Preview

Медицинская иммунология

Расширенный поиск

Характеристика системного и локального иммунитета и стволовых опухолевых клеток у больных колоректальным раком с различной распространенностью, динамикой и прогнозом

https://doi.org/10.15789/1563-0625-COL-2352

Полный текст:

Аннотация

Одной из актуальных проблем современной медицины является прогноз течения злокачественных опухолей, оценка которого зависит как от их биологических свойств, так и от состояния иммунной системы больного. Поскольку свойства опухоли и реакции иммунной системы организма на нее тесно взаимосвязаны, в научном и клиническом плане представляется важным использовать их в качестве прогностических маркеров. Целью работы явилось выявление наиболее значимых иммунологических факторов для прогноза течения колоректального рака (КРР) на основе изучения показателей локального и системного иммунитета и некоторых характеристик опухолевых клеток больных с различной распространенностью и динамикой заболевания. У 299 первично выявленных больных КРР I-IV стадии на этапе хирургического лечения изучали состав клеточных и цитокиновых факторов в крови, а также в ткани опухоли, где, кроме того, оценивали количество опухолевых клеток, экспрессирующих маркеры стволовых (ОСК), молекулы главного комплекса гистосовместимости (МНС) и PDL-1. Использованы методы проточной цитометрии, иммуногистохимического (ИГХ) и иммуноферментного анализа (ИФА). Проводили сравнение показателей больных, с различной распространенностью КРР до лечения (наличием/отсутствием регионарных и отдаленных метастазов) и с различной динамикой заболевания (отдаленное метастазирование и летальный исход в период наблюдения). Результаты исследования показали, что при регионарном метастазировании в крови возрастает количество NK и IL-6, снижается уровень СD4+, в ткани возрастает количество ОСК. Исходно генерализованный процесс с отдаленными метастазами характеризуется высоким содержанием в крови IL-6, моноцитов и гранулоцитов, отвечающих на fMLF, в ткани опухоли – количества NKТ и ОСК при более низких уровнях в ней опухолевых клеток, экспрессирующих МНС и PDL-1, а также лимфоцитов, экспрессирующих PD-1/PDL-1. Неблагоприятной динамике КРР в виде развития метастазирования в период наблюдения предшествует повышение в крови количества функционально неактивных NK и IL-10, моноцитов и гранулоцитов, отвечающих на fMLF, а в ткани – повышение уровня ОСК и снижение экспрессии МНС. Летальному исходу предшествовало повышение в крови IL-6 при снижении NK-клеток субпопуляции CD16dimCD56bright, повышение уровня NKТ-клеток и ОСК в ткани опухоли при снижении МНС-экспрессирующих опухолевых клеток.

В качестве прогностических факторов неблагоприятного течения КРР можно рассматривать высокие уровни IL-6 и IL-10, моноцитов и гранулоцитов, отвечающих на fMLF в крови, повышение уровня NKТ-клеток и ОСК при снижении МНС-экспрессирующих опухолевых клеток в ткани. Особого внимания заслуживает снижение экспрессии PD-1/PDL-1 в клетках опухоли и лимфоцитах ее микроокружения при генерализованном КРР.

Об авторах

Е. Ю. Златник
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Министерства здравоохранения РФ
Россия

Д.м.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории иммунофенотипирования опухолей

344019, г. Ростов-на-Дону, 14-я линия, 63

Тел.: 8 (961) 272-69-68



И. А. Новикова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Министерства здравоохранения РФ
Россия

К.м.н., заместитель генерального директора по науке

г. Ростов-на-Дону



Е. С. Бондаренко
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Министерства здравоохранения РФ
Россия

Младший научный сотрудник лаборатории иммунофенотипирования опухолей

г. Ростов-на-Дону



Е. П. Ульянова
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Министерства здравоохранения РФ
Россия

Научный сотрудник лаборатории иммунофенотипирования опухолей

г. Ростов-на-Дону



А. О. Ситковская
ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Министерства здравоохранения РФ
Россия

Научный сотрудник лаборатории клеточных технологий, исполняющий обязанности заведующего лабораторией клеточных технологий

г. Ростов-на-Дону



Список литературы

1. Кит О.И., Новикова И.А., Бахтин А.В., Никипелова Е.А., Шатова Ю.С., Габараева В.М., Нистратова О.В. Первый опыт детекции циркулирующих опухолевых клеток в периферической крови // Международный журнал экспериментального образования, 2013. №. 11-2. С. 37-39.

2. Кит О.И., Шапошников А.В., Златник Е.Ю., Никипелова Е.А., Новикова И.А. Местный клеточный иммунитет при аденокарциноме и полипах толстой кишки //Сибирское медицинское обозрение, 2012. Т. 76, №. 4. С. 11-16.

3. Кжышковска Ю.Г., Стахеева М.Н., Литвяков Н.В., Савельева О.Е., Митрофанова И.В., Степанов И.В., Грачев А.Н., Геращенко Т.С., Завьялова М.В., Чердынцева Н.В. Иммунная система и эффективность противоопухолевого лечения. Томск: Издательство Томcкого университета, 2015. 164 с.

4. Перельмутер В.М., Таширева Л.А., Манских В.Н., Денисов Е.В., Савельева О.Е., Кайгородова Е.В., Завьялова М.В. Иммуновоспалительные реакции в микроокружении гетерогенны, пластичны, определяют противоопухолевый эффект или агрессивное поведение опухоли // Журнал общей биологии. Томск, 2017. Т. 78, № 5. С. 15-36.

5. Arnold C.R., Mangesius J., Skvortsova I.I., Ganswindt U. The Role of Cancer Stem Cells in Radiation Resistance. Front. Oncol., 2020, Vol. 10, 164. doi: 10.3389/fonc.2020.00164.

6. Athauda A., Segelov E., Ali Z., Chau I. Integrative molecular analysis of colorectal cancer and gastric cancer: What have we learnt? Cancer Treat. Rev., 2019, Vol. 73, pp. 31-40.

7. Ayob A.Z., Ramasamy T.S. Cancer stem cells as key drivers of tumour progression. J. Biomed.Sci., 2018, Vol. 25, no. 1, pp. 1-18.

8. Capp J.P. Cancer stem cells: From historical roots to a new perspective. J. Oncol., 2019, Vol. 2019, 5189232. doi: 10.1155/2019/5189232.

9. Coffelt S.B., Marini F.C., Watson K., Zwezdaryk K.J., Dembinski J.L. The pro-inflammatory peptide LL-37 promotes ovarian tumor progression through recruitment of multipotent mesenchymal stromal cells. Proc. Natl Acad. Sci., 2009, Vol. 106, no. 10, pp. 3806-3811.

10. Cooley S., Miller J.S. Clinical trials of NK cells for cancer. In: Natural Killer Cells, 2010, pp. 555-570.

11. Desai A., Yan Y., Gerson S.L. Concise Reviews: Cancer Stem Cell Targeted Therapies: Toward Clinical Success. Stem Cells Transl. Med., 2019, Vol. 8, no. 1, pp. 75-81.

12. Dunn G.P., Old L.J., Schreiber R.D. The Three Es of Cancer Immunoediting. Annu. Rev. Immunol., 2004, Vol. 22, pp. 329-360.

13. Guo B., Oliver T.G. Partners in Crime: Neutrophil-CTC Collusion in Metastasis. Trends Immunol., 2019, Vol. 40, no. 7, pp. 556-559.

14. He H.Q., Ye R.D. The formyl peptide receptors: diversity of ligands and mechanism for recognition. Molecules, 2017, Vol. 22, no. 3, 455. doi: 10.3390/molecules22030455.

15. Heeke S., Mograbi B., Alix-Panabières C., Hofman P. Never travel alone: the crosstalk of circulating tumor cells and the blood microenvironment. Cells, 2019, Vol. 8, no. 7, 714. doi: 10.3390/cells8070714.

16. Huang, Z.L., Liu S., Wang G.N., Zheng S.H., Ding S.R., Tao Y.L., Chen C., Liu S.R., Yang X., Chang H., Wang X.H., Xia Y.F. The prognostic significance of PD-L1 and PD-1 expression in patients with nasopharyngeal carcinoma: a systematic review and meta-analysis. Cancer Сell Int., 2019, Vol. 19, 141. doi: 10.1186/s12935-019-0863-5.

17. Ito S., Masuda T., Noda M., Hu Q., Shimizu D., Kuroda Y., Eguchi H., Tobo T., Utsunomiya T., Mimori K. Prognostic Significance of PD-1, PD-L1 and CD8 Gene Expression Levels in Gastric Cancer. Oncology, 2020, Vol.98, no. 7, pp. 501-511.

18. Iwayama Y., Tsuruma T., Mizuguchi T., Furuhata T., Toyota N., Matsumura M., Torigoe T., Sato N., Hirata K. Prognostic value of HLA class I expression in patients with colorectal cancer. World J. Surg. Oncol., 2015, Vol. 13, no. 1, pp. 1-7.

19. Kim R., Cancer immunoediting: from immune surveillance to immune escape. Cancer Immunother., 2007, pp. 9-27.

20. Krijgsman D., Hokland M., Kuppen P.J.K. The role of natural killer T cells in cancer—a phenotypical and functional approach. Front. Immunol., 2018, Vol. 9, 367. doi: 10.3389/fimmu.2018.00367.

21. Kuşoğlu A., Avcı Ç. B. Cancer stem cells: A brief review of the current status. Gene, 2019, Vol. 681, pp. 80-85.

22. Leblanc R., Peyruchaud O. Metastasis: new functional implications of platelets and megakaryocytes. Blood, 2016, Vol. 128, no. 1, pp. 24-31.

23. Leone K., Poggiana C., Zamarchi R. The interplay between circulating tumor cells and the immune system: from immune escape to cancer immunotherapy. Diagnostics, 2018, Vol. 8, no. 3, 59. doi: 10.3390/diagnostics8030059.

24. Lin A., Yan W.H. Human leukocyte antigen-G (HLA-G) expression in cancers: roles in immune evasion, metastasis and target for therapy. Mol. Med., 2015, Vol. 21, no. 1, pp. 782-791.

25. Mollinedo F. Neutrophil degranulation, plasticity, and cancer metastasis. Trends Immunol., 2019, Vol. 40, no. 3, pp. 228-242.

26. Pan Q., Li Q., Liu S., Ning N., Zhang X., Xu Y. Concise review: targeting cancer stem cells using immunologic approaches. Stem Cells, 2015, Vol. 33, no. 7, pp. 2085-2092.

27. Pang R., Law W.L., Chu A.C.Y., Poon J.T., Lam C.S.C., Chow A.K.M., Ng L., Cheung L.W.H., Lan X.R., Lan H.Y., Tan V.P.Y., Yau T.C., Poon R.T., Wong B.C.Y. A subpopulation of CD26+ cancer stem cells with metastatic capacity in human colorectal cancer. Cell Stem Cell, 2010, Vol. 6, no. 6, pp. 603-615.

28. Phi L.T.H., Sari I.N., Yang Y.G., Lee S.H., Jun N., Kim K.S., Lee Y.K., Kwon Y.H. Cancer stem cells (CSCs) in drug resistance and their therapeutic implications in cancer treatment. Stem Cells Int., 2018, Vol. 2018, 5416923. doi: 10.1155/2018/5416923.

29. Saunders M., Iveson T. Management of advanced colorectal cancer: state of the art. Br. J. Cancer, 2006, Vol. 95, no. 2, pp. 131-138.

30. Shibata M., Hoque M.O. Targeting Cancer Stem Cells: A Strategy for Effective Eradication of Cancer. Cancers, 2019, Vol. 11, no. 5, 732. doi: 10.3390/cancers11050732.

31. Spillane J.B., Henderson M.A. Cancer stem cells: a review. ANZ J. Surg., 2007, Vol. 77, no. 6, pp. 464-468.

32. Steinert G., Schölch S., Niemietz T., Iwata N., García S.A., Behrens B., Voigt A., Kloor M., Benner A., Bork U., Rahbari N.N., Büchler M.W., Stoecklein N.H., Weitz J., Koch M. Immune escape and survival mechanisms in circulating tumor cells of colorectal cancer. Cancer Res., 2014, Vol. 74, no. 6, pp. 1694-1704.

33. Vrankar M., Kern I., Stanic K. Prognostic value of PD-L1 expression in patients with unresectable stage III non-small cell lung cancer treated with chemoradiotherapy. Radiation Oncol., 2020, Vol. 15, no. 1, pp. 1-12.

34. Walcher L., Kistenmacher A.K., Suo H., Kitte R. Cancer Stem Cells – Origins and Biomarkers: Perspectives for Targeted Personalized Therapies. Front. Immunol., 2020, Vol. 11, 1280. doi: 10.3389/fimmu.2020.01280.

35. Wang X., Sun Q., Liu Q., Wang C., Yao R., Wang Y. CTC immune escape mediated by PD-L1. Med. Hypotheses, 2016, Vol. 93, pp. 138-139.

36. Zahran A.M., Rayan A., Fakhry H., Attia A.M., Ashmawy A.M., Soliman A., Elkady A., Hetta H.F. Pretreatment detection of circulating and tissue CD133+ CD44+ cancer stem cells as a prognostic factor affecting the outcomes in Egyptian patients with colorectal cancer. Cancer Manag. Res., 2019, Vol. 11, pp. 1237-1248.

37. Zeuner A., Todaro M., Stassi G., De Maria R. Colorectal cancer stem cells: from the crypt to the clinic. Cell Stem Cell, 2014, Vol. 15, no. 6, pp. 692-705.

38. Zhang Y., Kang S., Shen J., He J., Jiang L. Prognostic significance of programmed cell death 1 (PD-1) or PD-1 ligand 1 (PD-L1) Expression in epithelial-originated cancer: a meta-analysis. Medicine, 2015, Vol. 94, no. 6, e515. doi:10.1097/MD.0000000000000515.

39. Zhang D., Tang D.G., Rycaj K. Cancer stem cells: regulation programs, immunological properties and immunotherapy. Semin. Cancer Biol., 2018, Vol. 52, Pt 2, pp. 94-106.


Дополнительные файлы

Рецензия

Для цитирования:


Златник Е.Ю., Новикова И.А., Бондаренко Е.С., Ульянова Е.П., Ситковская А.О. Характеристика системного и локального иммунитета и стволовых опухолевых клеток у больных колоректальным раком с различной распространенностью, динамикой и прогнозом. Медицинская иммунология. 2022;24(1):121-134. https://doi.org/10.15789/1563-0625-COL-2352

For citation:


Zlatnik E.Yu., Novikova I.A., Bondarenko E.S., Uljanova E.P., Sitkovskaya A.O. Characteristics of local and system immunity, and features of cancer stem cells in patients with different stage, dynamics and prognosis of colorectal carcinoma. Medical Immunology (Russia). 2022;24(1):121-134. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/1563-0625-COL-2352

Просмотров: 87


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1563-0625 (Print)
ISSN 2313-741X (Online)