Features of the Secretion of Hepcidin and Soluble Transferrin Receptor Depending on the Type of Anemia in Patients with Malignant Neoplasms

Abstract

Цель. Сравнить секрецию гепцидина и растворимого рецептора трансферрина (sTfR – Soluble Transferrin Receptor) у пациентов со злокачественными новообразованиями с анемией хронических заболеваний (АХЗ), железодефицитной анемией (ЖДА) и сочетанием этих двух типов анемий. Оценить наличие взаимосвязей между гепцидином, растворимым рецептором трансферрина, числом эритроцитов и концентрацией гемоглобина. Материалы и методы. Обследованы 106 пациентов со II–IV стадиями солидных злокачественных новообразований: 84 – с анемией (55 мужчин, 29 женщин, 67,1±9,9 года), 22 – без анемии (17 мужчин, 5 женщин, средний возраст 60,2±14,9 года). Распределение по нозологии: 21 – рак желудка, 2 – рак пищевода, 5 – рак двенадцатиперстной кишки, 3 – меланома, 20 – рак толстой кишки, 17 – рак прямой кишки, 13 – рак молочной железы, 5 – рак яичников, 3 – без выявленного источника, 11 – рак легкого, 6 – рак поджелудочной железы. В соответствии с критериями Van Santen and Worwood путем определения коэффициента насыщения трансферрина (КНТ), концентраций ферритина, С-реактивного протеина (CРБ) пациенты распределены на 4 группы: 1-я группа – пациенты с АХЗ, 31 (20/11) человек (гемоглобин 99,2 [IQR 87–118], эритроциты 3,5 [IQR 3,1–3,9], КНТ 19,9 [IQR 12,6–22], ферритин 443,4 [IQR 361,9–574,9], СРБ 137,1 [IQR 89,7–155,2]); 2-я группа – АХЗ/ЖДА, 28 (18/10) пациентов (гемоглобин 111 [IQR 91–128], эритроциты 4,02 [IQR 3,3–4,5], TSI 12,7 [IQR 7,4–20,5], ферритин 220,5 [IQR 102,7–370,6], СРБ 53,4 [IQR 14,5–64,5]); 3-я группа – ЖДА, 25 (17/8) пациентов (гемоглобин 107 [IQR 96,5–121,5], эритроциты 4,1 [IQR 3,7–4,5], TSI 7,3 [IQR 4,2–12,5], ферритин 19,3 [IQR 10–24,1], СРБ 14 [IQR 6,6–23,9]); 4-я группа (контрольная) – 22 пациента без анемии (гемоглобин 135,3 [IQR 125–150], эритроциты 4,4 [IQR 3,9–4,9], КНТ 16,8 [IQR 12,4–21,6], ферритин 111 [IQR 25,7–189,2], СРБ 11,4 [IQR 3,3–16,8]). Определялись число эритроцитов, уровни гемоглобина на анализаторе «Sysmex XS-500i» (Япония). Концентрации ферритина, СРБ, КНТ исследовались на анализаторе «Olympus Au 480» (Beckman Coulter, США). Концентрация sTfR изучалась на анализаторе ACCESS (Beckman Coulter, США), а концентрация гепцидина – на фотометре «Charity» («Пробанаучприбор», Россия). Достоверность различий между несколькими несвязанными группами определяли с помощью критерия Краскела – Уоллиса при уровне значимости (р) менее 0,05. Для оценки взаимосвязи между переменными вычисляли коэффициент корреляции Спирмена (r). Результаты. В группе АХЗ отмечались самые высокие концентрации СРБ, ферритина в сравнении с остальными группами (p<0,05). КНТ в группе АХЗ был выше в сравнении с группами ЖДА и АХЗ/ЖДА (p<0,05) и не отличался от контрольной группы (p>0,05). В группе АХЗ была максимальная концентрация гепцидина (47,3 [IQR 29,7–60,5]) в сравнении с группами АХЗ/ЖДА (34,6 [IQR 26,6–50]) (p<0,05), ЖДА (6,16 [IQR 1,8–10]) (p<0,05) и контрольной группой (23,5 [IQR 4,7–45,4]) (p<0,05). Концентрация sTfR у пациентов с анемией не отличалась (p>0,05) и составила в группе АХЗ 26,1 [IQR 19,8–28,3], в группе АХЗ/ЖДА – 23 [IQR 13,3–21,1], в группе ЖДА – 28,4 [IQR 16,1–34,4], в контрольной группе – 16,8 [IQR 13,7–18,8]. У всех групп с анемией концентрация sTfR больше в сравнении с контрольной группой (p<0,05). Выявлена корреляция между числом эритроцитов и концентрацией гепцидина (r=–0,57), а также между концентрацией гемоглобина и sTfR (r=–0,57). Заключение. У пациентов с солидными злокачественными новообразованиями может встречаться АХЗ, ЖДА, а также их сочетание. Отдельно нужно выделять пациентов с АХЗ, так как эта анемия имеет сложный многофакторный патогенез, один из важных компонентов которого реализуется за счет действия гепцидина и sTfR на эритропоэз. Высокая концентрация гепцидина у пациентов с АХЗ, наличие корреляции между ним и эритроцитами подтверждает его значение в развитии анемии и возможность использования для диагностики АХЗ. Отсутствие различий в концентрации sTfR между пациентами трех групп с анемией свидетельствует о низком значении этого показателя для дифференциальной диагностики АХЗ и ЖДА. Корреляция между sTfR и гемоглобином отражает значение sTfR в патогенезе анемии у пациентов с раком. Механизм и выраженность влияния гепцидина и sTfR на развитие анемии у пациентов с солидными злокачественными новообразованиями нуждаются в дальнейшем уточнении. Purpose. To study the secretion of hepcidin a soluble transferrin receptor (sTfR) in patients with malignant neoplasms with anemia of chronic diseases (ACD), iron deficiency anemia (IDA) and an ACD/IDA combination and to investigate their effect on the development of anemia. Materials and methods. 106 patients with stage II–IV of solid malignant neoplasms were examined: 84 with anemia (55 men, 29 women, 67.1±9.9 year olds), 22 without anemia (17 men, 5 women, 60.2±14.9 year olds). Distribution by nosology: 21 – gastric cancer, 2 – esophageal cancer, 5 – duodenal cancer, 3 – melanoma, 20 – colon cancer, 17 – rectal cancer, 13 – breast cancer, 5 – ovarian cancer, 3 – without an identified source, 11 – lung cancer, 6 – pancreas cancer. According to Van Santen and Worwood criteria, by determining the transferrin saturation index (TSI), ferritin, C-reactive protein (CRP), patients were divided into 4 groups: group 1 – ACD, 31 (20/11 patients (hemoglobin 99.2 [IQR 87–118], erythrocytes 3.5 [IQR 3.1–3.9], TSI 19.9 [IQR 12.6–22], ferritin 443.4 [IQR 361.9–574.9], CRP 137.1 [IQR 89.7–155.2]), group 2 – ACD/IDA, 28 (18/10) patients (hemoglobin 111 [IQR 91–128], erythrocytes 4.02 [IQR 3.3–4.5], TSI 12.7 [IQR 7.4–20.5], ferritin 220.5 [IQR 102.7–370.6], CRP 53.4 [IQR 14.5–64.5]), group 3 – IDA, 25 (17/8) patients (hemoglobin 107 [IQR 96.5–121.5], erythrocytes 4.1 [IQR 3.7–4.5], TSI 7.3 [IQR 4.2–12.5], ferritin 19.3 [IQR 10–24.1], CRP 14 [IQR 6.6–23.9]), group 4 (control) – 22 patients without anemia (hemoglobin 135.3 [IQR 125–150], erythrocytes 4.4 [IQR 3.9–4.9], TSI 16.8 [IQR 12.4–21.6], ferritin 111 [IQR 25.7–189.2], CRP 11.4 [IQR 3.3–16.8]). The number of erythrocytes and hemoglobin levels were determined on a Sysmex XS-500i analyzer (Japan). Ferritin, CRP, TSI concentrations were studied on an Olympus Au 480 analyzer (Beckman Coulter, USA). The sTfR concentration was studied on an ACCESS analyzer (Beckman Coulter, USA), and the hepcidin concentration on a Charity photometer (Probanauchpribor, Russia). The significance of differences between several unrelated groups was determined using the Kruskal – Wallis test at a significance level (p) of less than 0.05. To assess the relationship between the variables, the Spearman correlation coefficient (r) was calculated. Results. The ACD group had the highest concentrations of CRP, ferritin in comparison with the other groups (p<0.05). The TSI in the ACD group was higher compared to the IDA and ACD/IDA groups (p<0.05), and did not differ from the control group (p>0.05). The ACD group had the maximum concentration of hepcidin (47.3 [IQR 29.7–60.5]) compared with the ACD/IDA group (34.6 [IQR 26.6–50]) (p<0.05), the IDA group (6.16 [IQR 1.8–10]) (p<0.05) and the control group (23.5 [IQR 4.7–45.4]) (p<0.05). The concentration of sTfR in patients with anemia did not differ (p>0.05) and amounted to 26.1 [IQR 19.8–28.3] in ACD, 23 [IQR 13.3–21.1] in ACD/IDA, 28.4 [IQR 16.1–34.4] in IDA, 16.8 [IQR 13.7–18.8] in the control group. In all groups with anemia, the concentration of sTfR was higher compared to the control group (p<0.05). A correlation was found between the number of erythrocytes and the concentration of hepcidin (r=–0.57), as well as between the concentration of hemoglobin and sTfR (r=–0.57). Conclusion. Patients with solid malignancies may have IDA, ACD, or a combination of both. ACD should be singled out separately, since it has a multicomponent pathogenesis, one of the leading components of which is realized due to the action of hepcidin and sTfR on erythropoiesis. The high concentration of hepcidin in patients with ACD, the presence of a correlation between it and erythrocytes confirms its importance in the development of anemia and the possibility of using it for the diagnosis of ACD. The absence of differences in the concentration of sTfR between patients of the three groups with anemia indicates a low value of this indicator for the differential diagnosis of ACD and IDA. The correlation between sTfR and hemoglobin reflects the importance of sTfR in the pathogenesis of anemia in cancer patients. The mechanism and severity of the effect of hepcidin and sTfR on the development of anemia in patients with solid malignant neoplasms needs further clarification.