mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-AOS-3154mimmun-3154Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESАссоциации антител, специфичных к стероидным гормонам, и полиморфизма генов цитокинов с пролиферацией опухоли у больных раком молочной железыAssociations of steroid-specific antibodies and polymorphisms of cytokine genes with tumor proliferation in breast cancer patientshttps://orcid.org/0000-0002-9368-2340ПоленокЕ. Г.PolenokE. G.

Поленок Елена Геннадьевна – к.фарм.н., ведущий научный сотрудник лаборатории иммунохимии Института экологии человека 

Кемерово

Polenok Elena G., PhD (Pharmacy), Leading Researcher, Immunochemistry Laboratory, Institute of Human Ecology

Kemerovo

egpolenok@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5870-7584ГордееваЛ. А.GordeevaL. A.

Гордеева Людмила Александровна – к.б.н., ведущий научный сотрудник лаборатории иммуногенетики Института экологии человека 

Кемерово

Gordeeva Lyudmila A., PhD (Biology), Leading Researcher, Immunogenetics Laboratory, Institute of Human Ecology

Kemerovo

gorsib@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0053-1752КостянкоМ. В.KostyankoM. V.

Костянко Михаил Владимирович – ведущий инженер кафедры фундаментальной и прикладной химии Института фундаментальных наук 

Кемерово

Kostyanko Mikhail V., Leading Engineer, Department of Fundamental and Applied Chemistry, Institute of Fundamental Sciences

Kemerovo

kmvksu@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0802-9759АнтоновА. В.AntonovA. V.

Антонов Александр Витальевич – заведующий отделением опухолей молочной железы 

Кемерово

Antonov Alexander V., Head, Breast Cancer Department

Kemerovo

al0412@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-4649-5892БайрамовП. В.BayramovP. V.

Байрамов Павел Валерьевич – к.м.н., заведующий патологоанатомическим отделением 

Кемерово

Bayramov Pavel V., Head, Pathologoanatomical Department

Kemerovo

bayramov_pavel82@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3860-825XВержбицкаяН. Е.VerzhbitskayaN. E.

Вержбицкая Наталья Евгеньевна – к.м.н., врач-патологоанатом патологоанатомического отделения 

Кемерово

Verzhbitskaya Natalia E., PhD (Medicine), Pathologist, Pathologoanatomical Department

Kemerovo

verzhbitskaia@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0003-1731-1534ЗахаровВ. Н.ZakharovV. N.

Захаров Вадим Николаевич – главный врач 

Кемерово

Zakharov Vadim N., Main Physician

Kemerovo

vadim-zaxarov2016@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5526-2687КолпинскийГ. И.KolpinskiyG. I.

Колпинский Глеб Иванович – д.м.н., профессор кафедры лучевой диагностики, лучевой терапии и онкологии 

Кемерово

Kolpinskiy Gleb I., PhD, MD (Medicine), Professor, Department of Radiology, Radiotherapy and Oncology Kemerovo State Medical University; Main Physician, Kemerovo Clinical Diagnostic Сenter

Kemerovo

Glebss@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8560-6719ГлушковА. Н.GlushkovA. N.

Глушков Андрей Николаевич – д.м.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории иммуногенетики Института экологии человека 

Кемерово

Glushkov Andrey N., PhD, MD (Medicine), Professor, Chief Researcher, Immunogenetics Laboratory, Institute of Human Ecology

Kemerovo

 

glushkovan@ihe.sbras.ruФГБНУ «Федеральный исследовательский центр угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук»РоссияFederal Research Center of Coal and Coal Chemistry, Siberian Branch, Russian Academy of SciencesRussian FederationФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет»РоссияKemerovo State UniversityRussian FederationГБУЗ «Кузбасский клинический онкологический диспансер им. М.С. Раппопорта»РоссияKuzbass Clinical Oncology DispensaryRussian FederationФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет»; ГАУЗ «Клинический консультативно-диагностический центр им. И.А. Колпинского»РоссияKemerovo State Medical University; Kemerovo Clinical Diagnostic СenterRussian Federation202507072025274761774Copyright © Поленок Е.Г., Гордеева Л.А., Костянко М.В., Антонов А.В., Байрамов П.В., Вержбицкая Н.Е., Захаров В.Н., Колпинский Г.И., Глушков А.Н., 20252025Поленок Е.Г., Гордеева Л.А., Костянко М.В., Антонов А.В., Байрамов П.В., Вержбицкая Н.Е., Захаров В.Н., Колпинский Г.И., Глушков А.Н.Polenok E.G., Gordeeva L.A., Kostyanko M.V., Antonov A.V., Bayramov P.V., Verzhbitskaya N.E., Zakharov V.N., Kolpinskiy G.I., Glushkov A.N.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/3154

Ранее обнаружили, что у больных раком молочной железы (РМЖ) активно пролиферирующие опухоли, содержащие > 20% клеток, экспрессирующих протеин Ki-67, встречались чаще, если в сыворотке крови повышались уровни антител против эстрадиола и прогестерона (IgA1-E2 и IgA1-Pg). При повышении уровней соответствующих антиидиотипических антител (IgG2-E2 и IgG2-Pg) такие опухоли встречались реже. Генетические механизмы индивидуальных особенностей образования антител и анти-антител, специфичных к стероидным гормонам, оставались неизвестными. Цель исследования – выявить предполагаемые взаимосвязи полиморфных локусов генов IL1A (rs1800587), IL1B (rs16944), IL6 (rs1554606, rs1800795, rs1800796), IL10 (rs1800896) и TNFA (rs1800629) с содержанием в сыворотке крови IgA1-E2, IgA1-Pg, IgG2-E2, IgG2-Pg и Ki-67 положительных клеток в опухоли у больных РМЖ. Антитела и анти-антитела в сыворотке больных РМЖ (I стадия – 661 и II-IV стадии – 741) исследовали с помощью ELISA. Однонуклеотидные полиморфизмы генов цитокинов определяли стандартными методами ПЦР. Содержание в опухоли Ki-67 положительных клеток у 484 больных РМЖ с I стадией и у 551 – со II-IV стадиями исследовали с помощью иммуногистохимического метода. У больных со II-IV стадиями РМЖ с генотипом GG гена IL6 (rs1800796) активно пролиферирующие опухоли встречались чаще, чем у больных с генотипом CG (63,3% vs 48,6%, p = 0,02). По индивидуальным комбинациям уровней идиотипических и антиидиотипических антител выделили три иммунологического фенотипа, по-разному ассоциированных с пролиферацией опухоли у больных РМЖ со II-IV стадиями. У больных с «нейтральным» иммунологическим фенотипом активно пролиферирующие опухоли (Ki-67 > 20% клеток) встречались в 61,5% случаев. У больных с «тормозящим» фенотипом такие опухоли выявляли в 47,3% случаев (p = 0,02 по сравнению с «нейтральным»). У больных со «стимулирующим» фенотипом активно пролиферирующие опухоли были диагностированы в 71,2% (p = 0,047 по сравнению с «нейтральным», p < 0,001 по сравнению с «тормозящим»). Удельный вес больных с каждым из выделенных иммунологических фенотипов не различался при I и II-IV стадиях. «Стимулирующий» фенотип обнаруживали чаще у носителей генотипа GG IL6 (rs1800796), чем у носителей генотипа CG (26,8% vs 19,1%, p = 0,028). Таким образом, иммуномодуляция пролиферативной активности опухоли идиотипическими и антиидиотипическими антителами, специфичными к стероидным гормонам, у больных РМЖ была детерминирована rs1800796 полиморфизмом гена IL6.

Earlier it was shown that actively proliferating tumors with Ki-67 positive cells > 20% are more frequently detected in breast cancer patients (BC) with high serum levels of autoantibodies against estradiol and progesterone (IgA1-E2 and IgA1-Pg), and less common in BC with high levels of corresponding antiidiotypic autoantibodies (IgG2-E2 and IgG2-Pg). The genetic factors for development of these auto-antibodies are still unknown. The purpose of this study was to search for associations between polymorphic loci of the IL1A (rs1800587), IL1B (rs16944), IL6 (rs1554606, rs1800795, rs1800796), IL10 (rs1800896) and TNFA (rs1800629) genes and serum levels of IgA1-E2, IgA1-Pg, IgG2-E2, IgG2-Pg as compared with tumor levels of Ki-67positive cells in BC patients. Antibodies and antiantibodies specific to steroid hormones were assessed by means of ELISA technique, being studied in 661 BC stage I patients, and in 741 patients with stage II-IV disease. Single nucleotide polymorphisms of cytokine genes were determined by PCR technique in DNA isolated from lymphocytes. Ki-67-expressing cells were detected using immunohistochemical technique in tumor samples of 484 stage I BC patients, and in 551 patients with disease of II-IV stage. Higher levels of Ki-67 positive tumor cells were found in patients with stages II-IV breast cancer carrying GG genotype of IL6 gene (rs1800796) more frequently than in patients with the CG genotype (63.3% vs. 48.6%, p = 0.02). Three immunological phenotypes have been found according to individual combinations of studied idiotypic and antiidiotypic antibodies differently associated with tumor proliferation in BC patients (stage II-IV). Highly proliferating tumors (Ki-67 positive cells > 20%) were found in 61.5% BC patients with “neutral” immunological phenotype; in 47.3% BCP with “inhibition” phenotype (p = 0.02 vs. “neutral”), and in 71.2% (p = 0.047 vs. “neutral”, p < 0.001 vs. “inhibition”). The frequency of BC patients with any not changed from I to II-IV stages of the disorder. The “stimulating” phenotype was found more often in carriers of the GG IL6 genotype (rs1800796) than in persons with CG genotype (26.8% vs. 19.1%, p = 0.028). In conclusion, immunomodulation of tumor proliferation by idiotypic and antiidiotypic antibodies specific to steroid hormones was associated with functional polymorphism rs1800796 of the IL6 gene.

рак молочной железыантителаинтерлейкиныэстрадиолпрогестеронKi-67breast cancerantibodiescytokinesestradiolprogesteroneKi-67Работа выполнена в рамках государственного задания АААА-А21-121011590009-9 (проект VI.59.1.1 Программы фундаментальных научных исследований СО РАН)ReferencesГлушков А.Н., Поленок Е.Г., Гордеева Л.А., Байрамов П.В., Вержбицкая Н.Е., Антонов А.В., Колпинский Г.И., Костянко М.В. Антитела и анти-антитела, специфичные к эстрадиолу и прогестерону, и пролиферативная активность опухоли у больных раком молочной железы // Сибирский онкологический журнал, 2024. Т. 23, № 3. С. 73-85.Glushkov A.N., Polenok E.G., Gordeeva L.A., Bayramov P.V., Verzhbitskaya N.E., Antonov A.V., Kolpinsky G.I., Kostyanko M.V. Antibodies and anti-antibodies specific to estradiol and progesterone and tumor proliferation in breast cancer patients. Sibirskiy onkologicheskiy zhurnal = Siberian Journal of Oncology, 2024, Vol. 23, no. 3, pp. 73-85. (In Russ.)Поленок Е.Г., Гордеева Л.А., Мун С.А., Воронина Е.Н., Колпинский Г.И., Луценко В.А., Брежнева Е.В., Костянко М.В., Вафин И.А., Глушков А.А. Ассоциации антител к бензо[а]пирену, эстрадиолу и прогестерону с полиморфными вариантами генов цитокинов у женщин в постменопаузе // Медицинская иммунология, 2020. Т. 22, № 1. С. 171-180. doi: 10.15789/1563-0625-AOA-1794.Polenok E.G., Gordeeva L.A., Mun S.A., Voronina E.N., Kolpinsky G.I., Lutsenko V.A., Brezhneva E.V., Kostyanko M.V., Vafin I.A., Glushkov A.A. Association of antibodies to benzo[a] pyrene, estradiol and progesterone with gene polymorphisms of cytokines in postmenopausal women. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2020, Vol. 22, no. 1, pp. 171-180. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-AOA-1794.Студеникина А.А., Михайлова Е.С., Архипов С.А., Вараксин Н.А., Проскура А.В., Аутеншлюс А.И. Биомаркеры крови и маркер пролиферации Ki-67 при раке молочной железы // Медицинская иммунология, 2023. Т. 25, № 2. С. 357-366. doi: 10.15789/1563-0625-BBA-2570.Studenikina A.A., Mikhaylova E.S., Arkhipov S.A., Varaksin N.A., Proskura A.V., Autenshlyus A.I. Blood biomarkers and Ki-67 proliferation marker in breast cancer. Meditsinskaya immunologiya = Medical Immunology (Russia), 2023, Vol. 25, no. 2, pp. 357-366. (In Russ.) doi: 10.15789/1563-0625-BBA-2570.Alluri P.G., Speers C., Chinnaiyan A.M. Estrogen receptor mutations and their role in breast cancer progression. Breast Cancer Res., 2014, Vol. 16, no. 6, pp. 494-502.Alluri P.G., Speers C., Chinnaiyan A.M. Estrogen receptor mutations and their role in breast cancer progression. Breast Cancer Res., 2014, Vol. 16, no. 6, pp. 494-502.Cui Y., Cui S., Lu W., Wang Ya., Zhuo Z., Wang R., Zhang D., Wu X., Chang L., Zuo X., Zhang W., Mei H., Zhang M. CRP, IL1α, IL1β, and IL6 levels and the risk of breast cancer: a twosample Mendelian randomization study. Sci. Rep., 2024, Vol. 14, no. 1, 1982. doi: 10.1038/s41598-024-52080-w.Cui Y., Cui S., Lu W., Wang Ya., Zhuo Z., Wang R., Zhang D., Wu X., Chang L., Zuo X., Zhang W., Mei H., Zhang M. CRP, IL1α, IL1β, and IL6 levels and the risk of breast cancer: a twosample Mendelian randomization study. Sci. Rep., 2024, Vol. 14, no. 1, 1982. doi: 10.1038/s41598-024-52080-w.Dimou N.L., Papadimitriou N., Gill D., Christakoudi S., Murphy N., Gunter M.J., Travis R.C., Key T.J., Fortner R.T., Haycock P.C., Lewis S.J., Muir K., Martin R.M., Tsilidis K.K. Sex hormone binding globulin and risk of breast cancer: a Mendelian randomization study. Int. J. Epidemiol., 2019, Vol. 48, no. 3, pp. 807-816.Dimou N.L., Papadimitriou N., Gill D., Christakoudi S., Murphy N., Gunter M.J., Travis R.C., Key T.J., Fortner R.T., Haycock P.C., Lewis S.J., Muir K., Martin R.M., Tsilidis K.K. Sex hormone binding globulin and risk of breast cancer: a Mendelian randomization study. Int. J. Epidemiol., 2019, Vol. 48, no. 3, pp. 807-816.Fortunati N., Catalano M.G., Boccuzzi G., Frairia R. Sex Hormone-Binding Globulin (SHBG), estradiol and breast cancer. Mol. Cell. Endocrinol., 2010, Vol. 316, no. 1, pp. 86-92.Fortunati N., Catalano M.G., Boccuzzi G., Frairia R. Sex Hormone-Binding Globulin (SHBG), estradiol and breast cancer. Mol. Cell. Endocrinol., 2010, Vol. 316, no. 1, pp. 86-92.Girdhar A., Raju K., Prasad K. Association between interleukin 6 immunohistochemical and plasma levels in invasive ductal carcinoma breast: a cross-sectional study. Biomed Res. Ther., 2023, Vol. 10, no. 8, pp. 5843-5854.Girdhar A., Raju K., Prasad K. Association between interleukin 6 immunohistochemical and plasma levels in invasive ductal carcinoma breast: a cross-sectional study. Biomed Res. Ther., 2023, Vol. 10, no. 8, pp. 5843-5854.Gordeeva L.A., Mun S.A., Voronina E.N., Polenok E.G., Sokolova E.A., Verzhbitskaya N.E., Antonov A.V., Lutsenko V.A., Filipenko M.L., Glushkov A.N. Association between cytokine gene polymorphisms and breast cancer in postmenopausal women. Adv. Gerontol., 2021, Vol. 11, no. 1, pp. 44-52.Gordeeva L.A., Mun S.A., Voronina E.N., Polenok E.G., Sokolova E.A., Verzhbitskaya N.E., Antonov A.V., Lutsenko V.A., Filipenko M.L., Glushkov A.N. Association between cytokine gene polymorphisms and breast cancer in postmenopausal women. Adv. Gerontol., 2021, Vol. 11, no. 1, pp. 44-52.Greiner M., Pfeiffer D., Smith R.D. Principles and practical application of the receiver operating characteristic analysis for diagnostic test. Prev. Vet. Med., 2000, Vol. 45, pp. 23-41.Greiner M., Pfeiffer D., Smith R.D. Principles and practical application of the receiver operating characteristic analysis for diagnostic test. Prev. Vet. Med., 2000, Vol. 45, pp. 23-41.Hacking S.M., Wang Y. Practical issues of Ki-67 evaluation in breast cancer clinical practice. J. Clin. Transl. Pathol., 2022, Vol. 2, no. 2, pp. 53-56.Hacking S.M., Wang Y. Practical issues of Ki-67 evaluation in breast cancer clinical practice. J. Clin. Transl. Pathol., 2022, Vol. 2, no. 2, pp. 53-56.Harrod A., Lai C.F., Goldsbrough I., Simmons G.M., Oppermans N., Santos D.B., Győrffy B., Allsopp R.C., Toghill B.J., Balachandran K., Lawson M., Morrow C.J., Surakala M., Carnevalli L.S., Zhang P., Guttery D.S., Shaw J.A., Coombes R.C., Buluwela L., Ali S. Genome engineering for estrogen receptor mutations reveals differential responses to anti-estrogens and new prognostic gene signatures for breast cancer. Oncogene, 2022, Vol. 41, no. 44, pp. 4905-4915.Harrod A., Lai C.F., Goldsbrough I., Simmons G.M., Oppermans N., Santos D.B., Győrffy B., Allsopp R.C., Toghill B.J., Balachandran K., Lawson M., Morrow C.J., Surakala M., Carnevalli L.S., Zhang P., Guttery D.S., Shaw J.A., Coombes R.C., Buluwela L., Ali S. Genome engineering for estrogen receptor mutations reveals differential responses to anti-estrogens and new prognostic gene signatures for breast cancer. Oncogene, 2022, Vol. 41, no. 44, pp. 4905-4915.Jerne N.K. Idiotypic networks and other preconceived ideas. Immunol. Rev., 1984, Vol. 79, pp. 5-24.Jerne N.K. Idiotypic networks and other preconceived ideas. Immunol. Rev., 1984, Vol. 79, pp. 5-24.Kozlowski L., Zakrzewska I., Tokajuk P., Wojtukiewicz M.Z. Concentration of interleukin-6 (IL-6), interleukin-8 (IL-8) and interleukin-10 (IL-10) in blood serum of breast cancer patients. Rocz. Akad. Med. Bialymst., 2003, Vol. 48, pp. 82-84.Kozlowski L., Zakrzewska I., Tokajuk P., Wojtukiewicz M.Z. Concentration of interleukin-6 (IL-6), interleukin-8 (IL-8) and interleukin-10 (IL-10) in blood serum of breast cancer patients. Rocz. Akad. Med. Bialymst., 2003, Vol. 48, pp. 82-84.Lafrenie R., Bewick M., Buckner C., Conlon M. Plasma cytokine levels and cytokine genetic polymorphisms in patients with metastatic breast cancer receiving high-dose chemotherapy. Immuno, 2023, Vol. 3, no. 1, pp. 16-34.Lafrenie R., Bewick M., Buckner C., Conlon M. Plasma cytokine levels and cytokine genetic polymorphisms in patients with metastatic breast cancer receiving high-dose chemotherapy. Immuno, 2023, Vol. 3, no. 1, pp. 16-34.Nielsen T.O., Leung S.C.Y., Rimm D.L., Dodson A., Acs B., Badve S., Denkert C., Ellis M.J., Fineberg S., Flowers M., Kreipe H.H., Laenkholm A.V., Pan H., Penault-Llorca F.M., Polley M.Y., Salgado R., Smith I.E., Sugie T., Bartlett J.M.S., McShane L.M., Dowsett M., Hayes D.F. Assessment of Ki67 in breast cancer: updated recommendations from the international Ki67 in breast cancer working group. J. Natl. Cancer. Inst., 2021, Vol. 113, no. 7, pp. 808-819.Nielsen T.O., Leung S.C.Y., Rimm D.L., Dodson A., Acs B., Badve S., Denkert C., Ellis M.J., Fineberg S., Flowers M., Kreipe H.H., Laenkholm A.V., Pan H., Penault-Llorca F.M., Polley M.Y., Salgado R., Smith I.E., Sugie T., Bartlett J.M.S., McShane L.M., Dowsett M., Hayes D.F. Assessment of Ki67 in breast cancer: updated recommendations from the international Ki67 in breast cancer working group. J. Natl. Cancer. Inst., 2021, Vol. 113, no. 7, pp. 808-819.Peng X., Shi J., Sun W., Ruan X., Guo Y., Zhao L., Wang J., Li B. Genetic polymorphisms of IL-6 promoter in cancer susceptibility and prognosis: a meta-analysis. Oncotarget, 2018, Vol. 9, no. 15, pp. 12351-12364.Peng X., Shi J., Sun W., Ruan X., Guo Y., Zhao L., Wang J., Li B. Genetic polymorphisms of IL-6 promoter in cancer susceptibility and prognosis: a meta-analysis. Oncotarget, 2018, Vol. 9, no. 15, pp. 12351-12364.Pruthi S., Yang L., Sandhu N.P., Ingle J.N., Beseler C.L., Suman V.J., Cavalieri E.L., Rogan E.G. Evaluation of serum estrogen-DNA adducts as potential biomarkers for breast cancer risk. J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 2012, Vol. 132, no. 1-2, pp. 73-79.Pruthi S., Yang L., Sandhu N.P., Ingle J.N., Beseler C.L., Suman V.J., Cavalieri E.L., Rogan E.G. Evaluation of serum estrogen-DNA adducts as potential biomarkers for breast cancer risk. J. Steroid Biochem. Mol. Biol., 2012, Vol. 132, no. 1-2, pp. 73-79.Yager J.D. Mechanisms of estrogen carcinogenesis: The role of E2/E1-quinone metabolites suggests new approaches to preventive intervention – A review. Steroids, 2015, Vol. 99 (Pt A), pp. 56-60.Yager J.D. Mechanisms of estrogen carcinogenesis: The role of E2/E1-quinone metabolites suggests new approaches to preventive intervention – A review. Steroids, 2015, Vol. 99 (Pt A), pp. 56-60.Zhu R.M., Lin W., Zhang W., Ren J.T., Su Y., He J.R., Lin Y., Su F.X., Xie X.M., Tang L.Y., Ren Z.F. Modification effects of genetic polymorphisms in FTO, IL-6, and HSPD1 on the associations of diabetes with breast cancer risk and survival. PLoS One, 2017, Vol. 12, no. 6, e0178850. doi: 10.1371/journal.pone.0178850.Zhu R.M., Lin W., Zhang W., Ren J.T., Su Y., He J.R., Lin Y., Su F.X., Xie X.M., Tang L.Y., Ren Z.F. Modification effects of genetic polymorphisms in FTO, IL-6, and HSPD1 on the associations of diabetes with breast cancer risk and survival. PLoS One, 2017, Vol. 12, no. 6, e0178850. doi: 10.1371/journal.pone.0178850.

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