituitary adenoma is a relatively benign tumor, sometimes the course of the disease is complicated by intramedullary hemorrhage. In the world literature there are single data on the molecular mechanism of hemorrhage in the adenomas of the pituitary gland. Vascular endothelial growth factor (VEGF) plays an important role in angiogenesis and permeability of the endothelium in various brain tumors. There was made an analysis of the relationship between pituitary apoplexy and VEGF expression in pituitary adenomas. Material and methods. Immunohistochemical investigation of the level of expression of the molecular-biological marker - VEGF was performed with the use of monoclonal antibodies with the method of semiquantitative analysis in 30 pituitary adenoma patients. In the clinical study data about the age, gender, hormonal activity and X-ray study were studied. There was executed a statistical analysis of the relationship between clinical diagnostic data and VEGF expression. Results. Hormonal active tumors were detected in 12 (40%) cases, intratumoral hemorrhage - in 16 (53.3%), adenomas with cystic component - in 7 (23.3%) and invasion of cavernous sinus - in 22 (73.3%) of cases. Expression of VEGF was observed in 11 cases (36.6%). Based on the analysis the expression of VEGF was found to be closely related to pituitary apoplexy (PA) in pituitary adenomas (p < 0.001). However, there was no statistically significant relationship between VEGF and age, sex, tumor size, hormonal activity, cystic component presence, invasive tumor growth (p > 0.05). Conclusion. It was found that immunohistochemical examination of the level of expression of a molecular biological marker VEGF can be used in the evaluation of the prognosis of the disease or the identification of a risk group with a high probability of the development of pituitary apoplexy and recurrence of tumor growth.

Full Text

Одной из наиболее важных биологических характеристик опухоли в прогнозе болезни считается оценка потенциала ее пролиферативной активности, инвазивной способности, ангиогенеза и апоптоза [1-4]. Нео-ангиогенез - сложный и тонко регулируемый процесс образования новых сосудов, связанный с активацией 82 генов, необходим для роста опухоли и развития метастазов [5]. В регуляции ангиогенеза тем или иным образом участвуют многие известные факторы роста и цитокины, однако важнейшим положительным регулятором ангиогенеза, бесспорно, является фактор роста эндотелия сосудов (VEGF - vascular endothelial growth factor) [6, 7]. Уникальность этого фактора заключается в том, что в отличие от всех других факторов роста VEGF является активным митогеном для микро- и макроваскулярных клеток кровеносных и лимфатических сосудов. Фактор роста эндотелия сосудов - сигнальный белок, вырабатываемый клетками для стимулирования васкулогенеза и ангиогенеза. Выработка VEGF может быть вызвана в клетках, которые не получают достаточного количества кислорода. Циркулирующий белок VEGF связывается с VEGF-рецептором на клетках эндотелия и активирует действие тирозинкиназы, запуская ангиогенез; активация данных белков происходит путем их трансфосфорилирования. Опухоли, способные экспрессировать VEGF, могут расти и метастазировать [8]. В семейство VEGF входят её 5 изо-форм: VEGF-А, плацентарный фактор роста (PGF) и белки VEGF-B, VEGF-С, VEGF-D, с различным молекулярным размером и биологической активностью [9]. VEGF характеризуется ангиогенетической активностью и является одним из основных потенцирующих факторов, отвечающих за проницаемость сосудов [10, 11]. Недавние исследования установили, что VEGF увеличил венуллярную и капиллярную проходимость, вызывая и поддерживая процесс фенестрации в сосудистом эндотелии [12, 13]. Имеются публикации о VEGF-связанном интратуморальном кровоизлиянии при глиобластомах [14]. Экспрессия VEGF тесно взаимосвязана с прогрессивным ростом гипофизарной опухоли и выраженностью её васкуляризации. Несмотря на частую встречаемость внутриопухолевого кровоизлияния при аденомах гипофиза (АГ), роль VEGF в данной патологии не изучена [15-18]. В настоящей работе представлены данные ретроспективного анализа уровня экспрессии молекулярно-биологического маркёра VEGF в АГ. Изучена взаимосвязь экспрессии VEGF с питуитарной апоплексией (ПА). Материал и методы В период с 2005 по 2016 г. в отделении нейрохирургии Республиканского научного центра экстренной медицинской помощи (РНЦЭМП) пролечены пациенты (n = 251) с различными клиническими формами гипофизарных опухолей. Хирургическое лечение осуществляли транссфеноидальным доступом. В данное исследование включены 30 пациентов с АГ, которым проведено иммуногистохимическое исследование с определением уровня экспрессии VEGF. Анализированы возрастные данные, пол, гормональную активность опухоли и данные МРТ-исследований. На МРТ определены размеры опухоли, признаки инвазии АГ в кавернозный синус, ПА и наличие кистозного компонента. Дооперационное МРТ-исследование селлярной области проведено во всех случаях. Интратуморальному кровоизлиянию был характерен гиперинтенсивный сигнал в T1-взвешенном режиме (T1WI) и гипоинтенсивный сигнал в T2-взвешенном режиме (T2WI), в то же время кистозный компонент визуализировался как гипоинтенсивный сигнал на T1WI и гиперинтенсивный сигнал на T2WI (рис. 1, см. 1-ю полосу вклейки; рис. 2, см. 2-ю полосу вклейки). Диагноз у всех подтвержден интраоперационно и данными гистологического исследования удаленной опухоли. С целью определения степени инвазивного роста опухоли в кавернозный синус мы использовали классификацию Knosp-Steiner [19]. Латероселлярный рост АГ с прорастанием в кавернозный синус на МРТ выявляли при прорастании опухолевой ткани через медиальную стенку кавернозного синуса, в некоторых случаях охватывающий интракавернозную часть внутренней сонной артерии (ВСА) с тотальным прорастанием в кавернозный синус (степень 3, 4). (табл. 1). Выявление антигенов в клетках с помощью иммуногистохимического анализа проводили в несколько этапов. В качестве фиксатора использован 10% раствор забуферного формальдегида. Исследуемые образцы заключали в парафиновые блоки. Перед проведением иммуногистохимической реакции на парафиновых срезах осуществляли их регидратацию; после резки на микротоме помещали на предметные стекла и высушивали. Затем срезы освобождали от парафина, на них проводили демаскирование антигенов, блокировали неспецифическое связывание белков и эндогенную пероксидазную активность и после этого - инкубацию с первичными антителами. Исследование экспрессии молекулярно-биологического маркёра VEGF проведено с использованием моноклональных антител (Dako Denmark A/S. Daniya Productionvej 42. Dako, DK-2600). При анализе иммуногистохимического окрашивания антителами VEGF цитоплазмы опухолевых клеток АГ использовали полуколичественный метод и оценивали по балльной системе: 0 баллов - отсутствие окрашивания; + (1 балл) - более 20% клеток со слабой интенсивностью окрашивания цитоплазмы; ++ (2 балла) - умеренное окрашивание цитоплазмы опухолевых клеток; +++ (3 балла) - интенсивное окрашивание; ++++ (4 балла) - интенсивное окрашивание цитоплазмы более чем 80% клеток (рис. 3, см. 2-ю полосу вклейки). Для статистической обработки данных применяли программу Statistica 6.0; t-критерий Стьюдента и критерий согласия Пирсона (x2) вычисляли по соответствующей формуле с использованием программы Microsoft Office Excel. Проведен сравнительный анализ экспрессии VEGF, размеров опухоли, наличия кистозных компонентов и инвазивного характера роста опухоли в кавернозный синус. Различия между группами считали статистически значимыми при p < 0,05. Результаты В настоящем исследовании приняли участие 17 (56,6%) мужчин и 13 (43,4%) женщин; средний возраст 36,5 года (от 18 до 60 лет). В 6 случаях выявлены пролактинсекретирующие АГ, в 4 - соматотропиномы и в 2 - АКТГ секретирующие АГ. У 18 пациентов выявлены гормонально неактивные АГ. В 11 (36,6%) случаях экспрессия VEGF в иммуногистохимической реакции была положительной, в 19 (63,4 %) случаях - отрицательной (табл. 2). Средний размер опухоли составил 22,2 ± 13,1 мм. В 25 (83,4%) случаях выявлены макроаденомы (≥10 мм), в 5 случаях (16,6%) - микроаденомы (< 10 мм). Кистозный компонент отмечен в 7 (23,4%) случаях, внутриопухолевое кровоизлияние - в 16 (53,4%) случаях. Степень инвазии АГ в кавернозный синус определяли согласно классификации Knosp-Steiner: степень 0 в 12 случаях, степень 1 в 6 случаях, степень 2 в 7 случаях, степень 3 в 2 случаях и степень 4 в 3 случаях (табл. 3). Средний возраст больных с VEGF позитивной реакцией составил 42,4 года, с VEGF-отрицательной реакцией - 38,2 года. В 58% у мужчин и 42% у женщин имела место положительная экспрессия VEGF. В 49 и 51% соответственно экспрессия VEGF была отрицательной. Таким образом, статистически достоверной корреляции между экспрессией VEGF и возрастно-половыми данными не выявлено (p = 0,073) (рис. 4 а, б, см. 2-ю полосу вклейки). Такие же результаты отмечены у больных с позитивной реакцией VEGF, где средний размер опухоли составил 22,4 ± 16,8 мм, и в группе больных с отрицательной VEGF реакцией, где возрастной показатель составил 21,7 ± 10,2. Статистически достоверной корреляции между экспрессией VEGF и размерами опухоли не выявлено (p = 0,095) (рис. 5). У 12 (40%) пациентов отмечены различные гормонально активные АГ, в 18 (60%) случаях диагностирована гормонально неактивная форма. Положительная реакция VEGF выявлена у 42% пациентов с гормонально активными АГ и у 58% - с гормонально неактивными АГ. Экспрессия VEGF была отрицательной в 35% гормонально активных и 65% гормонально неактивных АГ. При этом статистически значимой взаимосвязи между экспрессией VEGF и гормональной активностью не выявлено (p = 0,052) (рис. 6, а, см. 3-ю полосу вклейки). В исследуемой группе выявлены 16 (53,3%) больных с АГ, осложненной интратуморальным кровоизлиянием. Отрицательные результаты экспрессии VEGF в основном отмечены в АГ без ПА (87%). В то же время положительная экспрессия VEGF выявлена в группе больных с ПА (57%) и в группе без ПА (43%). Таким образом, выявлена тесная корреляция между экспрессией VEGF и интратуморальным кровоизлиянием при АГ (p < 0,001) (рис. 6, б, см. 3-ю полосу вклейки). В 7 (23,4%) случаях выявлены кистозные АГ. Положительная экспрессия VEGF отмечена у 28% больных с кистозными АГ и в 72% в АГ без кистозного компонента. Экспрессия VEGF не выявлена у 12% пациентов с кистозной АГ и у 88% - без кистозного компонента. Статистически достоверной взаимосвязи между кистозными АГ и VEGF не выявлено (p = 0,193) (рис. 6, в, см. 3-ю полосу вклейки). Степень инвазии аденом гипофиза в полость кавернозного синуса в исследуемой группе определялась согласно классификации Knosp-Steiner: степень 0 в 12 случаях, инвазия в полость синуса степень 1 в 6 случаях, степень 2 в 7 случаях, степень 3 в 2 случаях, и степень 4 в 3 случаях (см. табл. 1). В 18 (60%) случаях выявлены признаки инвазивного роста в кавернозный синус. Положительная экспрессия VEGF отмечена у 52% больных с инвазивным ростом и у 48% в группе больных с неинвазивным ростом. Экспрессия VEGF была отрицательной в группах пациентов с инвазивным и неинвазивным ростом в 31 и 69% соответственно. Статистически достоверной взаимосвязи между VEGF и инвазивным ростом не выявлено (p = 0,903) (рис. 6, г, см. 3-ю полосу вклейки). Обсуждение Как известно, VEGF - один из членов семейства структурно близких между собой белков, которые являются лигандами для семейства рецепторов VEGF. VEGF влияет на развитие новых кровеносных сосудов (ангиогенез) и выживание незрелых кровеносных сосудов (сосудистая поддержка), связываясь с двумя близкими по строению мембранными тирозинкиназными рецепторами и активируя их. Связывание VEGF с этими рецепторами запускает сигнальный каскад, который в конечном итоге стимулирует рост эндотелиальных клеток сосуда, их выживание и пролиферацию [1, 15, 20, 21]. По данным мировой литературы, встречаемость ПА варьирует от 9,6 до 46% [8, 11]. В исследуемой группе больных признаки ПА по типу интратуморального кровоизлияния выявлены в 16 (60%) случаях. Несмотря на то что ПА встречается в большинстве случаев АГ, потенциальная роль VEGF в её развитии изучена недостаточно. Впервые K. Arita и соавт. провели научное исследование, в котором выявлена тесная взаимосвязь между VEGF и интратуморальным кровоизлиянием при АГ [8]. В противоположность заключениям данного исследования некоторые авторы отрицают это предположение [6, 11]. Проведённая нами работа дала положительные результаты: выявлена взаимосвязь между экспрессией VEGF и развитием интратуморального кровоизлияния при АГ. Но сопоставление с возрастно-половыми данными, кистозными и инвазивными формами АГ показало отсутствие их корреляции с VEGF. В некоторых исследованиях отмечено, что экспрессия VEGF не коррелирует с гормональной активностью и объемом опухоли, но имеется взаимосвязь VEGF с пролиферативной активностью опухоли [2]. Кроме этого, авторы отметили, что пролиферативная активность и объем опухоли служат факторами, предопределяющими инвазивный рост АГ в кавернозный синус. Несмотря на то что экспрессия VEGF напрямую не влияет на инвазивность АГ, он может играть роль в активации агрессивного роста. Указанные предположения авторов основываются только на результатах исследования СТГ-секретирующих АГ. Несмотря на то что в многочисленных публикациях авторы неоднократно ссылаются на классификацию Knosp-Steiner, по нашему мнению, она не может исключить микроинвазию АГ в окружающие структуры, в частности в кавернозный синус, хотя и является неотъемлемым условием планирования хирургического вмешательства и предопределения возможных интра- и послеоперационных осложнений. Заключение Проведенное нами исследование направлено на изучение экспрессии VEGF методом иммуногистохимического анализа с полуколичественным анализом окрашенных материалов. Результаты показали, что выраженность экспрессии VEGF влияет на развитие интратуморального кровоизлияния. VEGF является новой мишенью для дальнейшего изучения, цель которого - профилактика развития осложнений и предопределение возможности активизации и рецидивного роста опухоли при АГ. Проведенное исследование показывает необходимость изучения молекулярных механизмов интратуморального кровоизлияния с учётом роли VEGF в развитии данного осложнения.
×

About the authors

K. E Makhkamov

Republican Research Centre of Emergency Medicine

Tashkent, 100115, Republic of Uzbekistan

Miralib M. Azizov

Republican Research Centre of Emergency Medicine

Email: alimazizov1979@gmail.com
MD, Senior Researches of the Department of the Neurosurgery, Tashkent, 100115, Republic of Uzbekistan Tashkent, 100115, Republic of Uzbekistan

T. A Vervekina

Republican Research Centre of Emergency Medicine

Tashkent, 100115, Republic of Uzbekistan

D. A Nishonov

Republican Research Centre of Emergency Medicine

Tashkent, 100115, Republic of Uzbekistan

References

  1. Бабиченко И.И., Ковязин В.А. Новые методы иммуногистохимической диагностики опухолевого роста: Учебное пособие. М.: РУДН, 2008.
  2. Ferrara N. The role of vascular endothelial growth factor in pathological angiogenesis. Breast Cancer Res. Treat. 1995; 36(2): 127-37.
  3. Kurihara N., Takahashi S., Higano S., Ikeda H., Mugikura S., Singh L.N. et al. Hemorrhage in pituitary adenoma: correlation of MR imaging with operative findings. Eur. Radiol. 1998; 8: 971-6.
  4. Connolly D.T. Vascular permeability factor a unique regulator of blood vessel function. J. Cell Biochem. 1991; 47: 219-23.
  5. Yamada S., Takada K. Angiogenesis in pituitary adenomas. Microsc. Res. Tech. 2003; 60: 236-43.
  6. Ke L.D., Shi Y.X., Yung W.K. VEGF, VEGF over expression enhances tumorigenicity in U251 MG but not in NG-1 glioma cells. Cancer Res. 2002; 62: 1854-61.
  7. Холова Д.Ш., Халимова З.Ю., Урманова Ю.М., Алиева Д.А., Алимухамедова Г.О. Состояние показателей процессов апоптоза и ангиогенеза у больных с неактивными аденомами гипофиза. Международный эндокринологический журнал. 2015; [6(70)]: 28-9.
  8. Mendiola M., Barriuso J., Redondo A. et al. Angiogenesis-related gene expression profile with independent prognostic value in advanced ovarian carcinoma. PLoS One. 2008; 3: 4051.
  9. Jung S., Moon K.S., Jung T.Y., Kim I.Y., Lee Y.H., Rhu H.H. et al. Possible pathophysiological role of vascular endothelial growth factor(VEGF) and matrix metalloproteinase (MMPs) in metastatic brain tumor associated intracerebral hemorrhage. J. Neurooncol. 2006; 76: 257-63.
  10. Arita K., Kurisu K., Tominaga A., Sugiyama K., Eguchi K., Hama S. et al. Relationship between intratumoral hemorrhage and over expression of vascular endothelial growth factor(VEGF) in pituitary adenoma. Hiroshima J. Med.Sci. 2004; 53: 23-7.
  11. Fukui S., Otani N., Nawashiro H., Yano A., Nomura N., Tokumaru A.M. et al. The association of the expression of vascular endothelial growth factor with the cystic component and haemorrhage in pituitary adenoma. J. Clin. Neurosci. 2003; 10: 320-4.
  12. Neufeld G., Cohen T., Gengrinovitch S., Poltorak Z. Vascular endothelial growth factor (VEGF) and its receptors. FASEB J. 1999; 13: 9-22.
  13. Карамышева А.Ф. Механизмы ангиогенеза. Биохимия. 2008; 73(7): 935-48.
  14. Niveiro M., Aranda F.I., Peiro G., Alenda C., Pico A. Immunohistochemical analysis of tumor angiogenic factors in human pituitary adenomas. Hum. Pathol. 2005; 36: 1090-5.
  15. Adams J., Carder P.J., Downey S. et al. Vascular endothelial growth factor (VEGF) in breast cancer: comparison of plasma, serum, and tissue VEGF and microvessel density and effects of tamoxifen. Cancer Res. 2000; 60(11): 2898-905.
  16. Kim J.H., Chung Y.G., Lee H.K., Lee K.C., Suh J.K.: Evaluation of cerebrospinal fluid vascular endothelial growth factor for the brain tumor. J. Korean Neurosurg. Soc. 2003; 33: 121-5.
  17. Cheng S.Y., Nagane M., Huang H.S., Cavenee W.K. Intracerebral tumor-associated hemorrhage caused by over expression of the vascular endothelial growth factor isoforms VEGF. Proc Natl. Acad. Sci. USA. 1997; 94: 12081-7.
  18. George L. Kumar, Lars Rudbeck. Иммуногистохимические методы: руководство. DAKO / Пер. с англ. под ред. Г.А. Франка, П.Г. Малькова. М., 2011.
  19. Knosp E., Steiner E., Kitz K., Matula C.: Pituitary adenomas with invasion of the cavernous sinus space: a magnetic resonance imaging classification compared with surgical findings. Neurosurgery. 1993; 33: 610-8.
  20. Biroccio A., Candiloro A., Mottolese M. et al. Bcl-2 overexpression and hypoxia synergistically act to modulate vascular endothelial growth factor expression and in vivo angiogenesis in a breast carcinoma line. FASEB J. 2000; 14(5): 652-60.
  21. Esser S., Wolburg K., Wolberg H., Breier G., Kurzchalia T., Risau W. Vascular endothelial growth factor induces endothelial fenestrations in vitro. J. Cell Biol. 1998: 140(6): 947-59.

Copyright (c) 2017 Eco-Vector



Свидетельство о регистрации СМИ № 014159 от 23.10.1995 г. выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). 
Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77 - 80673 от 23.03.2021 г. выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).


This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies