Kosmos

Tom 47,
Numer 1
Strony
Kosmos
PROBLEMY NAUK BIOLOGICZNYCH _____________ Polskie
1998
(238)
61-68
Tow arzystw o Przyrodn ików im. Kopernika
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 trombiny — 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-hydroksyoktadekaenowy; PAI-1 — inhibitor aktywatora plazminogenu; PGG 2 i PGH 2 — nadtlenki prostaglandyn TAF —
czynnik angiogenezy; TF — czynnik tkankowy; TXA2 — tromboksan A 2
62
B e a ta O las
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 cytokiny (np. interleukina-1 i czynnik martwicy
nowotworu) zwiększające syntezę i ekspresję
czynnika tkankowego prowadząc do aktywacji
zewnątrzpochodnego toru krzepnięcia (G o a d i
G r a ln ic k 1996, K o p e ć 1996). Stwierdzono, że
komórki czerniaka oraz raka płuc posiadają
czynnik VII, czynnik tkankowy i trombinę (CoSTANTINI i Z a c h a r s k i 1993, H e im o l l e r i współ­
aut. 1996). Trombina przy udziale receptora
zbudowanego z siedmiu transbłonowych do­
men należącego do rodziny serpentyn (N ie 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 polifosfoinozytydów, ekspresję czynnika tkankowego czy
protoonkogenu c-myc (C o s t a n t in i i Z a 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 (C h ia n g i współaut. 1996). Do aktywacji
protrombiny w trombinę w obecności czynnika
Va niezależnie od czynnika X są zdolne ludzkie
komórki raka płuc (S e it z i współaut. 1993).
Trombina może także modulować aktywność
fibiynolityczną osocza. W stężeniu fizjologicz­
nym stymuluje uwalnianie z komórek wątrobiaka inhibitora aktywatora plazminogenu i tkan­
kowego aktywatora plazminogenu. Wzrost po­
ziomu krążącego PAI-1w 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 ’M a 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 i i Y a 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) (W o 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 (A m ir k h o s r a v i i współaut.
1996, G o a d i G r 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 (B hatti i współaut. 1996). Stwierdzono
ponadto, że śluz gruczolakoraków wpływa na
nieproteolityczną aktywację krzepnięcia krwi.
Za to przypuszczalnie odpowiedzialne są reszty
kwasu sjalowego w śluzie (G o r d o n 1992).
PATOLOGIE HEMOSTAZY A TERAPIA ANTYNOWOTWOROWA
Liczne procedury terapeutyczne stosowane
w leczeniu chorób nowotworowych również mo­
gą być źródłem pojawienia się patologii układu
hemostazy. Chemioterapia, radioterapia i hormonoterapia 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 śródnaczyniowego (DIC) u chorych na nowotwory
pojawia się także ze zwiększoną częstością, gdy
są stosowane różne formy leczenia onkologicz­
nego (H o l m i współaut. 1996, V a n D e r W a l l i
współaut. 1995, W o 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 (HoKOM i współaut. 1995, O n a t i współaut. 1993,
63
Zaburzenia hemostazy w nowotworach
1994). Niektóre z leków cytostatycznych:
mitomycyna (K o p e ć 1996) czy cisplatyna (O la s
i W a c h o w ic z 1997) hamują aktywację płytek
krwi. Może to stać się przyczyną zaburzeń w
Robak
procesie krzepnięcia, między innymi w formie
krwotoków na skutek ograniczenia tworzenia
agregatów płytkowych i uwalniania związków
oddziałujących na naczynia krwionośne.
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 aziarnistości, osmofilnych ziarnistości o dużej
gęstości elektronowej oraz lizosomów. W specy­
ficznych dla płytki ziarnistościach są zmagazy­
nowane substancje uwalniane w procesie sekrecji, 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 (G a s ić i współaut.
1968, G a s ić 1984, G ó r sk i 1992, H o n n i współ­
aut. 1992, W a c h o w ic z i O las 1994). Podstawo­
wymi etapami kaskady przerzutowej są:
- oddzielenie się komórek nowotworowych od
pierwotnego nowotworu,
przedostanie się komórek nowotworowych
do mikrokrążenia lub naczyń limfatycznych,
- 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 (B hatti i
współaut. 1996, G a s ić 1984), wydzielaniu przez
nie ADP, tromboksanu A 2 (TXA2) (P o g g i i współ­
aut. 1995), czy też proteaz, w tym także trombiny (G o a d i G r a l n ic k 1996, W o 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
Tabela 1. Związki zmagazynowane w płytkowych
a - ziarnistościach umożliwiające interakcję krwinek
płytkowych z komórkami nowotworowymi
Z w ią z k i
u w a ln ia n e
p rzez
P iś m i e n n i c t w o
p ły t k i k r w i
C y to k in y i c h e m o k in y
P D G F — p ły tk o p o c h o d n y
R o s s i R e in e s 1 9 9 0
c z y n n ik w z r o s tu
T G F — t r a n s fo r m u j ą c y
A
s 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 sk órk ow y
O ka i O rth 1983
c z y n n ik w z r o s tu
H G F — h e p a to c y to w y
K o peć 1996
c z y n n ik w z r o s t u
P F 4 — p ły tk o w y c z y n n ik 4
K o peć 1996
P - T G — p - t r o m b o g lo b u lin a
N ie w ia r o w s k i i H o l t 1 9 8 7
P B P — z a s a d o w e b ia łk o
N ie w ia r o w s k i i H o l t 1 9 8 7
p ły t e k
I L - 1 — in te r le u k in a 1
H a w r y l o w ic z
i
w s p ó ła u t.
1991
VPF —
c z y n n ik
p rzep u sz­
D v o r a k i w s p ó ła u t . 19 91
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
rec ep to ry
c z y n n ik v o n W il l e b r a n d a
K o u t t s i w s p ó ła u t . 1 9 7 8
fib r o n e k t y n a
F r a z ie r 1 9 8 7
tro m b o s p o n d y n a
N i e w ia r o w s k i i H o l t 1 9 8 7
s e le k t y n a P (G M P 14 0,
M
PAD G EM )
1994
odderm an
i
w s p ó ła u t.
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
H il l i w s p ó ła 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
L an g i S c h le e f 1996
fib r y n o g e n
B l o c k m a n s i w s p ó ła u t . 1 9 9 5
b ia łk o S
K o peć 1996
c z y n n ik V i X I
K o peć 1996
64
B eata O las
1984, Pa c c h ia r in i i współaut. 1991, S t e i i współaut. 1993, W a c h o w ic z i O la s 1994).
Aktywacja płytek krwi wywołana trombiną
wzmaga adhezję komórek HeLa do komórek
śródbłonka w warunkach in vitro oraz stymuluje produkcję przez płytki krwi wolnych rodni­
ków, mogących odgrywać ważną rolę w fazie
inicjacji oddziaływań pomiędzy komórkami
nowotworowymi a komórkami śródbłonka (H e l l a n d i współaut. 1997), Badania ostatnich lat
podkreślają znaczenie w metastazie i aktywacji
płytek krwi gangliozydów bogatych w kwas sjalowy, występujących na powierzchni komórek
nowotworowych. Gangliozydy z komórek nowo­
tworowych (G d 3) 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
(F a n g i współaut. 1997, U g o r s k i i K ło p o c k i
1996, V a l e n t ia n o i L a 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 G r o o t i S ix m a 1990, P o g g i
i współaut. 1995). Ponieważ aktywacji płytek
krwi towarzyszy odsłonięcie na ich powierzchni
selektyny P — białka wiążącego sjałoglikokoniugaty zlokalizowane na powierzchni komó­
rek nowotworowych (U g o r s k i i Kł o p o c k i 1996)
dochodzi w tym przypadku do powstawania
(G a s ić
nert
zlepów płytek z komórkami nowotworowymi.
Iw a m u r a i współpracownicy (1997) stwierdzili,
że na powierzchni komórek raka trzustki (SUIT-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 (K o p e ć 1996). Szczegółowe informa­
cje dotyczące roli płytek krwi w metastazie są
zawarte w artykule W a c h o w ic z i O l a s (1994).
Ostatnio doniesiono, że płytki krwi są zdol­
ne do niszczenia komórek nowotworowych. Ba­
dania O k a d y i 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 A 2 w płytkach
krwi (O k a d a i współaut. 1996).
ROLA INTEGRYN W PRZERZUTACH NOWOTWOROWYCH
Zdolność komórek nowotworowych do prze­
rzutów jest uzależniona między innymi od in­
terakcji z innymi komórkami. Receptory integrynowe 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) (P o 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 rakomięsaka Walker 256 i komórkach raka płuc
(C hlang 1994, F e l d in g -H a b e r m a n n i współaut.
1996, Kl e in i współaut. 1991, P o g g i i współaut.
1995, T r 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 (F e l d in g -H a ­
b e r m a n n i współaut. 1996, H u g o i współaut.
1995, P o g g i i współaut. 1995, T u s z y ń s k i i
współaut. 1997, W o 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
(B o m s t e in i S a g e 1994, B o u k e r c h e i współaut.
Zaburzenia hemostazy w nowotworach
1995, In c o r d o n a i współaut. 1993 i 1996, H u g o
i współaut. 1995). Trombospondyna ponadto w
warunkach irt vivo ma zdolność hamowania
pobudzonej angiogenezy w czasie metastazy
(W e in s t a t -S a s l o w i S t 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 (33
i (li. Trombospondyna wiąże się z receptorem
przez sekwencję RFYW M (Arg-Phe-Tyr-ValVal-Met) znajdującą się na C-końcu (G a o i
współaut. 1996).
65
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 triflavina i batroxo statin a (P o 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-eikozatetraenowy; co9, C20:4, A5, 8’ 11' 14). Metabo­
lity kwasu arachidonowego, tak zwane eikozanoidy, odgrywają także istotną rolę w procesie
karcynogenezy. W płytkach krwi kwas arachidonowy jest metabolizowany na trzech enzyma­
tycznych drogach: (1) zależnej od cyklooksygenazy, (2) zależnej od lipoksygenazy i (3) zależ­
nej od epoksygenazy współdziałającej z cytochromem P450. Na drodze nieenzymatycznej
natomiast z arachidonianu powstają izoprostany (L e s l ie 1997). Główny szlak przemian ara­
chidonianu w płytce krwi prowadzi do wytwo­
rzenia w równomolowych ilościach tromboksanu A 2 i dialdehydu malonowego (MDA) — mar­
kera tego procesu oraz do syntezy prostaglandyn. Tworzenie tromboksanu A 2 w płytkach
poprzez cykliczne nadtlenki prostaglandyn
PGG2 i PGH2 , katalizuje jedna z izoform cyklo
oksygenazy, określana jako COX-1 albo PGHS-1.
COX-1jest 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 12lipoksygenazę, gdzie dochodzi do powstania
głównie hydroksykwasów ((kwas 12-hydroperoksyeikozatetraenowy (12-HPETE) i kwas 12-
hydroksyeikozatetraenowy (12-HETE)) oraz hepoksylin (hepoksyliny A3 i hepoksyliny B3). Hepoksylina A 3 może ulegać w dalszym etapie
skoniugowaniu z glutationem w formie zredu­
kowanej (GSH) przy udziale S-transferazy glutationowej lub może być przekształcona w obe­
cności hydrolazy epoksydowej do trioksyliny
A 3 . 12-lipoksygenaza w płytce krwi również ka­
talizuje przemianę leukotrienu A 4 pochodzące­
go z leukocytów do lipoksyn. Epoksygenaza
współdziałająca z cytochromem P450 prze­
kształca natomiast kwas arachidonowy w kwa­
sy epoksyeikozatrienowe (EET): 5,6-EET, 8,9EET, 11, 12-EET, a głównie do 14,15-EET.
Kwas 12-HETE, podobnie jak hepoksylina A3 i
epoksykwasy, hamuje agregację płytek krwi
(B l o c k m a n s i współaut. 1995, H o n n i współaut.
1994, K r o ll i S c h a f e r 1995, O l a s i W a c h o w ic z
1995).
Enzymatyczna przemiana arachidonianu
zachodzi ponadto w ścianie naczynia krwionoś­
nego, gdzie przy udziale syntetazy prostacykliny z nadtlenków prostaglandyn powstaje pro­
stacyklina, hamująca agregację płytek krwi i
działająca rozkurczowo na naczynia krwionoś­
ne. Niektóre komórki nowotworowe posiadają
także właściwość hamowania syntezy prostacykliny w śródbłonku naczyniowym, co sprzyja
ich adhezji do ściany naczynia krwionośnego
(G ó r sk i 1992, H o n n i współaut. 1992).
Komórki nowotworowe mają nie tylko możli­
wość modyfikowania metabolizmu arachidoninu 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-hydroksyeikozatetraenowy w komórkach nowotworowych zwię­
ksza ekspresję integiyn aiib(33 na ich powierz­
66
B eata O las
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 śródbłonka, natomiast kwas 13-hydroksyoktadekaenowy (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 to i
współaut. 1997). Stwierdzono także, że prostaglandyna 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 ry
This review presents the disturbances of 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
A., B ig g e r s t a f f J. P., W a r n e s G., F r a n c is D. A.,
J. L., 1996. Determination o f tumor cell pro­
coagulant activity by Sonoclot analysis in whole blood.
Thromb. Res. 84, 323-332.
A s s o ia n R. K., K a m o r iy a A., M e y e r s C. A., M il l e r D. M., S p o r n
M. B., 1983. Transforming growthfactor-beta in human
platelets. J. Biol. Chem. 258, 7155-7160.
B h a t t i R. A., G a d a r o w s k i J., R a y P., 1996. Potential role o f
platelets and coagulation factors in the metastasis o f
prostatic cancer. Invasion Metastasis 16, 49-55.
B l o c k m a n s D., D e c k m y n H., V e r m y l e n J., 1995. Platelet
activation. Blood Rev. 9, 143-156.
B o m s t e in P., S a g e E. H., 1994. Thrombospondin. Methods
in'Enzymology 245, 62-85.
B o u k e r c h e H ., B e r t h ie r - V e r g n e s O., M c g r e g o r J. L., 1995.
Thrombospondin modulates melanoma-platelet interac­
tions and melanoma tumor cell growth in vivo. Br. J.
Cancer 72, 108-116.
C h ia n g T. 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.
C h ia n g H. S., Y a n g R. S., H u 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.
C ie r n ie w s k i C. S., Ś w ią t k o w s k a M., K r z e s l o w s k a M., 1994.
Regulacja ekspresji inhibitora aktywatorów plazminogenu(PA I-l) w komórkach śródbłonka ludzkiego. [W:]
Białka komórek prawidłowych i patologicznych. Z. K il i a ń s k a , W. K r a j e w s k a , A. L ip iń s k a , (red.) ŁTN, Łódź,
184-198.
C o s t a n t in i V., Z a c h a r s k i L. R., 1993. Fibrin and cancer.
Thromb. Haemost. 69, 406-414.
D e G r o o t P. G., S ix m a J. J., 1990. Platelet adhesion. Br. J.
Haematol. 75, 308-312.
A
m ik h o s r a v i
F r a n c is
Structure o f
solid tumors and their vasculature: implications fo r ther­
apy with monoclonal antibodies. Cancer Cells 3, 77-85.
D v o r a k H . F ., M a g y J . A ., D v o r a k A . M ., 1 9 9 1 .
F a n g L. H ., L u c e r o M .,
K a z a r ia n T ., W
ei
Q ., L u o F. Y .,
Effects o f neuroblastoma tumor
gangliosides onplatelet adhesion to collagen. Clin. Exp.
M e t a s t a s is . 15, 33-40.
F e l d in g - H a b e r m a n n B., H a b e r m a n n R., S a l v id a r E., R u 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.
V a l e n t io n L . A ., 1 9 9 7 .
27 1, 5 8 9 2 -5 9 0 0 .
Thrombospondin: a modular adhesive
qlycoprotein o f platelets and nucleated cells. J . Cell Biol.
105, 625-632.
G a o A. G., L in d b e r g F. P., F in n M . B., B l y s t o n e S. D., B r o w n
E. J., F r a z ie r W. A., 1996. Integrin-associated protein
is a receptorfo r the C-terminal domain o f thrombospon­
din. J. Biol. Chem. 2 7 1 , 2 1 - 2 4 .
G a s ic G., 1984. Role o plasma, platelets, and endothelial
cells in tumor metastasis. Cancer Met. Rev. 3, 46-56.
G a s ic G. J., G a s ic T., S t e w a r t C. C., 1968. Anti-metastatic
effects associated with platelet reduction. Proc. Nat.
Acad. Sci. USA 61, 99-116.
G o a d K. E., G r a l n ic k H. R., 1996. Coagulation disorDERs in
cancer. Complic. Cancer 10, 457-484.
G o r d o n S . G., 1992. Cancer cell procoagulants and their role
in malignant disease. Semin. Thromb. Hemost. 18,
424-433.
G o r o s p e M., Liu Y., Xu Q., C h r e s t J ., H o l b r o o k N . 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.
G ó r s k i J., 1992. Rola płytek krwi w powstawaniu przerzu­
tów nowotworowych. Medycyna 2000 23/24, 60-64.
G r ę b e c k a L., 1995. Migracja komórek nowotworowych w
organizmie. Kosmos 44, 405-436.
H a w r y l o w ic z C. M., H o w e l l s G. L., F e l d m a n n M., 1991.
Platelet-derived interleukin 1 induces human endotheF r a z ie r W . A ., 1 9 8 7 .
Zaburzenia hemostazy w nowotworach
lial adhesion molecule expression and cytokine produc­
tion. J. Exp. Med. 174, 785-790.
H e im o l l e r E., W e in e l R. J., H e id t m a n n H. H., S a l g e U., S e it z
R., S c h m it z I., M u l l e r K. M., Z ir 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.
H e l l a n d I. B ., K l e m e n t s e n B., J o 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.
H il l S. A ., S h a n g h e n e s s y S . G ., J o s u a P., R ib o u J ., A
u s t in
R.
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
H o k o m M . M ., L a c e y D., K in s t l e r O . B ., C h o i E ., K a u f m a n S .,
F a u s t J., R o w a n C H ., D w y e r E ., N ic h o l J. L ., G r a s e l T .,
W il s o n J., S t e u n b r in k R., H e c h t R., W in t e r s D., B o o n e
T., H u n t P., 1995. Regulated rnegakaryocy tegrowth and
development factor abrogates the lethal thrombocytope­
nia associated with carboplatin and irradiation in mice.
B lo o d 86, 486-4492.
H o l m T., S in g n o m k l a o m T., R u t q v is t L. E., C e d e r M a r K 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.
H o n n K . V ., D e a n G ., T a n g M . D ., C h e n Y . Q ., 1992. Platelets
and cancer metastasis: more than an epiphenomenon.
Seminar. Thromb. Haemost. 4, 392-415.
C ., P o d o r T . J .,
H o n n K . V . , T a n g D . G ., G r o s s i I . , D u n ie c M . , T i m a r J ., R e n a u d
C.,
M., B l a ir I., J o h n s o n C. R., D ig l io C. A.,
A., T a y l o r J. D ., M a 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.
H u g o C H ., P ic h l e r R., M e e k R., G o r d o n K ., K y r ia k id e s T .,
, F l o e g e J., B o r n s t e in P., C o u s e r W. G., J o 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.
I n c o r d o n a F., C a l v o F., F a u v e l - L e f e v e F., L e g r a n d Y., L e ­
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.
I n c o r d o n a F., L a w l e r J., C a t a l d o D., P a n e t A ., L e g r a n d Y.,
F o id a r t J. M., L e 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.
I w a m u r a T ., C a f f r e y T . C ., K it a m u r a N., Y a m a n a r i H ., S e t o g u c h i T., H o 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.
K l e in C. E., S t e im n a y e r T ., K o u f m a n n D., W a b e r L., B r 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.
K o p e ć M., 1996. Zakrzepy a nowotwory. [W:] Zakrzepy i
‘ zatory. S. L o p a c iu k (red.) Wydawnictwo Lekarskie
PZWL, 80-111.
K o u t t s J., W a l s h P. N., P l o w E. F., F e n t o n J. W., B o u m a B.
N., Z im m e r m a n T. S., 1978. Active release o f human
plateletfactor VUI-related antigen by adenosine diphos­
phate, collagen, and thrombin. J. Clin. Invest. 62, 12551263.
K r o l l M. H., S c h a f e r A. J., 1995. The analysis ofligand-receptor interaction in platelet activation. Immunopharmacol. 5, 31-65.
L e it h a u s e r
K im l e r V .
67
K., Y a n c e y S. T., 1968. Fibrinogen and the tumor prob­
lem. [W:] Cancer. L a k i K. (red.) Marcel Dekker, New
York, 359-367.
L a n g I. M., S c 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.
L e s l ie C. C., 1997. Properties and regulation o f cytosolic
phosholipase A 2. J. Biol. Chem. 272, 16709-16712.
M o d d e r m a n P. W., V o n D e m B o r n e A. E., S o 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 immunoprecipitated p p 6 (f~src. Biochem. J. 299, 613-621.
N ie r o d z ik M. L., B a in R. M., L iu L. X., S h iv j i M., T a k e s h ik a
K ., K a 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, 452457.
N ie w ia r o w s k i S., H o l t J. C., 1987. Biochemistry and physi­
ology o f secreted platelet proteins. Thromb. Haemost.
283, 618-630.
O ’M a r a R . A. Q., 1958. Coagulativeproperties. Irish. J. Med.
Sci. 394, 474-479.
O k a d a m ., S a g a w a T., T o m in a g a A., K o d o m a T., H it s u m o t o Y.,
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.
O k a Y ., O r t h D. N., 1983. Human Plasma Epidermal growth
factor/fi-urogastrone is associated with blood platelets.
J. Clin. Invest. 72, 249-259.
O l a s B., W a c h o w ic z B., 1995. Aktywacja płytek knvU mech­
anizm przekazywania sygnałów. Post. Biol. Kom. 22,
359-378.
O l a s B., W a c h o w ic z B., 1997. Inhibitory effects o f cisplatin
and its conjugate with glutathione on blood platelet
activity. Platelets 8, 1-4.
O n a t H., I n a n c S E., D a l a y N., K a r a l o g l u D., E r t u r k N.,
Y a s a s e v e r V., 1993. Effect o f cisplatin on erytropoietin
and iron changes. Eur. J. Cancer 29A: 777.
P a c c h ia r in i L., Z u c h e l l M., M il a n e s i G., T a c c a n i F., B o n o m i
E., C a n e v a r i A., G r ig n a n i G., 1991. Thromboxane pro­
duction by platelets during tumor cell-induced platelet
activation. Invasion and Metastasis 11, 102-109.
P o g g i A., R o s s i C., B e v ig l ia L., C a l a b r e s e R., D o n a t i M. B.,
1995. Platelet-tumor cell interactions. Immunopharmacol. Platelets 8, 151-165.
R o b a k T., 1994. Zastosowanie knuiotwórczyćh czynników
wzrostowych w onkologii i hematologii. Medycyna 2000
45/46, 76-81.
Ross R., R a in e s E. W., 1990. Platelet-derived growth factor
and cell proliferation. Growth Factors 11, 193-199.
S e it z R., H e id m a n H. H., M a a s b e r g M., I m m e l A., E g b r in g R.,
H a v e m a n n K., 1993. Activators o f coagulation in cultured
human lung-umor cells. Int. J. Cancer 53, 514-520.
S t e in e r t B. W., T a n g D. G., G r o s s i I. M., U m b a r g e r L. A.,
H o n n K. V., 1993. Studies on the role o f platelet eicosanoid metabolism and integrin IIb3 in tumor-cell-induced
platelet aggregation. Int. J. Cancer 54, 92-101.
T a n g D . G., C h e n Y . Q., D ig l io C. A., H o n n K . 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.
T r ik h a M., T im a r J., L u n d y S. K., S z e k e r e s K., T a n g K.,
G r ig n o m D., P o r t e r A. T., H o n n K. V., 1996. Human
prostate carcinoma cells express functional ub3 integrin.
Cancer Res. 56, 5071-5078.
T u s z y ń s k i G. P., W a n g T. N., B e r g e r D., 1997. Adhesive
proteins and the hematogenous spread o f cancer. Acta
Haematol. 97, 29-39.
U g o r s k i M., K ł o p o c k i A. G., 1996. Udział antygenów sjaloLEa i sjalo-LE w adhezji i progresywnym wzroście
nowotworowym Post. Hig. Med. Dośw. 50, 209-231.
Laki
68
B e ata O las
L. A., L a d is c h S., 1996. Tumor gangliosides
enhance 21 integrin-dependent platelet activation. Biochim. Biophys. Acta 1316, 19-28.
V a l e n t ia n o L ., L a d is c h S., 1994. Circulating tumor ganglio­
sides enhance platelet activation. Blood 83, 2872-2877.
V a n D e r W a l l E., N o o ij e n W. J., B a a r s J. W., H o l t k a m p M.
J., S c h o r a n e l J. H., R ic h e l D. J., R u t g e r s E. J., S l a p e r
- C o r t e n b a c h I. C., V A n D e r S c h o o t C E., R o d e n h u is S.
1995. H ig 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 lo p h o s ­
p h a m i d e (CTC) w it h p e r ip h e r a l b lo o d s t e m c e ll s u p p o r t
V a l e n t ia n o
in th e adjw/ANt t h e r a p y o f h ig h - r is k b r e a s t c a n c e r : a
Br. J. Cancer 71, 857-862.
1994. Rola ply tekkrw iw metastazie.
[W:] Białka komórek prawidłowych i pataologicznych.
p r a c t ic a l a p p r o a c h .
W
a c h o w i c z B .,
O l a s B .,
Z. K il ia ń s k a , W. K r a j e w s k a , A. L i p i ń s k a , (red.) ŁTN, Łódź,
199-209.
W e in s t a t - S a s l o w D., S t e e g P. S., 1994. Angiogenesis and
colonization in the tumor metastasis process: basic and
applied advances. FASEB 8, 400-407.
W o j t u k ie w ic z M. Z., 1997. Kliniczne aspekty aktywacji
krzepnięcia krwi w chorobie nowotworowej. Acta Hematol. Pol. 28, 79-93.
W o j t u k ie w ic z M. Z., T a n g D. G., B e n - J o s e f E., R e n a u d C.,
W a l z D. A., H o n n K. V., 1995. Solid tumor cells express
functional tethered ligand thrombin receptor. Cancer
Res. 55, 698-704.
Y a m a m o t o S., S u z u k i H., U e d a N., 1997. Arachidonate 12-lipoxygenases. Prog. Lipid Res. 36, 23-41.