mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-2019-1-157-164mimmun-1710Research ArticleКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯSHORT COMMUNICATIONSОСОБЕННОСТИ ХЕМИЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ АКТИВНОСТИ НЕЙТРОФИЛЬНЫХ ГРАНУЛОЦИТОВ У БОЛЬНЫХ РАКОМ ПРЯМОЙ КИШКИ В ДИНАМИКЕFEATURES OF NEUTROPHIL CHEMILUMINESCENCE IN THE PATIENTS WITH ADVANCED RECTAL CANCERСмирноваО. В.SmirnovaO. V.

д.м.н., заведующая лабораторией клинической патофизиологии

660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, 3г. Тел.: 8 (913) 567-97-19.

PhD, MD (Medicine), Head, Laboratory of Clinical Pathophysiology

660022, Krasnoyarsk, Partizan Zheleznyak str., 3g.Phone: 7 (913) 567-97-19

ovsmirnova71@mail.ruКаспаровЭ. В.KasparovE. V.

д.м.н., профессор, директор Научно-исследовательского института медицинских проблем Севера, заместитель директора ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр „Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук“»

г. Красноярск

PhD, MD (Medicine), Professor, Director, Research Institute of Medical Problems of the North, Deputy Director, Krasnoyarsk Research Center, Siberian Branch Russian Academy of Sciences

Krasnoyarsk

ПерепечайЯ. И.PerepechayYa. I.

аспирант, младший научный сотрудник

г. Красноярск

Postgraduate Student, Junior Research Associate

Krasnoyarsk

НесытыхА. А.NesytykhA. A.

заведующий отделением онкоколопроктологической хирургии, врач-онколог

г. Красноярск

Head, Department of Oncoproctological Surgery, Clnical Oncologist

Krasnoyarsk

БеляевВ. С.BelyaevV. S.

врач-онколог

г. Красноярск

Clinical Oncologist

Krasnoyarsk

Научно-исследовательский институт медицинских проблем Севера – обособленное подразделение ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр „Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук“»РоссияResearch Institute of Medical Problems of the North, Krasnoyarsk Research Center, Siberian Branch, Russian Academy of SciencesRussian FederationКГБУЗ «Красноярский краевой клинический онкологический диспансер имени А.И. Крыжановского»РоссияKrasnoyarsk Regional A.I. Kryzhanovsky Clinical Cancer CenterRussian Federation201924012019211157164Copyright © Смирнова О.В., Каспаров Э.В., Перепечай Я.И., Несытых А.А., Беляев В.С., 20192019Смирнова О.В., Каспаров Э.В., Перепечай Я.И., Несытых А.А., Беляев В.С.Smirnova O.V., Kasparov E.V., Perepechay Y.I., Nesytykh A.A., Belyaev V.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/1710

Рак прямой кишки – одно из самых распространенных злокачественных заболеваний не только в России, но и во всем мире, составляет 5-6% всех злокачественных опухолей человека. Нейтрофильные гранулоциты активно вовлекаются в реализацию противоопухолевого ответа. Ключевую роль в регрессии опухоли отводят активным формам кислорода, продуцируемым нейтрофилами.

В связи с этим целью нашей работы явилось изучение особенностей спонтанной и индуцированной хемилюминесцентной активности нейтрофильных гранулоцитов у больных раком прямой кишки до начала патогенетической терапии и в динамике.

В работе приведены результаты лабораторного исследования показателей функциональной активности нейтрофильных гранулоцитов 36 больных раком прямой кишки, больные находились на разных стадиях онкологического процесса. Контрольная группа состояла из 112 практически здоровых добровольцев, сопоставимых по полу и возрасту с группой обследованных больных. Объектом исследования служила венозная кровь, которую брали у пациентов из локтевой вены в вакуумные пробирки с литий-гепарином утром натощак до проведения оперативного лечения и на 7 сутки после операции. Оценку спонтанной и индуцированной хемилюминесценции осуществляли в течение 90 минут на 36-канальном хемилюминесцентном анализаторе “CL 3606” (Россия). Определялись следующие характеристики: время выхода кривой на максимум интенсивности хемилюминесценции (Tmax), максимальное значение интенсивности хемилюминесценции (Imax), площадь под кривой хемилюминесценции (S). В качестве усилителя хемилюминесценции использовали люминол. Индуктором респираторного взрыва служил опсонизированный зимозан. Усиление хемилюминесценции, индуцированной опсонизированным зимозаном, оценивали по соотношению площади индуцированной (Sинд.) к площади спонтанной (Sспонт.) хемилюминесценции и обозначали индексом активации.

Анализ хемилюминесцентной активности нейтрофильных гранулоцитов показал достоверное увеличение активности спонтанной хемилюминесценции на III и IV стадиях заболевания. Индуцированная опсонизированным зимозаном продукция активных форм кислорода нейтрофильными гранулоцитами повышается во всех исследуемых группах относительно контрольных параметров. Площадь под кривыми спонтанной и индуцированной хемилюминесценции у больных раком прямой кишки на всех стадиях онкологического процесса меньше по отношению к контрольной группе, что, несмотря на высокие показатели максимальной активности хемилюминесценции, может свидетельствовать о недостаточной суммарной продукции активных форм кислорода. Показатели времени выхода на максимум кривых хемилюминесценции у больных раком прямой кишки на всех стадиях заболевания не имели статистически значимых различий от группы контроля.

Colorectal cancer is one of the most common malignant diseases in Russia worldwide making up 5-6% of all human malignant tumors. Neutrophilic granulocytes are actively involved in development of antitumor response. A key role in tumor regression is assigned to active forms of oxygen produced by neutrophils. In connection with these pre-requisites, our goal was to study functional characteristics of spontaneous and induced chemiluminescent activity of neutrophil granulocytes in patients with rectal cancer before starting pathogenetic therapy and in subsequent dynamics. The paper presents some laboratory results, i.e., functional indices of neutrophilic granulocytes’ activity in 36 patients with rectal cancer being at different stages of oncological process. The control group consisted of 112 practically healthy volunteers, comparable in sex and age to the group of patients under study. To perform the study venous blood was taken from patients to vacuum test tubes with lithium heparin in the morning time before surgical treatment, and on day 7 after the surgical intervention. Evaluation of spontaneous and induced chemiluminescence was performed for 90 minutes in a 36-channel “CL 3606” chemiluminescence analyzer (Russia). The following characteristics were determined: time of the curve transition to maximal chemiluminescence intensity (Tmax), maximal value of chemiluminescence intensity (Imax), integral area under the chemiluminescence curve (S). Luminol was used as the chemiluminescence enhancer. Opsonized zymosan was used to induce the respiratory explosion. Chemiluminescence amplification induced by opsonized zymosan was evaluated by the ratio of induced-tospontaneous chemiluminescence (Sind/spont) designated as an activation index.

Analysis of chemiluminescence activity in neutrophilic granulocytes showed a significant increase in spontaneous chemiluminescence activity at the stages III and IV of the disease. The production of active oxygen forms induced in neutrophilic granulocytes by opsonized zymosan increased in all the study groups, relative to control parameters. The area under the curves of spontaneous and induced chemiluminescence in patients with colorectal cancer at all stages of the oncological process is less, as compared to the control group, which, despite high indices of maximal chemiluminescence activity, may indicate insufficient total production of reactive oxygen species. The time-to-peak values of the chemiluminescence curves in patients with rectal cancer at all stages of the disease did not show statistically significant differences from the control group.

спонтанная хемилюминесцентная активностьиндуцированная хемилюминесцентная активность нейтрофильные гранулоцитырак прямой кишкиspontaneous chemiluminescent activityinduced chemiluminescent activityneutrophil granulocytesrectal cancerReferencesБалканов А.С., Гуров А.Н., Катунцева Н.А., Белоусова Е.А. Заболеваемость раком прямой кишки населения Московской области в 2010–2014 гг. // Альманах клинической медицины, 2016. Т 44, № 5. С. 599-605. [Balkanov A.S., Gurov A.N., Katuntseva N.A., Belousova E.A. Incidence of rectal cancer in the population of the Moscow region in 2010–2014. Almanakh klinicheskoy meditsiny = Almanac of Clinical Medicine, Vol. 44, no. 5, pp. 599-605. (In Russ.)]Балканов А.С., Гуров А.Н., Катунцева Н.А., Белоусова Е.А. Заболеваемость раком прямой кишки населения Московской области в 2010–2014 гг. // Альманах клинической медицины, 2016. Т 44, № 5. С. 599-605. [Balkanov A.S., Gurov A.N., Katuntseva N.A., Belousova E.A. Incidence of rectal cancer in the population of the Moscow region in 2010–2014. Almanakh klinicheskoy meditsiny = Almanac of Clinical Medicine, Vol. 44, no. 5, pp. 599-605. (In Russ.)]Грачева Т.А. Совершенствование хемилюминесцентного метода исследования функциональной активности фагоцитирующих клеток // Клиническая лабораторная диагностика, 2008. № 2. С. 54- 55. [Gracheva T.A. Improvement of the chemiluminescence technique for investigating the functional activity of phagocytes. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2008, no. 2, pp. 54-55. (In Russ.)]Грачева Т.А. Совершенствование хемилюминесцентного метода исследования функциональной активности фагоцитирующих клеток // Клиническая лабораторная диагностика, 2008. № 2. С. 54- 55. [Gracheva T.A. Improvement of the chemiluminescence technique for investigating the functional activity of phagocytes. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika = Russian Clinical Laboratory Diagnostics, 2008, no. 2, pp. 54-55. (In Russ.)]Давыдов М.И., Патютко Ю.И., Личиницер М.Р., Расулов А.О., Ткачев С.И., Подлужный Д.В., Алиев В.А., Татаев И.Ш., Овчинникова А.И. Современная лечебная тактика при раке прямой кишки с синхронными отдаленными метастазами (клиническое наблюдение) // Онкологическая колопрокторология, 2014. № 1. С. 33-39. [Davydov M.I., Patyutko Yu.I., Lichinitser M.R., Rasulov A.O., Tkachev S.I., Podluzhny D.V., Aliev V.A., Tataev I.Sh., Ovchinnikova A.I. Current treatment policy for rectal cancer with synchronous distant metastases (a clinical case). Onkologicheskaya koloproktorologiya = Colorectal Oncology, 2014, no. 1, pp. 33-39.(In Russ.)]Давыдов М.И., Патютко Ю.И., Личиницер М.Р., Расулов А.О., Ткачев С.И., Подлужный Д.В., Алиев В.А., Татаев И.Ш., Овчинникова А.И. Современная лечебная тактика при раке прямой кишки с синхронными отдаленными метастазами (клиническое наблюдение) // Онкологическая колопрокторология, 2014. № 1. С. 33-39. [Davydov M.I., Patyutko Yu.I., Lichinitser M.R., Rasulov A.O., Tkachev S.I., Podluzhny D.V., Aliev V.A., Tataev I.Sh., Ovchinnikova A.I. Current treatment policy for rectal cancer with synchronous distant metastases (a clinical case). Onkologicheskaya koloproktorologiya = Colorectal Oncology, 2014, no. 1, pp. 33-39.(In Russ.)]Кит О.И., Франциянц Е.М., Никипелова Е.А., Комарова Е.Ф. Состояние свободнорадикальных процессов в ткани злокачественной опухоли толстой кишки // Сибирское медицинское обозрение, 2014. № 1. С. 30-34. [Kit O.I., Frantsiyants E.M., Nikipelova E.A., Komarova E.F. Condition of free radical processes in the tissue of a malignant tumor of the colon. Sibirskoe meditsinskoe obozrenie = Siberian Medical Review, no. 1, pp. 30-34. (In Russ.)]Кит О.И., Франциянц Е.М., Никипелова Е.А., Комарова Е.Ф. Состояние свободнорадикальных процессов в ткани злокачественной опухоли толстой кишки // Сибирское медицинское обозрение, 2014. № 1. С. 30-34. [Kit O.I., Frantsiyants E.M., Nikipelova E.A., Komarova E.F. Condition of free radical processes in the tissue of a malignant tumor of the colon. Sibirskoe meditsinskoe obozrenie = Siberian Medical Review, no. 1, pp. 30-34. (In Russ.)]Кохнюк В.Т. Рак прямой кишки в Республике Беларусь: распространенность, диагностика и результаты лечения // Онкологическая колопрокторология, 2013. № 2. С. 31-34. [Kokhniuk V.T. Rectal cancer in the Republic of Belarus: prevalence, diagnosis and treatment outcomes. Onkologicheskaya koloproktorologiya = Colorectal Oncology, 2013, no. 2, pp. 31-34.(In Russ.)]Кохнюк В.Т. Рак прямой кишки в Республике Беларусь: распространенность, диагностика и результаты лечения // Онкологическая колопрокторология, 2013. № 2. С. 31-34. [Kokhniuk V.T. Rectal cancer in the Republic of Belarus: prevalence, diagnosis and treatment outcomes. Onkologicheskaya koloproktorologiya = Colorectal Oncology, 2013, no. 2, pp. 31-34.(In Russ.)]Мальцева В.Н., Сафронова В.Г. Неоднозначность роли нейтрофила в генезе опухоли // Цитология, 2009. Т. 51, № 6. С. 467-474. [Maltseva V.N., Safronova V.G. Ambiguity role of neutrophils in oncogenesis. Tsitologiya = Сytology, 2009, Vol. 51, no. 6, pp. 467-474.(In Russ.)]Мальцева В.Н., Сафронова В.Г. Неоднозначность роли нейтрофила в генезе опухоли // Цитология, 2009. Т. 51, № 6. С. 467-474. [Maltseva V.N., Safronova V.G. Ambiguity role of neutrophils in oncogenesis. Tsitologiya = Сytology, 2009, Vol. 51, no. 6, pp. 467-474.(In Russ.)]Нестерова И.В., Ковалева С.В., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В., Евглевский А.А. Двойственная роль нейтрофильных гранулоцитов в реализации противоопухолевой защиты // Иммунология, 2012. № 5. С. 281-285. [Nesterova I.V., Kovaleva S.V., Chudilova G.A., Lomtatidze L.V., Yevglevsky A.A. The dual role of neutrophils in the antitumor protection. Immunologiya = Immunology, no. 5, pp. 281-285.(In Russ.)]Нестерова И.В., Ковалева С.В., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В., Евглевский А.А. Двойственная роль нейтрофильных гранулоцитов в реализации противоопухолевой защиты // Иммунология, 2012. № 5. С. 281-285. [Nesterova I.V., Kovaleva S.V., Chudilova G.A., Lomtatidze L.V., Yevglevsky A.A. The dual role of neutrophils in the antitumor protection. Immunologiya = Immunology, no. 5, pp. 281-285.(In Russ.)]Райков Н.С., Чупин Р.Н., Попов И.Н., Сбродов О.В., Дорогина Л.В., Роговских А.Н. Рак прямой кишки // Тюменский медицинский журнал, 2010. № 3-4. С. 75-77. [Raykov N.S., Chupin R.N., Popov I.N., Sbrodov O.V., Dorogina L.V., Rogovskikh A.N. Rectal cancer. Tyumenskiy meditsinskiy zhurnal = Tyumen Medical Journal, 2010, no. 3-4, pp. 75-77. (In Russ.)]Райков Н.С., Чупин Р.Н., Попов И.Н., Сбродов О.В., Дорогина Л.В., Роговских А.Н. Рак прямой кишки // Тюменский медицинский журнал, 2010. № 3-4. С. 75-77. [Raykov N.S., Chupin R.N., Popov I.N., Sbrodov O.V., Dorogina L.V., Rogovskikh A.N. Rectal cancer. Tyumenskiy meditsinskiy zhurnal = Tyumen Medical Journal, 2010, no. 3-4, pp. 75-77. (In Russ.)]Смирнова О.В., Манчук В.Т., Агилова Ю.Н. Роль неспецифического иммунитета при прогрессировании миеломной болезни // Современные проблемы науки и образования, 2014. № 2. С. 515. [Smirnova O.V., Manchuk V.T., Agilova Yu.N. Role nonspecific immunity in the progression of myeloma diseas. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern Problems of Science and Education, 2014, no. 2, p. 515.(In Russ.)]Смирнова О.В., Манчук В.Т., Агилова Ю.Н. Роль неспецифического иммунитета при прогрессировании миеломной болезни // Современные проблемы науки и образования, 2014. № 2. С. 515. [Smirnova O.V., Manchuk V.T., Agilova Yu.N. Role nonspecific immunity in the progression of myeloma diseas. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern Problems of Science and Education, 2014, no. 2, p. 515.(In Russ.)]Fridlender Z.G., Sun J., Kim S. Polarization of tumor-associated neutrophil (TAN) phenotype by TGF-β: "N1" versus "N2" TAN. Cancer Cell, 2009, Vol. 16, no. 3. pp. 183-194.Fridlender Z.G., Sun J., Kim S. Polarization of tumor-associated neutrophil (TAN) phenotype by TGF-β: "N1" versus "N2" TAN. Cancer Cell, 2009, Vol. 16, no. 3. pp. 183-194.Galdiero M.R., Garlanda C., Jaillon S., Montovani. A. Tumor associated macrophages neutrophils in tumor progression. J. Cell. Physiol., 2013, Vol. 228, no. 7. pp. 1404-1412.Galdiero M.R., Garlanda C., Jaillon S., Montovani. A. Tumor associated macrophages neutrophils in tumor progression. J. Cell. Physiol., 2013, Vol. 228, no. 7. pp. 1404-1412.Mishalian I., Bayuh R., Levy L., Zolotarov L., Michaeli J., Fridlender Z.G. Tumor-associated neutrophils (TAN) develop pro-tumorigenic properties during tumor progression. Cancer Immunol. Immunother., 2013, Vol. 62, no. 11, pp. 1745-1756.Mishalian I., Bayuh R., Levy L., Zolotarov L., Michaeli J., Fridlender Z.G. Tumor-associated neutrophils (TAN) develop pro-tumorigenic properties during tumor progression. Cancer Immunol. Immunother., 2013, Vol. 62, no. 11, pp. 1745-1756.Prestwich R.J., Errington F., Hatfield Р., Roodman D.G. The immune system – is it relevant to саnсеr development, progression and treatment? Clin. Oncol., 2008, Vol. 20, pp. 101-112.Prestwich R.J., Errington F., Hatfield Р., Roodman D.G. The immune system – is it relevant to саnсеr development, progression and treatment? Clin. Oncol., 2008, Vol. 20, pp. 101-112.Schins R.Р.F., Воrm Р.J.А., van Schooten F.J. Neutropihis and respiratory tract DNA damage and mutagenesis: а review. Mutagenesis, 2006, Vol. 21, pp. 225-236.Schins R.Р.F., Воrm Р.J.А., van Schooten F.J. Neutropihis and respiratory tract DNA damage and mutagenesis: а review. Mutagenesis, 2006, Vol. 21, pp. 225-236.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.