Prostatic calculi cause osteoblastic immunophenotype of prostate cancer

Abstract

Рак передміхурової залози (РПЗ) посідає провідні позиції у структурі онкологічної захворюваності та смертності чоловіків у всьому світі. Наявність простатичних конкрементів (ПК) і метастатичного ураження скелета значно знижує якість життя пацієнтів і погіршує перебіг основного захворювання. Мета роботи – визначення можливого впливу наявності ПК на процеси розвитку кісткових метастазів РПЗ. Матеріали та методи. 30 зразків тканини РПЗ із ПК і 30 зразків неопластичної тканини РПЗ без ознак біомінералізації дослідили за допомогою гістологічних (забарвлення гематоксиліном та еозином), гістохімічних (забарвлення алізариновим червоним і за методом фон Косса) та імуногістохімічних (з використанням антитіл проти маркерів OSN, Col I, Col II, p53, Bax, Casp3, MPO, CD68) методів. Усі ПК аналізували за допомогою SEM-EDS і XRD з різними температурними режимами обробки матеріалу. Результати. Усі зразки досліджених ПК складалися переважно із кальцію гідроксиапатиту з незначними відхиленнями у стехіометричному складі та домішками сторонніх елементів. За допомогою XRD з обробкою матеріалу при 900 ºС встановили наявність оксиду цинку та залізовмісного кальцію фосфату в хімічному складі ПК. Визначили значно вищі рівні експресії Вах, Саsp3, MPO та СD68 у пухлинній тканині РПЗ із наявністю ПК (p < 0,001). Вважаємо, що комбінація цих факторів створює умови для розвитку специфічного фенотипу пухлинних клітин, що проявляється підвищеною експресією OSN та Col I неопластичною тканиною РПЗ із ПК (p < 0,001). Це спричиняє розпізнавання кісткової тканини пухлинними клітинами як оптимального мікрооточення для розвитку та росту метастазів РПЗ. Висновки. Наявність ПК у тканині РПЗ супроводжується розвитком специфічного остеобластичного імунофенотипу пухлинних клітин. Це може зумовлювати тропізм РПЗ до розвитку кісткових метастазів.

Рак предстательной железы (РПЖ) занимает ведущие позиции в структуре онкологической заболеваемости и смертности мужчин по всему миру. Наличие простатических конкрементов (ПК) и метастатических поражений скелета значительно снижает качество жизни пациентов и ухудшает течение основного заболевания. Цель работы – определение возможного влияния наличия ПК на процессы развития костных метастазов РПЖ. Материалы и методы. 30 образцов ткани РПЖ с ПК и 30 образцов неопластической ткани РПЖ без признаков биоминерализации исследовали с помощью гистологических (окраска гематоксилином и эозином), гистохимических (окраска ализариновым красным и по методу фон Косса) и иммуногистохимических (с использованием антител против маркеров OSN, Col I, Col II, p53, Bax, Casp3, MPO, CD68) методов. Все ПК проанализировали с помощью SEM-EDS и XRD с разными температурными режимами обработки материала. Результаты. Все исследованные ПК состояли преимущественно с кальция гидроксиапатита с незначительными отклонениями в стехиометрическом составе и примесями посторонних элементов. С помощь XRD с обработкой материала при 900 ºС установлено наличие оксида цинка и железосодержащего кальция фосфата в химическом составе ПК. Отмечены значительно более высокие уровни экспрессии Вах, Саsp3, MPO и СD68 в опухолевой ткани РПЖ с наличием ПК (p < 0,001). Считаем, что комбинация указанных факторов создает условия для развития специфического фенотипа опухолевых клеток, что проявляется повышенной экспрессией OSN и Col I в неопластической ткани РПЖ (p < 0,001). Это способствует распознаванию костной ткани опухолевыми клетками в качестве оптимального микроокружения для развития и роста метастазов РПЖ. Выводы. Наличие ПК в ткани РПЖ сопровождается развитием специфического остеобластического иммунофенотипа опухолевых клеток. Это может обуславливать тропизм РПЖ к развитию костных метастазов.

Prostate cancer (PGC) is leading the way in the structure of cancer morbidity around the world. The presence of prostatic concretions (PC) and skeletal metastases significantly reduces the patients’ life quality and worsens the prognosis of the disease. Aim. The aim of study was to define the impact of PC on the development of prostate cancer bone metastases. Materials and methods. 30 samples of PGC with PC and 30 PGC tissue samples without PC were analyzed by histology (hematoxylin-eosin staining), histochemistry (von Kossa and Alizarin red staining), immunohistochemistry (OSN, Col I, Col II, p53, Bax, Casp3, MPO, CD68). PC were analyzed by SEM-EDS and XRD with different temperature of heat pretreatment. Results. All PC samples had the calcium hydroxyapatite origin with a slight deviation from the stoichiometric composition and admixture of extraneous elements. The presence of zinc oxide and iron-containing calcium phosphate in the structure of PC was found by XRD. We revealed significantly higher expression of Вах, Саsp3, MPO and CD68 in PGC tissue with PC (P< 0.001). We suggest that the combination of these factors predetermines the development of a specific phenotype of cancer cells which is manifested by the significantly higher OSN and Col I expression in PGC with PC (P < 0.001). It contributes to recognizing of bone tissue as an optimal environment for the growth and development of PGC metastases by cancer cells. Conclusions. The presence of PC in the PGC tissue promotes the development of a specific osteoblastic immunophenotype of cancer cells. It can determine the tropism of PGC metastases to bone tissue.