СТВОЛОВО-ПОДОБНЫЕ ОПУХОЛЕВЫЕ КЛЕТКИ И ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫЕ ЦИТОКИНЫ В АСЦИТИЧЕСКОЙ ЖИДКОСТИ ПАЦИЕНТОК С РАКОМ ЯИЧНИКОВ

Аннотация

Рак яичников (РЯ) обладает способностью к развитию имплантационных метастазов в брюшной полости. Асцит является перспективным материалом для оценки опухолевого процесса. Целью исследования являлась оценка содержания опухолевых клеток стволового фенотипа и медиаторов воспаления в асците при РЯ. В проспективное исследование включены 11 пациенток с первичным РЯ и 8 пациенток с с доброкачественными опухолями яичников, имеющих опухоль-ассоциированный асцит, а также 22 соматически здоровые женщины. В асцитической жидкости, полученной путем лапароцентеза, методом проточной цитометрии на основе молекулярной панели маркеров CD45, CD44 и CD133 определяли популяции опухолевых клеток с признаками стволовости на приборе Cytoflex S` (Beckman Coulter, США) и программного обеспечения CytExpert Software с моноклональными антителами. Цитокиновый профиль асцитической жидкости и сыворотки крови (IL-1β, IL-18, IL-4, IL-10 и VEGF) оценивали методом ИФА. Стволо-подобные клетки обнаружены во всех исследованных образцах асцита. Были оценены 5 популяций клеток. Наименьшим было количество клеток, экспрессирующих оба маркера: CD45-CD44+ и CD45-CD133+. Наибольшим, порядка 32 %, было число клеток CD45-CD44+. Число клеток CD45-CD44+CD133- в асците сильно положительно коррелировало с содержанием IL-10 в асците, а количество CD45- CD133+ и CD45-CD44-CD133+ – с уровнем VEGF в сыворотке крови. Корреляций между числом клеток стволового фенотипа и стадией болезни, уровнем СА125 в крови не выявлено. Наибольшей значимостью в связи со стадией обладала комбинация IL-4 и IL-10 в асците. Полученные результаты предполагают взаимосвязь между уровнями VEGF, IL-10 и стволовых опухолевых клеток в асците при РЯ. Стволово-подобные клетки в асците РЯ гетерогенны и присутствуют уже на ранней стадии заболевания. Представляется крайне перспективным исследование клеточных популяций и цитокинового статуса асцита в комплексе для оценки их биомаркерного потенциала.

Об авторах

Список литературы

Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В. Злокачественные новообразования в России в 2018 году (заболеваемость и смертность). М.: МНИОИ им. П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИРЦ» Минздрава России; 2019. ISBN 978-5-85502-227-8.

Ledermann J.A., Raja F.A., Fotopoulou C., Gonzalez-Martin A., Colombo N., Sessa C., on behalf of the ESMO Guidelines Working Group. Newly diagnosed and relapsed epithelial ovarian carcinoma: ESMO Clinical Practice Guidelines for diagnosis, treatment and follow-up. Ann. Oncol 2013; 24 (6): 24-32.

Hoppenot C., Eckert M.A., Tienda S.M., Lengyel E. Who are the long-term survivors of high grade serous ovarian cancer? Gynecol. Oncol. 2018 Jan;148(1):204-12. https://doi.org/10.1016/j.ygyno.2017.10.032

Ahmed N., Abubaker K., Findlay J.K. Ovarian cancer stem cells: Molecular concepts and relevance as therapeutic targets. Mol. Aspects Med. 2014 Oct;39:110-25. https://doi.org/10.1016/j.mam.2013.06.002

Mazzoldi E.L., Pastò A., Pilotto G., Minuzzo S., Piga I., Palumbo P. et al. Comparison of the Genomic Profile of Cancer Stem Cells and Their Non-Stem Counterpart: The Case of Ovarian Cancer. J. Clin. Med. 2020;9(2): 368. https://doi.org/10.3390/jcm9020368

Mitra T., Prasad P., Mukherjee P., Chaudhuri S.R., Chatterji U., Roy S.S. Stemness and chemoresistance are imparted to the OC cells through TGFβ1 driven EMT. J. Cell Biochem. 2018; 119(7):5775-87. https://doi.org/10.1002/jcb.26753

Jiang Y.X., Siu M.K., Wang J.J., Mo X.T., Leung T.H., Chan D.W. et al. Ascites-derived ALDH+CD44+ tumour cell subsets endow stemness, metastasis and metabolic switch via PDK4-mediated STAT3/AKT/NF-κB/IL-8 signalling in ovarian cancer. Br. J. Cancer. 2020;123(2):275-87. https://doi.org/10.1038/s41416-020-0865-z

Sato M., Kawana K., Adachi K., Fujimoto A., Yoshida M., Nakamura H. et al. Detachment from the primary site and suspension in ascites as the initial step in metabolic reprogramming and metastasis to the omentum in ovarian cancer. Oncol. Lett. 2018;15(1):1357-61. https://doi.org/10.3892/ol.2017.7388

Latifi A., Luwor R.B., Bilandzic M., Nazaretian S., Stenvers K., Pyman J. et al. Isolation and characterization of tumor cells from the ascites of ovarian cancer patients: molecular phenotype of chemoresistant ovarian tumors. PLoS One. 2012;7(10):e46858. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0046858

Bapat S.A., Mali A.M., Koppikar C.B., Kurrey N.K. Stem and progenitor-like cells contribute to the aggressive behavior of human epithelial ovarian cancer. Cancer Res. 2005;65(8):3025-9. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-04-3931

Pagotto A., Pilotto G., Mazzoldi E.L., Nicoletto M.O., Frezzini S., Pastò A., Amadori A. Autophagy inhibition reduces chemoresistance and tumorigenic potential of human ovarian cancer stem cells. Cell Death Dis. 2017; 8(7):e2943. https://doi.org/10.1038/cddis.2017.327

Worzfeld T., Pogge von Strandmann E., Huber M., Adhikary T., Wagner U., Reinartz S., Müller R. The Unique Molecular and Cellular Microenvironment of Ovarian Cancer. Front Oncol. 2017; 7:24. https://doi.org/10.3389/fonc.2017.00024

Matte I., Lane D., Laplante C., Rancourt C., Piché A. Profiling of cytokines in human epithelial ovarian cancer ascites. Am. J. Cancer Res. 2012;2(5):566-80.

Lane D., Matte I., Garde-Granger P., Laplante C., Carignan A., Rancourt C., Piché A. Inflammation-regulating factors in ascites as predictive biomarkers of drug resistance and progression-free survival in serous epithelial ovarian cancers. BMC Cancer. 2015; 15:492. https://doi.org/10.1186/s12885-015-1511-7

de Lima C.A., Silva Rodrigues I.S., Martins-Filho A., Côbo Micheli D., Martins Tavares-Murta B., Candido Murta E.F., Simões Nomelini R. Cytokines in peritoneal fluid of ovarian neoplasms. J. Obstet. Gynaecol. 2020; 40(3):401-5. https://doi.org/10.1080/01443615.2019.1633516

Roy L., Bobbs A., Sattler R., Kurkewich J.L., Dausinas P.B., Nallathamby P., Cowden Dahl K.D. CD133 Promotes Adhesion to the Ovarian Cancer Metastatic Niche. Cancer Growth Metastasis. 2018; 11:1179064418767882. https://doi.org/10.1177/1179064418767882

Nakamura K., Sawada K., Kinose Y., Yoshimura A., Toda A., Nakatsuka E. et al. Exosomes Promote Ovarian Cancer Cell Invasion through Transfer of CD44 to Peritoneal Mesothelial Cells. Mol. Cancer Res. 2017; 15(1):78-92. https://doi.org/10.1158/1541-7786.MCR-16-0191

Long H., Xie R., Xiang T., Zhao Z., Lin S., Liang Z., Chen Z., Zhu B. Autocrine CCL5 signaling promotes invasion and migration of CD133+ ovarian cancer stem-like cells via NF-κB-mediated MMP-9 upregulation. Stem Cells. 2012; 30(10):2309-19. https://doi.org/10.1002/stem.1194

House C.D., Jordan E., Hernandez L., Ozaki M., James J.M., Kim M. et al. NFκB Promotes Ovarian Tumorigenesis via Classical Pathways That Support Proliferative Cancer Cells and Alternative Pathways That Support ALDH+ Cancer Stem-like Cells. Cancer Res. 2017; 77(24):6927-40. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-17-0366

You Y., Li Y., Li M., Lei M., Wu M., Qu Y. et al. Ovarian cancer stem cells promote tumour immune privilege and invasion via CCL5 and regulatory T cells. Clin. Exp. Immunol. 2018; 191(1): 60-73. https://doi.org/10.1111/cei.13044

Yin M., Li X., Tan S., Zhou H.J., Ji W., Bellone S. et al. Tumor-associated macrophages drive spheroid formation during early transcoelomic metastasis of ovarian cancer. J. Clin. Invest. 2016; 126(11):4157-73. https://doi.org/10.1172/JCI87252

Nagaraj A.B., Joseph P., Kovalenko O., Singh S., Armstrong A., Redline R. et al. Critical role of Wnt/β-catenin signaling in driving epithelial ovarian cancer platinum resistance. Oncotarget. 2015; 6(27): 23720-34. https://doi.org/10.18632/oncotarget.4690

Кайгородова Е.В., Федулова Н.В., Очиров М.О., Дьяков Д.А., Молчанов С.В., Часовских Н.Ю. Различные популяции опухолевых клеток в асцитической жидкости пациенток с раком яичников. Бюллетень сибирской медицины. 2020;19(1): 50-8. https://doi.org/10.20538/1682-0363-2020-1-50-58

Zhang J., Guo X., Chang D.Y., Rosen D.G., Mercado-Uribe I., Liu J. CD133 expression associated with poor prognosis in ovarian cancer. Mod. Pathol. 2012; 25(3):456-64. https://doi.org/10.1038/modpathol.2011.170; 19; 20.

Kryczek I., Liu S., Roh M., Vatan L., Szeliga W., Wei S.et al. Expression of aldehyde dehydrogenase and CD133 defines ovarian cancer stem cells. Int. J. Cancer. 2012;130:29–9.

Ferrandina G., Bonanno G., Pierelli L., Perillo A., Procoli A., Mariotti A. et al. Expression of CD133-1 and CD133-2 in ovarian cancer. Int. J. Gynecol. Cancer. 2008;18(3):506-14. https://doi.org/10.1111/j.1525-1438.2007.01056.x

Reymond N., d’Água B.B., Ridley A.J. Crossing the endothelial barrier during metastasis. Nat. Rev. Cancer. 2013;13(12): 858-70. https://doi.org/10.1038/nrc3628

Bourguignon L.Y., Peyrollier K., Xia W., Gilad E. Hyaluronan-CD44 interaction activates stem cell marker Nanog, Stat-3-mediated MDR1 gene expression, and ankyrin-regulated multidrug efflux in breast and ovarian tumor cells. J. Biol. Chem. 2008;283:17635–51.

Shi Y.Y., Jiang H. Prognostic role of the cancer stem cell marker CD44 in ovarian cancer: a meta-analysis. Genet. Mol. Res. 2016; 15(3). https://doi.org/10.4238/gmr.15038325

Alvero A.B., Chen R., Fu H.H., Montagna M., Schwartz P.E., Rutherford T. et al. Molecular phenotyping of human ovarian cancer stem cells unravels the mechanisms for repair and chemoresistance. Cell Cycle. 2009;8(1):158-66. https://doi.org/10.4161/cc.8.1.7533

Vera N., Acuña-Gallardo S., Grünenwald F., Caceres-Verschae A., Realini O., Acuña R. et al. Small Extracellular Vesicles Released from Ovarian Cancer Spheroids in Response to Cisplatin Promote the Pro-Tumorigenic Activity of Mesenchymal Stem Cells. Int. J. Mol. Sci. 2019;20(20):4972. https://doi.org/10.3390/ijms20204972

Sacks Suarez J., Gurler Main H., Muralidhar G.G., Elfituri O., Xu H.L., Kajdacsy-Balla A.A., Barbolina M.V. CD44 Regulates Formation of Spheroids and Controls Organ-Specific Metastatic Colonization in Epithelial Ovarian Carcinoma. Mol. Cancer Res. 2019;17(9):1801-14. https://doi.org/10.1158/1541-7786

Nam E.J., Lee M., Yim G.W., Kim J.H., Kim S., Kim S.W., Kim Y.T. MicroRNA profiling of a CD133(+) spheroid-forming subpopulation of the OVCAR3 human ovarian cancer cell line. BMC Med. Genomics. 2012;5:18. https://doi.org/10.1186/1755-8794-5-18

Monk B.J., Minion L.E., Coleman R.L. Anti-angiogenic agents in ovarian cancer: past, present, and future. Ann. Oncol. 2016; 27(1):i33-i39. https://doi.org/10.1093/annonc/mdw093

Salinas-Vera Y.M., Gallardo-Rincón D., García-Vázquez R., Hernández-de la Cruz O.N., Marchat L.A., González-Barrios J.A. et al. HypoxamiRs Profiling Identify miR-765 as a Regulator of the Early Stages of Vasculogenic Mimicry in SKOV3 Ovarian Cancer Cells. Front Oncol. 2019;9:381. https://doi.org/10.3389/fonc.2019.00381

Krishnapriya S., Sidhanth C., Manasa P., Sneha S., Bindhya S., Nagare R.P. et al. Cancer stem cells contribute to angiogenesis and lymphangiogenesis in serous adenocarcinoma of the ovary. Angiogenesis. 2019;22(3):441-55. https://doi.org/10.1007/s10456-019-09669-x

Alvero A.B., Fu H.H., Holmberg J., Visintin I., Mor L., Marquina C.C. et al. Stem-like ovarian cancer cells can serve as tumor vascular progenitors. Stem Cells. 2009; 27(10):2405–13. https://doi.org/10.1002/stem.191

Caporarello N., Lupo G., Olivieri M., Cristaldi M., Cambria M.T., Salmeri M., Anfuso C.D. Classical VEGF, Notch and Ang signalling in cancer angiogenesis, alternative approaches and future directions (Review). Mol. Med. Rep. 2017; 16(4):4393-4402. https://doi.org/10.3892/mmr.2017.7179

Lane D., Matte I., Garde-Granger P., Bessette P., Piché A. Ascites IL-10 Promotes Ovarian Cancer Cell Migration. Cancer Microenviron. 2018; 11(2-3):115-24. https://doi.org/10.1007/s12307-018-0215-3

Lamichhane P., Karyampudi L., Shreeder B., Krempski J., Bahr D., Daum J. et al. IL10 Release upon PD-1 Blockade Sustains Immunosuppression in Ovarian Cancer. Cancer Res. 2017;77(23):6667-78. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-17-0740

Raghavan S., Mehta P., Xie Y., Lei Y.L., Mehta G. Ovarian cancer stem cells and macrophages reciprocally interact through the WNT pathway to promote pro-tumoral and malignant phenotypes in 3D engineered microenvironments. J. Immunother. Cancer. 2019 19;7(1):190. https://doi.org/10.1186/s40425-019-0666-1

Luborsky J., Barua A., Edassery S., Bahr J.M., Edassery S.L. Inflammasome expression is higher in ovarian tumors than in normal ovary. PLoS One. 2020; 15(1):e0227081. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0227081

Nie D., Gong H., Mao X., Li Z. Systemic immune-inflammation index predicts prognosis in patients with epithelial ovarian cancer: A retrospective study. Gynecol. Oncol. 2019 Feb;152(2):259-64. https://doi.org/10.1016/j.ygyno.2018.11.034

Browne A., Sriraksa R., Guney T., Rama N., Van Noorden S., Curry E. et al. Differential expression of IL-8 and IL-8 receptors in benign, borderline and malignant ovarian epithelial tumours. Cytokine. 2013; 64(1):413-21. https://doi.org/10.1016/j.cyto.2013.05.006

Carbotti G., Barisione G., Orengo A.M., Brizzolara A., Airoldi I., Bagnoli M. et al. The IL-18 antagonist IL-18-binding protein is produced in the human ovarian cancer microenvironment. Clin. Cancer Res. 2013; 19(17): 4611-20. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-13-0568

Ключевые слова