K
osmos
Numer 1 Strony 61-68(238)PROBLEMY NAUK BIOLOGICZNYCH_____________ Polskie T ow arzystw o P rzyrod n ik ów im. K opernika
BEATA OLAS
Katedra Biochemii Ogólnej, Uniwersytet Łódzki Banacha 12/16,90-237 Łódź,
E-mail: biochogl@biol. lodz.pl
ZABURZENIA HEMOSTAZY W NOWOTWORACH
WSTĘP
Zaburzenia procesu hemostazy, który obej muje zespół mechanizmów utrzymujących stan płynny krwi krążącej w naczyniach krwionoś nych oraz powodujących zahamowanie krwa wienia po uszkodzeniu ściany naczynia krwio nośnego, występują często podczas chorób no wotworowych. Nieprawidłowy przebieg hemo stazy u ludzi cierpiących na nowotwory może się dodatkowo nasilać pod wpływem różnych form leczenia onkologicznego (chirurgia, che mio-, radio- i hormonoterapia). Głównymi ele mentami hemostazy zapewniającymi prawidło wy jej przebieg są: ściana naczyń krwionoś nych, wyspecjalizowane komórki, w tym płytki krwi oraz układy krzepnięcia krwi i fibrynolizy. Uszkodzona ściana krwionośna jest źródłem czynnika tkankowego (TF), który inicjuje akty wację krzepnięcia krwi. W następstwie dochodzi
do umocnienia czopu płytkowego przez złogi fibryny. Istotę krzepnięcia krwi stanowi przej ście fibrynogenu w fibiynę przy udziale trombi- ny — głównego enzymu krzepnięcia krwi akty wowanego między innymi przez czynnik krze pnięcia Xa. Czynnik Xa może z kolei powstawać w układzie zewnątrz- lub wewnątrzpochodnym. Ważną rolę spełnia również układ fibiynolizy, w którym plazmina powstająca w wyniku działa nia aktywatorów na plazminogen, zabezpiecza system naczyniowy przed zakrzepami (C ie r n ie - w s k i i współaut. 1994, K o p e ć 1996).
Celem niniejszej pracy jest przedstawienie niektórych danych dotyczących patologii ukła du hemostazy towarzyszącej chorobom nowo tworowym, ze szczególnym uwzględnieniem upośledzenia funkcjonowania układu krze pnięcia krwi i krwinek płytkowych.
NIEPRAWIDŁOWOŚCI W FUNKCJONOWANIU UKŁADU KRZEPNIĘCIA I FIBRYNOLIZY W NOWOTWORACH
Prawie u 90% wszystkich pacjentów cho rych na raka występują nieprawidłowości w procesie hemostazy, między innymi w formie nadpłytkowości, której towarzyszą zaburzenia czasu krwawienia, krzepnięcia oraz zmiany po ziomu zawartych w osoczu czynników krzepnię cia (G o a d i G r a l n i c k 1996). Najczęściej docho
dzi do zwiększania w osoczu poziomu fibryno
genu, czynnika krzepnięcia V, VIII, IX, XI i czynnika von Willebranda. W przebiegu nowo tworów złośliwych obserwuje się również zmniejszenie poziomu antytrombiny III, białek C i S oraz podwyższoną aktywność inhibitora aktywatora plazminogenu (PAI-1). Może ponad to dochodzić do wzrostu poziomu produktów degradacji fibrynogenu i fibryny. Najważniejszą
COX-1 (PGHS-1) — cyklooksygenaza (forma konstytutywna enzymu); COX-2 (PGHS-2) — cyklooksygenaza (forma indukowalna enzymu); CP — nowotworowy prokoagulant; DIC — zespół rozsianego krzepnięcia śródnaczyniowego; 12-HETE — kwas 12-hydroksyeikozatetraenowy; 13-HODE — kwas 13-hydroksyoktade- kaenowy; PAI-1 — inhibitor aktywatora plazminogenu; PG G2 i PGH2 — nadtlenki prostaglandyn TAF — czynnik angiogenezy; TF — czynnik tkankowy; TXA2 — tromboksan A2
rolę w aktywacji układu krzepnięcia u chorych na nowotwory odgrywają pro koagulanty komó rek nowotworowych. Istotną funkcję spełniają takżę monocyty i makrofagi będące źródłem czynnika tkankowego, wspomagającego two rzenie kompleksu protrombinazy i dostarczają ce substancji aktywujących czynnik X. Z komó rek nowotworowych mogą być uwalniane cyto- kiny (np. interleukina-1 i czynnik martwicy nowotworu) zwiększające syntezę i ekspresję czynnika tkankowego prowadząc do aktywacji zewnątrzpochodnego toru krzepnięcia (Go a d i
Gr a ln ic k 1996, Ko p e ć 1996). Stwierdzono, że
komórki czerniaka oraz raka płuc posiadają czynnik VII, czynnik tkankowy i trombinę (Co- STANTINI i Za c h a r s k i 1993, He im o l l e r i współ
aut. 1996). Trombina przy udziale receptora zbudowanego z siedmiu transbłonowych do men należącego do rodziny serpentyn (Nie r o-
d z ik i współaut. 1996) po sekrecji z tych komó
rek jest zdolna do dodatkowej ich aktywacji (WOJTUKiEWicz i współaut. 1995). Trombina między innymi stymuluje przemianę polifosfoi- nozytydów, ekspresję czynnika tkankowego czy protoonkogenu c-myc (Co s t a n t in i i Za c h a r s k i
1993). Ponadto trombina wzmacnia adhezję i migrację ludzkich komórek gruczolakoraka przez wzrost ekspresji integryn z podjednostką
[33 obecnych na powierzchni komórek nowotwo rowych (Ch ia n gi współaut. 1996). Do aktywacji
protrombiny w trombinę w obecności czynnika Va niezależnie od czynnika X są zdolne ludzkie komórki raka płuc (Se it z i współaut. 1993).
Trombina może także modulować aktywność fibiynolityczną osocza. W stężeniu fizjologicz nym stymuluje uwalnianie z komórek wątrobia- ka inhibitora aktywatora plazminogenu i tkan kowego aktywatora plazminogenu. Wzrost po ziomu krążącego PAI-1 w osoczu pacjentów mo że wynikać ze stymulacji ekspresji PAI-1 w ko
mórkach wątrobiaka przez czynniki wzrostowe wydzielane przez płytki krwi (m. in. naskórkowy czynnik wzrostu i transformujący czynnik wzrostu).
Jako pierwszy O ’Ma r a(1958) stwierdził mo
żliwość powstawania złogów fibryny w litych nowotworach. Opłaszczenie guza warstwą fi bryny stanowić może barierę zabezpieczającą przed działaniem komórek cytostatycznych. Z drugiej strony złogi fibryny w układzie naczy niowym mogą stanowić zrąb dla formowania się przerzutów. Lak ii Ya n c e y(1968) wykazali, że do
wytwarzania fibryny z fibrynogenu może docho dzić przy udziale komórek nowotworowych, na przykład czerniaka złośliwego, komórek raka płuc i komórek raka nerki; jednak dokładny mechanizm tego zjawiska nie jest znany.
Za nadkrzepliwość w chorobach nowotwo rowych jest odpowiedzialny również nowotwo rowy prokoagulant (CP), który jest proteinazą cysteinową o masie cząsteczkowej 68 kDa. Jego obecność stwierdzono w ludzkich i zwierzęcych komórkach nowotworowych i we krwi ludzi cier piących na nowotwory. Nie występuje on nato miast we krwi osób zdrowych i tkankach pra widłowych (z wyjątkiem kosmówki i owodni ło żyska ludzkiego) (Wo j t u k ie w ic z 1997). CP akty
wuje bezpośrednio czynnik X układu krzepnię cia krwi niezależnie od obecności fosolipidów, czynnika VII i VIII (Am ir k h o s r a v i i współaut.
1996, Go a d i Gr a l n ic k 1996). Prokoagulacyjna
aktywność niektórych nowotworów może rów nież wynikać z aktywacji niektórych czynników układu krzepnięcia na przykład II, VII, IX oraz X (Bhatti i współaut. 1996). Stwierdzono
ponadto, że śluz gruczolakoraków wpływa na nieproteolityczną aktywację krzepnięcia krwi. Za to przypuszczalnie odpowiedzialne są reszty kwasu sjalowego w śluzie (Go r d o n 1992).
PATOLOGIE HEMOSTAZY A TERAPIA ANTYNOWOTW OROW A
Liczne procedury terapeutyczne stosowane w leczeniu chorób nowotworowych również mo gą być źródłem pojawienia się patologii układu hemostazy. Chemioterapia, radioterapia i hor- monoterapia zwiększają ryzyko zakrzepicy. Spowodowane jest to między innymi obniże niem poziomu naturalnych antykoagulantów, efektu toksycznego na komórki sródbłonka i sekrecji prokoagulantów z komórek nowotwo rowych. Zespół rozsianego krzepnięcia śród- naczyniowego (DIC) u chorych na nowotwory pojawia się także ze zwiększoną częstością, gdy są stosowane różne formy leczenia onkologicz nego (Ho l m i współaut. 1996, Va n De r Wa l l i
współaut. 1995, Wo j t u k ie w ic z 1997). Najbar
dziej częstym i najpoważniejszym niekorzyst nym następstwem chemioterapii jest granu locytopenia i małopłytkowość. Obniżenie ilości neutrofilów oraz ograniczenie ich funkcji może prowadzić na przykład do posocznicy i do zwię kszenia częstości infekcji. Leczeniu wieloma cytostatykami często towarzyszy niedokrwi stość (zespoły mielodysplastyczne, ostre biała czki, niedokrwistość aplastyczna). Niedokrwi stość może być wywoływana przez wiele czynni ków, między innymi krwawienia, hemolizę oraz niskie stężenie eiytropoetyny w surowicy (Ho- KOM i współaut. 1995, On a t i współaut. 1993,
Ro b a k 1994). Niektóre z leków cytostatycznych:
mitomycyna (Ko p e ć 1996) czy cisplatyna (Ola s
i Wa c h o w ic z 1997) hamują aktywację płytek
krwi. Może to stać się przyczyną zaburzeń w
procesie krzepnięcia, między innymi w formie krwotoków na skutek ograniczenia tworzenia agregatów płytkowych i uwalniania związków oddziałujących na naczynia krwionośne.
Tabela 1. Związki zmagazynowane w płytkowych a - ziarnistościach umożliwiające interakcję krwinek płytkowych z komórkami nowotworowymi
Z w i ą z k i u w a l n i a n e p r z e z p ł y t k i k r w i P iś m i e n n i c t w o C y t o k i n y i c h e m o k i n y P D G F — p ł y t k o p o c h o d n y R o s s i Re in e s 1 9 9 0 c z y n n i k w z r o s t u T G F — t r a n s f o r m u j ą c y As s o ia n i w s p ó ła u t . 1 9 8 3 c z y n n ik w z r o s t u E G F — n a s k ó r k o w y Ok a i Or t h 1 9 8 3 c z y n n i k w z r o s t u H G F — h e p a t o c y t o w y Ko p e ć 1 9 9 6 c z y n n ik w z r o s t u P F 4 — p ł y t k o w y c z y n n i k 4 Ko p e ć 1 9 9 6 P - T G — p - t r o m b o g lo b u lin a Nie w ia r o w s k i i Ho l t 1 9 8 7 P B P — z a s a d o w e b ia łk o Nie w ia r o w s k i i Ho l t 1 9 8 7 p ł y t e k I L - 1 — i n t e r l e u k i n a 1 Ha w r y l o w ic z i w s p ó ł a u t . 1 9 9 1 V P F — c z y n n ik p r z e p u s z Dv o r a k i w s p ó ł a u t . 1 9 9 1 c z a ln o ś c i n a c z y ń B ia ł k a a d h e z y jn e i ic h r e c e p t o r y c z y n n ik v o n W il l e b r a n d a Ko u t t s i w s p ó ł a u t . 1 9 7 8 f ib r o n e k t y n a Fr a z ie r 1 9 8 7 t r o m b o s p o n d y n a Ni e w ia r o w s k i i Ho l t 1 9 8 7 s e le k t y n a P (G M P 1 4 0 , Mo d d e r m a n i w s p ó ł a u t . P A D G E M ) 1 9 9 4 B ia ł k a c z y n n e w k r z e p n ię c iu k r w i i f i b r y n o liz ie P A I - 1 — in h ib it o r Hil l i w s p ó ł a u t . 1 9 9 6 a k t y w a t o r a p la z m in o g e n u a.2- a n t y p l a z m in a La n g i S c h l e e f 1 9 9 6 fib r y n o g e n Bl o c k m a n s i w s p ó ł a u t . 1 9 9 5 b ia łk o S Ko p e ć 1 9 9 6 c z y n n i k V i X I Ko p e ć 1 9 9 6
ROLA PŁYTEK KRWI W NOWOTWORACH
Płytki krwi są najmniejszymi elementami morfotycznymi krwi (średnica 2-4 pm), pocho dzącymi z fragmentacji olbrzymich komórek szpiku kostnego — megakariocytów. Płytka krwi ma kształt dysku; charakteryzuje się obe cnością licznych, centralnie zlokalizowanych a- ziarnistości, osmofilnych ziarnistości o dużej gęstości elektronowej oraz lizosomów. W specy ficznych dla płytki ziarnistościach są zmagazy nowane substancje uwalniane w procesie se- krecji, uczestniczące w rozwoju nowotworu, co ilustruje tabela 1.
Rola płytek krwi nie ogranicza się zatem tylko do uczestnictwa w procesie hemostazy. Płytki biorą udział w tworzeniu zakrzepów, uczestniczą w procesach zapalnych i w procesie metastazy. Krwinki płytkowe szczególnie aktywnie uczestniczą w transporcie, zatrzymy waniu i przedostawaniu się komórek nowotwo rowych do tkanki objętej przerzutem oraz ich wzroście w nowym miejscu (Ga s ić i współaut.
1968, Ga s ić 1984, Gó r s k i 1992, Ho n n i współ
aut. 1992, Wa c h o w ic zi Ola s 1994). Podstawo
wymi etapami kaskady przerzutowej są:
- oddzielenie się komórek nowotworowych od pierwotnego nowotworu,
przedostanie się komórek nowotworowych do mikrokrążenia lub naczyń limfatycz- nych,
- transport komórek nowotworowych w krwiobiegu,
- interakcja komórek nowotworowych z ko mórkami krwi, w tym z krwinkami płytko wymi,
przyleganie do komórek śródbłonka i war stwy podśródbłonkowej naczynia krwionoś nego — zatrzymanie komórek nowotworo wych,
- przedostanie się komórek nowotworowych do nowej tkanki,
- wzrost komórek nowotworowych w nowym miejscu — tworzenie przerzutu nowotworu. Aktywacja płytek krwi odgrywa ważną rolę w procesie metastazy. Wiele komórek nowotwo rowych ma zdolność aktywowania płytek krwi gospodarza, ale mechanizmy tego procesu nie są całkowicie jeszcze poznane. Aktywacj a płytek wywołana przez komórki nowotworowe może zachodzić dzięki bezpośredniemu kontaktowi płytek z komórkami nowotworowymi (Bhatti i
współaut. 1996, Ga s ić 1984), wydzielaniu przez
nie ADP, tromboksanu A2 (TXA2) (Po g g ii współ
aut. 1995), czy też proteaz, w tym także trom- biny (Go a d i Gr a l n ic k 1996, Wo j t u k ie w ic z i
współaut. 1995) oraz dzięki zmianom w meta bolizmie kwasu arachidonowego płytek na dro dze zależnej głównie od lipoksygenazy. W cho robach nowotworowych zaobserwowano gene rowanie trombiny przy udziale zawartych w osoczu czynników krzepnięcia krwi gospodarza
(Ga s ić 1984, Pa c c h ia r in ii współaut. 1991, St e i-
n e r ti współaut. 1993, Wa c h o w ic zi Ola s 1994).
Aktywacja płytek krwi wywołana trombiną wzmaga adhezję komórek HeLa do komórek śródbłonka w warunkach in vitro oraz stymulu- je produkcję przez płytki krwi wolnych rodni
ków, mogących odgrywać ważną rolę w fazie inicjacji oddziaływań pomiędzy komórkami nowotworowymi a komórkami śródbłonka (He l-
l a n d i współaut. 1997), Badania ostatnich lat
podkreślają znaczenie w metastazie i aktywacji płytek krwi gangliozydów bogatych w kwas sja- lowy, występujących na powierzchni komórek nowotworowych. Gangliozydy z komórek nowo tworowych (Gd3) aktywują znajdujące się w krwiobiegu płytki krwi modulując bezpośrednio funkcję receptorów integrynowych dla kolage nu (oc2(3i) obecnych na płytce czy też zmieniając właściwości fizykochemiczne błony i powino wactwo tych receptorów do ligandu białkowego
(Fa n g i współaut. 1997, Ug o r s k i i Kło p o c k i
1996, Va l e n t ia n o i La d is c h 1994, 1996). W
wyniku pobudzenia krwinek płytkowych przez komórki nowotworowe dochodzi do interakcji płytek krwi z tymi komórkami, a nadto z komór kami śródbłonka (De Gr o o ti Six m a1990, Po g g i
i współaut. 1995). Ponieważ aktywacji płytek krwi towarzyszy odsłonięcie na ich powierzchni selektyny P — białka wiążącego sjałogliko- koniugaty zlokalizowane na powierzchni komó rek nowotworowych (Ug o r s k i i Kł o p o c k i 1996)
dochodzi w tym przypadku do powstawania
zlepów płytek z komórkami nowotworowymi.
Iw a m u r a i współpracownicy (1997) stwierdzili,
że na powierzchni komórek raka trzustki (SU- IT-2) obecna jest także selektyna P, umożliwia jąca oddziaływanie z innymi rodzajami komó rek. W tym zjawisku upatruje się przyczyny powstawania i rozwoju mikrozakrzepów oraz inwazyjności i rozsiewu nowotworów. Doświad czalna małoplytkowość zapobiega zagnieżdże niu się komórek nowotworowych i powstawaniu przerzutów (Ko p e ć 1996). Szczegółowe informa
cje dotyczące roli płytek krwi w metastazie są zawarte w artykule Wa c h o w i c z i Ol a s (1994).
Ostatnio doniesiono, że płytki krwi są zdol ne do niszczenia komórek nowotworowych. Ba dania Ok a d yi współpracowników (1996) wyko
nane na dwóch różnych typach komórek nowo tworowych (białaczki szpikowej przewlekłej (K562) i komórkach raka płuc (LU99A)) wyka zały, że krwinki płytkowe są zdolne do zabijania tych komórek. Odbywa się to na drodze zależnej od cyklooksygenazy lub na drodze zależnej od tlenku azotu. Zastosowanie inhibitorów cyklo oksygenazy (aspiryny lub indometacyny) po zwoliło stwierdzić, że płytki są zdolne do nisz czenia komórek raka płuc, natomiast przepro wadzenie doświadczeń z inhibitorami drogi za leżnej od tlenku azotu (NG-nitro-L-argininy) wy kazało zabijanie przez płytki krwi komórek K562. Komórki K562 natomiast były zdolne do stymulacji syntezy tromboksanu A2 w płytkach krwi (Ok a d a i współaut. 1996).
ROLA INTEGRYN W PRZERZUTACH NOW OTWOROWYCH
Zdolność komórek nowotworowych do prze rzutów jest uzależniona między innymi od in terakcji z innymi komórkami. Receptory inte- grynowe są odpowiedzialne za rozpoznawanie i przyleganie komórek do składników macierzy zewnątrzkomórkowej oraz oddziaływania ko mórek między sobą. W oddziaływaniu komórek nowotworowych z płytkami uczestniczą przede wszystkim następujące integryny: 0C2bf3l,«5bf3i, «116(31, ociib(33, «v(33. Pośredniczą one nie tylko w biernym oddziaływaniu komórek, ale również w przekazywaniu informacji, umożliwiają adhezję komórek, ich agregację lub ukierunkowaną mi grację podczas procesu metastazy. Podobną funkcję spełniają integryny obecne na powierz chni leukocytów (ccl(32, ocm(32, ocx(32) i komórek śródbłonka (avps) (Po g g i i współaut. 1995). W oddziaływaniu płytek krwi z komórkami nowo tworowymi uczestniczy przede wszystkim płyt kowy receptor ociibfte. Obecność tej integryny stwierdzono także na wielu komórkach nowo tworowych, między innymi ludzkich komór
kach czerniaka, szczurzych komórkach rako- mięsaka Walker 256 i komórkach raka płuc
(Chlang 1994, Fe l d i n g-Ha b e r m a n n i współaut.
1996, Kl e in i współaut. 1991, Po g g ii współaut.
1995, Tr ik h a i współaut. 1996). Nie zidentyfi
kowano jeszcze, jakie białko adhezyjne pełni rolę ligandu łączącego komórki nowotworowe z płytkami. Zwraca się uwagę na fibronektynę, czynnik von Willebranda, fibrynogen oraz prze de wszystkim na trombospondynę (Fe l d in g-Ha
b e r m a n n i współaut. 1996, Hu g o i współaut.
1995, Po g g i i współaut. 1995, Tu s z y ń s k i i
współaut. 1997, Wo j t u k ie w ic z i współaut.
1995). Trombospondyna jest glikoproteiną po chodzącą z a-ziarnistości stymulowanych pły tek krwi, z pneumocytów, komórek śródbłonka, makrofagów, fibroblastów i niektórych komó rek nowotworowych na przykład czerniaka. Oprócz zdolności adhezji do komórek nowotwo rowych trombospondyna stymuluje proces wzrostu nowotworu, między innymi raka piersi
1995, In c o r d o n ai współaut. 1993 i 1996, Hu g o
i współaut. 1995). Trombospondyna ponadto w warunkach irt vivo ma zdolność hamowania pobudzonej angiogenezy w czasie metastazy
(We in s t a t-Sa s l o w i St e e g 1994). Oddziaływa
nie trombospondyny z komórkami zachodzi przy udziale licznych receptorów komórko wych, między innymi płytkowych glikoprotein GPIV, GPIIIb oraz integiyn z podjednostkami (3 3
i (li. Trombospondyna wiąże się z receptorem przez sekwencję RFYW M (Arg-Phe-Tyr-Val- Val-Met) znajdującą się na C-końcu (Ga o i
współaut. 1996).
Ostatnio zwrócono uwagę na szczególną rolę dezintegryn (peptydów posiadających sekwen cję RGD, które są izolowane z jadów węży) w ograniczaniu metastazy. Dezintegiyny mogą hamować agregację krwinek płytkowych oraz ich adhezję. Trigramina — peptyd otrzymany z jadu węża Trimeresurus gramineus blokuje przyleganie komórek nowotworowych czernia ka do fibronektyny i fibiynogenu. Podobnie za chowywały się inne dezintegryny, takie jak tri- flavina i batroxo statin a (Po g g i i współaut.
1995).
EIKOZANOIDY A NOWOTWORY
Prawidłowe funkcjonowanie układu hemo stazy zależy między innymi od aktywacji krwi nek płytkowych, której towarzyszy przemiana kwasu arachidonowego (kwas 5, 8, 11, 14-eiko- zatetraenowy; co9, C20:4, A5, 8’ 11' 14). Metabo lity kwasu arachidonowego, tak zwane eikoza- noidy, odgrywają także istotną rolę w procesie karcynogenezy. W płytkach krwi kwas arachi- donowy jest metabolizowany na trzech enzyma tycznych drogach: (1) zależnej od cyklooksy- genazy, (2) zależnej od lipoksygenazy i (3) zależ nej od epoksygenazy współdziałającej z cyto- chromem P450. Na drodze nieenzymatycznej natomiast z arachidonianu powstają izoprosta- ny (Le s l ie 1997). Główny szlak przemian ara
chidonianu w płytce krwi prowadzi do wytwo rzenia w równomolowych ilościach tromboksa- nu A2 i dialdehydu malonowego (MDA) — mar kera tego procesu oraz do syntezy prostaglan- dyn. Tworzenie tromboksanu A2 w płytkach poprzez cykliczne nadtlenki prostaglandyn PGG2 i PGH2, katalizuje jedna z izoform cyklo oksygenazy, określana jako COX-1 albo PGHS-1. COX-1 jest nazywana formą konstytutywną en zymu i jest obecna nie tylko w płytkach krwi ale również w komórkach śródbłonka i neutrofi lach. W komórkach śródbłonka znajduje się jeszcze druga forma cyklo oksygenazy określana jako COX-2 lub PGHS-2 (tzw. indukowalna). Obie izoformy cyklooksygenazy wykazują duży stopień homologii aminokwasowej (około 60%) i są kodowane przez geny znajdujące się na różnych chromosomach. Zarówno TXA2, jak i PGG2 i PGH2, powstające przy udziale COX-1, powodują agregację krwinek płytkowych oraz skurcz naczyń krwionośnych.
Znacznie mniej wydajny w płytce jest meta bolizm arachidonianu katalizowany przez 12- lipoksygenazę, gdzie dochodzi do powstania głównie hydroksykwasów ((kwas 12-hydroper- oksyeikozatetraenowy (HPETE) i kwas
12-hydroksyeikozatetraenowy (12-HETE)) oraz he- poksylin (hepoksyliny A3 i hepoksyliny B3). He- poksylina A3 może ulegać w dalszym etapie skoniugowaniu z glutationem w formie zredu kowanej (GSH) przy udziale S-transferazy glu- tationowej lub może być przekształcona w obe cności hydrolazy epoksydowej do trioksyliny A3. 12-lipoksygenaza w płytce krwi również ka talizuje przemianę leukotrienu A4 pochodzące go z leukocytów do lipoksyn. Epoksygenaza współdziałająca z cytochromem P450 prze kształca natomiast kwas arachidonowy w kwa sy epoksyeikozatrienowe (EET): 5,6-EET, 8,9- EET, 11, 12-EET, a głównie do 14,15-EET. Kwas 12-HETE, podobnie jak hepoksylina A3 i epoksykwasy, hamuje agregację płytek krwi
(Bl o c k m a n s i współaut. 1995, Ho n n i współaut.
1994, Kr o l li Sc h a f e r 1995, Ol a si Wa c h o w ic z
1995).
Enzymatyczna przemiana arachidonianu zachodzi ponadto w ścianie naczynia krwionoś nego, gdzie przy udziale syntetazy prostacykli- ny z nadtlenków prostaglandyn powstaje pro stacy klina, hamująca agregację płytek krwi i działająca rozkurczowo na naczynia krwionoś ne. Niektóre komórki nowotworowe posiadają także właściwość hamowania syntezy prostacy- kliny w śródbłonku naczyniowym, co sprzyja ich adhezji do ściany naczynia krwionośnego
(Gó r s k i 1992, Ho n n i współaut. 1992).
Komórki nowotworowe mają nie tylko możli wość modyfikowania metabolizmu arachidoni- nu w płytkach krwi, ale są także same zdolne do jego przemiany. W procesie oddziaływania komórek nowotworowych z komórkami śród błonka oraz z krwinkami płytkowymi dochodzi do uwolnienia z tych komórek metabolitów kwasu arachidonowego. Powstający w znacz nych ilościach kwas 12-hydroksyeikozate- traenowy w komórkach nowotworowych zwię ksza ekspresję integiyn aiib(33 na ich powierz
chni i umożliwia oddziaływanie z płytkami krwi, tak zwany etap „locking”, gdzie łącznikiem po między komórkami może być fibrynogen lub trombospondyna. Mogą też istnieć oddziaływa nia typu słabego bez udziału integryn, tak zwa ny etap „docking”. Kwas 12-HETE z komórek nowotworowych, podobnie jak i z płytek zwię ksza ekspresję integryn ocvP3 komórek śród- błonka, natomiast kwas 13-hydroksyoktade- kaenowy (13-HODE) — produkt powstający z kwasu linolenowego (co6, C18:3,A ,9,12) pocho dzący z komórek nowotworowych i komórek śródbłonka, hamuje to zjawisko (C h ia n g 1994, H o n n i współaut. 1994, P o g g i i współaut. 1995,
T a n g i współaut. 1993). Zdolność komórek no
wotworowych do syntezy kwasu 12-HETE jest
ściśle skorelowana ze zdolnością do tworzenia przerzutów (H o n n i współaut. 1994). Komórki
nowotworowe HM340, które charakteryzują się wysoką zdolnością do tworzenia przerzutów no wotworowych cztery razy szybciej syntetyzują kwas 12-HETE niż komórki LM180 o niskiej zdolności do przerzutowania (Y a m a m o t o i
współaut. 1997). Stwierdzono także, że prosta- glandyna PGD2, powstająca w płytkach krwi hamuje wzrost nowotworu ( G o r o s p e i współ
aut. 1996). Inne wyniki badań wskazują, że prostaglandyny mogą też wywoływać ekspresję urokinazy — enzymu pełniącego ważną rolę w migracji komórek nowotworowych ( G r ę b e c k a
1995).
DISTURBANCES IN HEMOSTASIS IN TUMORS S u m m a r y
This review presents the disturbances o f hemostasis in tumor, and the role of blood coagulation, fibrinolytic sys tem, and increased platelet responses in tumor growth and metastasis. Activation of the clotting cascade and the
stimulation of blood platelets is mediated by tumor cells. These processes may form one of the important steps in the metastatic pathway.
PIŚMIENNICTWO
Am ik h o s r a v iA., Big g e r s t a f fJ. P., Wa r n e sG., Fr a n c isD. A.,
Fr a n c is J. L., 1996. Determination o f tumor cell pro
coagulant activity by Sonoclot analysis in whole blood.
Thromb. Res. 84, 323-332.
As s o ia nR. K., Ka m o r iy aA., Me y e r sC. A., Mil l e rD. M., Sp o r n
M. B., 1983. Transforming grow thfactor-beta in human
platelets. J. Biol. Chem. 258, 7155-7160.
Bh a t t i R. A., Ga d a r o w s k i J., Ra yP., 1996. Potential role o f
platelets and coagulation factors in the metastasis o f prostatic cancer. Invasion Metastasis 16, 49-55.
Bl o c k m a n s D., De c k m y n H., Ve r m y l e n J., 1995. Platelet
activation. Blood Rev. 9, 143-156.
Bo m s t e in P., Sa g e E. H., 1994. Thrombospondin. Methods
in'Enzymology 245, 62-85.
Bo u k e r c h eH ., Be r t h ie r- Ve r g n e sO., Mc g r e g o rJ. L., 1995.
Thrombospondin modulates melanoma-platelet interac tions and melanoma tumor cell growth in vivo. Br. J.
Cancer 72, 108-116.
Ch ia n gT. M., 1994. Activation o f phospholipase D in human
platelets by collagen and thrombin and its relationship to platelet aggregation. Biochim. Biophys. Acta 1224,
147-155.
Ch ia n g H. S., Ya n g R. S., Hu a n g T. F.,1996. Thrombin
enhances the adhesion and migration o f human colon adenocarcinoma cells via increased 3-integrin express ion on the tumour cell surface and their inhibition by snake venom peptide, rhodostonin. Br. J. Cancer 73,
902-908.
Cie r n ie w s k i C. S., Św ią t k o w s k a M., Kr z e s l o w s k aM., 1994.
Regulacja ekspresji inhibitora aktywatorów plazmi- n ogenu(PA I-l) w komórkach śródbłonka ludzkiego. [W:] Białka komórek prawidłowych i patologicznych. Z. Kil-
i a ń s k a, W. Kr a j e w s k a, A. Lip i ń s k a, (red.) ŁTN, Łódź, 184-198.
Co s t a n t in i V., Za c h a r s k i L. R., 1993. Fibrin and cancer.
Thromb. Haemost. 69, 406-414.
De Gr o o tP. G., Six m aJ. J., 1990. Platelet adhesion. Br. J.
Haematol. 75, 308-312.
Dv o r a k H . F ., Ma g y J . A ., Dv o r a k A . M ., 1 9 9 1 . Structure o f solid tumors and their vasculature: implications fo r ther apy with monoclonal antibodies. Cancer Cells 3, 77-85.
Fa n g L. H ., Lu c e r o M ., Ka z a r ia n T ., Wei Q ., Lu o F. Y ., Va l e n t io n L . A ., 1 9 9 7 . Effects o f neuroblastoma tumor gangliosides onplatelet adhesion to collagen. Clin. Exp.
M e t a s t a s is . 15, 33-40.
Fe l d in g- Ha b e r m a n nB., Ha b e r m a n n R., Sa l v i d a rE., Ru g g e r i
Z. M ., 1 9 9 6 . Role o f 3 integrins in melanoma cell adhe sion to activated platelets u t l D e r flow. J . Biol. Chem.
2 7 1 , 5 8 9 2 - 5 9 0 0 .
Fr a z ie r W . A ., 1 9 8 7 . Thrombospondin: a modular adhesive qlycoprotein o f platelets and nucleated cells. J . Cell Biol. 105, 625-632.
Ga oA. G., Lin d b e r g F. P., Fin n M . B., Bl y s t o n eS. D., Br o w n
E. J., Fr a z ie r W. A., 1996. Integrin-associated protein
is a receptor fo r the C-terminal domain o f thrombospon din. J. Biol. Chem. 2 7 1 , 2 1 - 2 4 .
Ga s ic G., 1984. Role o plasma, platelets, and endothelial
cells in tumor metastasis. Cancer Met. Rev. 3, 46-56.
Ga s ic G. J., Ga s ic T., St e w a r tC. C., 1968. Anti-metastatic
effects associated with platelet reduction. Proc. Nat.
Acad. Sci. USA 61, 99-116.
Go a dK. E., Gr a l n ic kH. R., 1996. Coagulation disorDERs in
cancer. Complic. Cancer 10, 457-484.
Go r d o n S . G., 1992. Cancer cell procoagulants and their role
in malignant disease. Semin. Thromb. Hemost. 18,
424-433.
Go r o s p eM., Liu Y., Xu Q., Ch r e s tJ ., Ho l b r o o kN . J., 1996.
Inhibition o f Gi cyclic-dependent kinase activity during growth arrest o f human breast carcinoma cells by pros
taglandin A 2. Mol. Cel. Biol. 16, 762-770.
Gó r s k i J., 1992. Rola płytek krwi w powstawaniu przerzu
tów nowotworowych. Medycyna 2000 23/24, 60-64.
Gr ę b e c k a L., 1995. Migracja komórek nowotworowych w
organizmie. Kosmos 44, 405-436.
Ha w r y l o w ic z C. M., Ho w e l l s G. L., Fe l d m a n n M., 1991.
endothe-lial adhesion molecule expression and cytokine produc tion. J. Exp. Med. 174, 785-790.
He im o l l e rE., We i n e lR. J., He id t m a n nH. H., Sa l g eU., Se it z
R., Sc h m it zI., Mu l l e rK. M., Zir n g ib l., 1996. Studies on
tumor-cell-induced platelet aggregation in human lung cancer cell lines. J. Cancer Res. Clin. Oncol. 122,
735-744.
He l l a n d I. B ., Kl e m e n t s e n B., Jo r g e n s e n L., 1997. Addition
o f both platelets and thrombin in combination accel erates tumor cells to adhere to endothelial cells in vitro.
In Vitro Cell Dev. Biol. Anim. 33, 182-186.
Hil l S. A ., Sh a n g h e n e s s y S . G ., Jo s u a P., Rib o u J ., Au s t in R . C ., Po d o rT . J ., 1996. Differentionalmechanisms target
ing type 1 plasminogen activator inhibitor and vitronec tin into the storage granules o f a human megakaryocytic cell line. Blood 87, 5061-5073
Ho k o m M . M ., La c e yD., Kin s t l e r O . B ., Ch o i E ., Ka u f m a n S ., Fa u s tJ., Ro w a n C H ., Dw y e r E ., Nic h o lJ. L ., Gr a s e lT ., Wil s o nJ., St e u n b r in k R., He c h tR., Win t e r sD., Bo o n e
T., Hu n tP., 1995. Regulated rnegakaryocy tegrowth and
development fa ctor abrogates the lethal thrombocytope nia associated with carboplatin and irradiation in mice.
B lo o d 86, 486-4492.
Ho l mT., Sin g n o m k l a o m T., Ru t q v i s t L. E., Ce d e rMa rK B., 1996. Adjuvant preoperative radiotherapy in patients
with rectal carcionoma. Adverse effects during long term follow -up o f two randomized trials. Cancer, 339, 78,
968-976.
Ho n n K . V ., De a n G ., Ta n g M . D ., Ch e n Y . Q ., 1992. Platelets
and cancer metastasis: more than an epiphenomenon.
Seminar. Thromb. Haemost. 4, 392-415.
Ho n nK . V . , Ta n gD . G ., Gr o s s i I . , Du n ie c M . , Ti m a rJ ., Re n a u d
C., Le it h a u s e rM., Bl a irI., Jo h n s o n C. R., Dig l ioC. A.,
Kim l e r V . A., Ta y l o rJ. D ., Ma m e t t L. J., 1994. Tumor
cell-derived 1 2 (s)-hydroxyeicosatetraenoic acid in duced microvascular endothelial cell retraction. Cancer
Res. 54, 565-574.
Hu g o C H ., Pic h l e r R., Me e k R., Go r d o n K ., Ky r ia k id e s T ., , Fl o e g eJ., Bo r n s t e in P., Co u s e rW. G., Jo h n s o n R. J.,
1995. Thrombospondin 1 is expressed by prolferating
mesangial cells and is up-regulatyed by PDGF and bFGF in vivo. Kidney Int. 48, 1846-1856.
In c o r d o n a F., Ca l v o F., Fa u v e l- Le f e v e F., Le g r a n d Y., Le
g r a n d C ., 1993. Involvement o f thrombospondin in the
adherence o f human breast-adenocarcinoma cells: a posible role in the metastatic process. Int. J. Cancer 55,
471-477.
In c o r d o n a F., La w l e rJ., Ca t a l d o D., Pa n e tA ., Le g r a n dY.,
Fo id a r tJ. M., Le g r a n d C., 1996. Heparin-binding do
main, type 1 and type 2 repeats o f thrombospondin mediate its interaction with human breast cancer cells.
J. Cell. Biochem. 62, 431-442.
Iw a m u r a T ., Ca f f r e y T . C ., Kit a m u r a N., Ya m a n a r i H ., Se t o-
g u c h i T., Ho l l in g s w o r t h M. A., 1997. P.-selectin ex
pression in a metastatic pancreatic tumor cell line (SUIT-2). Cancer Res. 57, 1206-1212.
Kl e in C. E., St e i m n a y e rT ., Ko u f m a n nD., Wa b e rL., Br o c k e r
E. B., 1991. Identfication o f a melanoma progression
antigen as integrin VLA-2. J. Invest. DERmatol. 96,
281-284.
Ko p e ć M., 1996. Zakrzepy a nowotwory. [W:] Zakrzepy i
‘ zatory. S. Lo p a c iu k (red.) W ydawnictwo Lekarskie
PZWL, 80-111.
Ko u t t sJ., Wa l s h P. N., Pl o w E. F., Fe n t o nJ. W., Bo u m aB.
N., Zim m e r m a n T. S., 1978. Active release o f human
platelet factor VUI-related antigen by adenosine diphos phate, collagen, and thrombin. J. Clin. Invest. 62, 1255-
1263.
Kr o l lM. H., Sc h a f e rA. J., 1995. The analysis ofligand-re-
ceptor interaction in platelet activation. Immunophar-
macol. 5, 31-65.
La k iK., Ya n c e y S. T., 1968. Fibrinogen and the tumor prob
lem. [W:] Cancer. La k i K. (red.) Marcel Dekker, New York, 359-367.
La n g I. M., Sc h l e e f R. R., 1996. Calcium-dependent stabili
zation o f type I plasminogen activator inhibitor within platelet-granules. J. Biol. Chem. 271. 2754-2761.
Le s l ie C. C., 1997. Properties and regulation o f cytosolic
phosholipase A 2. J. Biol. Chem. 272, 16709-16712.
Mo d d e r m a nP. W., Vo n De m Bo r n eA. E., So n n e n b e r g G. K.,
1994. Tyrosine phosphorylation o f P-selectin in intact
platelets and in a disulphide-linked complex with immu- noprecipitated p p6(f~ src. Biochem. J. 299, 613-621.
Nie r o d z ikM. L., Ba in R. M., Liu L. X., Sh iv j iM., Ta k e s h ik a
K ., Ka r p a t k in S ., 1996. Presence o f the seven transmem
brane thrombin receptor on human tumour cells: effect o f activation on tumour adhesion to platelets and tumor tyrosine phosphorylation. Br. J. Haematol. 92, 452-
457.
Nie w ia r o w s k i S., Ho l tJ. C., 1987. Biochemistry and physi
ology o f secreted platelet proteins. Thromb. Haemost.
283, 618-630.
O ’Ma r aR . A. Q., 1958. Coagulativeproperties. Irish. J. Med. Sci. 394, 474-479.
Ok a d a m., Sa g a w aT., To m in a g aA., Ko d o m aT., Hit s u m o t oY.,
1996. Two mechanisms fo r platelet-mediated killing o f
tumour cells: one cycle-oxygenase dependent and the other nitric oxide dependent. Immunology 89, 158-164.
Ok aY ., Or t hD. N., 1983. Human Plasma Epidermal growth
factor/fi-urogastrone is associated with blood platelets.
J. Clin. Invest. 72, 249-259.
Ol a sB., Wa c h o w ic zB., 1995. Aktywacja płytek knvU mech
anizm przekazywania sygnałów. Post. Biol. Kom. 22,
359-378.
Ol a sB., Wa c h o w ic zB., 1997. Inhibitory effects o f cisplatin
and its conjugate with glutathione on blood platelet activity. Platelets 8, 1-4.
On a t H., In a n c S E., Da l a y N., Ka r a l o g l u D., Er t u r k N.,
Ya s a s e v e rV., 1993. Effect o f cisplatin on erytropoietin
and iron changes. Eur. J. Cancer 29A: 777.
Pa c c h ia r in i L., Zu c h e l l M., Mil a n e s i G., Ta c c a n i F., Bo n o m i
E., Ca n e v a r i A., Gr ig n a n i G., 1991. Thromboxane pro
duction by platelets during tumor cell-induced platelet activation. Invasion and Metastasis 11, 102-109.
Po g g iA., Ro s s i C., Be v ig l iaL., Ca l a b r e s e R., Do n a t iM. B.,
1995. Platelet-tumor cell interactions. Immunopharma- col. Platelets 8, 151-165.
Ro b a k T., 1994. Zastosowanie knuiotwórczyćh czynników
wzrostowych w onkologii i hematologii. Medycyna 2000
45/46, 76-81.
Ross R., Ra in e s E. W., 1990. Platelet-derived growth factor
and cell proliferation. Growth Factors 11, 193-199.
Se it zR., He id m a nH. H., Ma a s b e r g M., Im m e lA., Eg b r in gR.,
Ha v e m a n nK., 1993. Activators o f coagulation in cultured
human lung-umor cells. Int. J. Cancer 53, 514-520.
St e in e r t B. W., Ta n g D. G., Gr o s s i I. M., Um b a r g e r L. A.,
Ho n nK. V., 1993. Studies on the role o f platelet eicosa-
noid metabolism and integrin IIb3 in tumor-cell-induced platelet aggregation. Int. J. Cancer 54, 92-101.
Ta n gD . G., Ch e nY . Q., Di g l ioC. A., Ho n nK . V., 1993. Protein
kinase C-dependent effects o f 12 (s)-HETE on endothe lial cell vitronectin receptors and fibronectin receptors.
J. Cell Biol. 121, 689-704.
Tr ik h a M., Tim a r J., Lu n d y S. K., Sz e k e r e s K., Ta n g K.,
Gr ig n o m D., Po r t e r A. T., Ho n n K. V., 1996. Human
prostate carcinoma cells express functional ub3 integrin.
Cancer Res. 56, 5071-5078.
Tu s z y ń s k i G. P., Wa n g T. N., Be r g e r D., 1997. Adhesive
proteins and the hematogenous spread o f cancer. Acta
Haematol. 97, 29-39.
Ug o r s k iM., Kł o p o c k iA. G., 1996. Udział antygenów sjalo-
LEa i sjalo-LE w adhezji i progresywnym wzroście nowotworowym Post. Hig. Med. Dośw. 50, 209-231.
Va l e n t ia n o L. A., La d is c h S., 1996. Tumor gangliosides
enhance 21 integrin-dependent platelet activation. Bio-
chim. Biophys. Acta 1316, 19-28.
Va l e n t ia n o L ., La d is c h S., 1994. Circulating tumor ganglio
sides enhance platelet activation. Blood 83, 2872-2877.
Va n De r Wa l lE., No o ij e nW. J., Ba a r s J. W., Ho l t k a m p M. J., Sc h o r a n e lJ. H., Ric h e lD. J., Ru t g e r sE. J., Sl a p e r - Co r t e n b a c h I. C., V An De r Sc h o o tC E., Ro d e n h u isS. 1995. H i g h - d o s e c a r b o p la t in , t h io te p a a n d c y c l o p h o s p h a m i d e (CTC) w it h p e r i p h e r a l b lo o d s t e m c e l l s u p p o r t in th e adjw /ANt t h e r a p y o f h i g h - r i s k b r e a s t c a n c e r : a p r a c t i c a l a p p r o a c h . Br. J. Cancer 71, 857-862.
Wa c h o w i c zB ., Ol a sB ., 1994. Rola ply tekkrw iw metastazie. [W:] Białka komórek prawidłowych i pataologicznych.
Z. Ki l ia ń s k a, W. Kr a j e w s k a, A. Li p i ń s k a, (red.) ŁTN, Łódź, 199-209.
We in s t a t- Sa s l o w D., St e e g P. S., 1994. Angiogenesis and
colonization in the tumor metastasis process: basic and applied advances. FASEB 8, 400-407.
Wo j t u k ie w ic z M. Z., 1997. Kliniczne aspekty aktywacji
krzepnięcia krwi w chorobie nowotworowej. Acta Hema-
tol. Pol. 28, 79-93.
Wo j t u k ie w ic zM. Z., Ta n g D. G., Be n- Jo s e f E., Re n a u d C.,
Wa l zD. A., Ho n nK. V., 1995. Solid tumor cells express
functional tethered ligand thrombin receptor. Cancer
Res. 55, 698-704.
Ya m a m o t oS., Su z u k iH., Ue d aN., 1997. Arachidonate 12-li-
