Характеристики функционального состояния нейтрофилов периферической крови у пациентов с люминальным раком молочной железы



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Цель работы – провести анализ хемотаксической активности нейтрофилов и склонность к NET-озу в образцах крови пациенток с местно-распространенным люминальным раком молочной железы (РМЖ), проходящих лечение (неоадъювантную химиотерапию) в МКНЦ им. А.С.Логинова. Материалы и методы исследования. Исследование проводилось на образцах крови шести пациенток с III ст. люминального B, HER 2-негативного РМЖ до начала и через два месяца на противоопухолевой терапии. В качестве контроля использовались образцы крови здоровых взрослых добровольцев. Работа выполнена с использованием методов флуоресцентной микроскопии для хемотаксиса нейтрофилов при росте тромбов и количества NET-ов по реакции с Hoechst 33342 и антителами против миелопероксидазы (MPO) и нейтрофильной эластазы (NE) в мазках богатой лейкоцитами плазмы крови. Результаты исследования. До начала неоадъювантной терапии уровень NET-оза значимо повышен (30±14% против 4.6±3.4% у здоровых доноров), при этом у большинства пациенток на терапии происходит снижение его уровня (17±17%). Также скорости движения нейтрофилов повышаются у некоторых пациенток (0.17±0.06 мкм/с против 0.113±0.009 мкм/с у здоровых доноров) и снижаются на терапии (0.10±0.03 мкм/с). При этом количество ассоциированных с тромбами нейтрофилов снижается на терапии (25±18 против 61±23) даже у пациентов с нейтроцитозом. Заключение. Впервые показано, что у пациенток с люминальным В, HER 2-негативным РМЖ скорость хемотаксиса нейтрофилов отклоняется от нормы; при этом их адгезия понижена, а нейтрофилы периферической крови значимо более склонны к NET-озу, чем у здоровых доноров.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Юлия Джессика Дмитриевна Коробкина

Email: juliajessika@gmail.com

Екатерина Ива Александровна Адаманская

Email: ka.09@mail.ru

Наталья Ивановна Польшина

ГБУЗ «Московский клинический научно-практический центр им. А.С. Логинова» Департамента здравоохранения г. Москвы

Email: npolshina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5417-0425

врач-онколог дневного стационара по онкологическому профилю

Россия, Москва

София Владимировна Галкина

Email: s_v_galkina@rambler.ru

Тимур Ильдарович Кадыров

Email: kadyrov.ti17@physics.msu.ru

Николай Петрович Горбунов

Институт экспериментальной медицины

Email: niko_laygo@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4636-0565
SPIN-код: 6289-7281

научный сотрудник Отдела молекулярной генетики

Россия, Санкт-Петербург

Алексей Викторович Соколов

Институт экспериментальной медицины; Санкт-Петербургский государственный университет

Email: biochemsokolov@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9033-0537
SPIN-код: 7427-7395

д-р биол. наук, заведующий лабораторией биохимической генетики отдела молекулярной генетики, профессор кафедры фундаментальных проблем медицины и медицинских технологий

Россия, Санкт-Петербург

Людмила Григорьевна Жукова

ГБУЗ «Московский клинический научный центр им. А.С. Логинова»

Email: zhukova.lyudmila008@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4848-6938

д-р мед. наук, зам. дир. по онкологии ГБУЗ «МКНЦ им. А.С. Логинова»

Россия, Москва

Анастасия Никитична Свешникова

Национальный медицинский исследовательский центр детской онкологии, гематологии и иммунологии им. Дм. Рогачева МЗ РФ

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.sveshnikova@physics.msu.ru

доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией клеточной биологии и трансляционной медицины

Список литературы

  1. 1. Singh N, Baby D, Rajguru J, Patil P, Thakkannavar S, Pujari V (2019) Inflammation and cancer. Ann Afr Med 18:121. https://doi.org/10.4103/aam.aam_56_18
  2. 2. Doshi AS, Asrani KH (2022) Innate and adaptive immunity in cancer. In: Cancer Immunology and Immunotherapy. Elsevier, pp 19–61
  3. 3. Wu M, Ma M, Tan Z, Zheng H, Liu X (2020) Neutrophil: A New Player in Metastatic Cancers. Front Immunol 11:565165. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.565165
  4. 4. Arpinati L, Shaul ME, Kaisar-Iluz N, Mali S, Mahroum S, Fridlender ZG (2020) NETosis in cancer: a critical analysis of the impact of cancer on neutrophil extracellular trap (NET) release in lung cancer patients vs. mice. Cancer Immunol Immunother 69:199–213. https://doi.org/10.1007/s00262-019-02474-x
  5. 5. Galdiero MR, Bianchi P, Grizzi F, Di Caro G, Basso G, Ponzetta A, Bonavita E, Barbagallo M, Tartari S, Polentarutti N, Malesci A, Marone G, Roncalli M, Laghi L, Garlanda C, Mantovani A, Jaillon S (2016) Occurrence and significance of tumor‐associated neutrophils in patients with colorectal cancer. Intl Journal of Cancer 139:446–456. https://doi.org/10.1002/ijc.30076
  6. 6. Fridlender ZG, Sun J, Kim S, Kapoor V, Cheng G, Ling L, Worthen GS, Albelda SM (2009) Polarization of Tumor-Associated Neutrophil Phenotype by TGF-β: “N1” versus “N2” TAN. Cancer Cell 16:183–194. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2009.06.017
  7. 7. Schaider H, Oka M, Bogenrieder T, Nesbit M, Satyamoorthy K, Berking C, Matsushima K, Herlyn M (2003) Differential response of primary and metastatic melanomas to neutrophils attracted by IL‐8. Intl Journal of Cancer 103:335–343. https://doi.org/10.1002/ijc.10775
  8. 8. Musiani P, Allione A, Modica A, Lollini PL, Giovarelli M, Cavallo F, Belardelli F, Forni G, Modesti A (1996) Role of neutrophils and lymphocytes in inhibition of a mouse mammary adenocarcinoma engineered to release IL-2, IL-4, IL-7, IL-10, IFN-alpha, IFN-gamma, and TNF-alpha. Lab Invest 74:146–157
  9. 9. Cupp MA, Cariolou M, Tzoulaki I, Aune D, Evangelou E, Berlanga-Taylor AJ (2020) Neutrophil to lymphocyte ratio and cancer prognosis: an umbrella review of systematic reviews and meta-analyses of observational studies. BMC Med 18:360. https://doi.org/10.1186/s12916-020-01817-1
  10. 10. Taucher E, Taucher V, Fink-Neuboeck N, Lindenmann J, Smolle-Juettner F-M (2021) Role of Tumor-Associated Neutrophils in the Molecular Carcinogenesis of the Lung. Cancers 13:5972. https://doi.org/10.3390/cancers13235972
  11. 11. Jin L, Kim HS, Shi J (2021) Neutrophil in the Pancreatic Tumor Microenvironment. Biomolecules 11:1170. https://doi.org/10.3390/biom11081170
  12. 12. Margaroli C, Cardenas MA, Jansen CS, Moon Reyes A, Hosseinzadeh F, Hong G, Zhang Y, Kissick H, Tirouvanziam R, Master VA (2020) The immunosuppressive phenotype of tumor-infiltrating neutrophils is associated with obesity in kidney cancer patients. OncoImmunology 9:1747731. https://doi.org/10.1080/2162402X.2020.1747731
  13. 13. Cerezo-Wallis D, Ballesteros I (2022) Neutrophils in cancer, a love-hate affair. FEBS J 289:3692–3703. https://doi.org/10.1111/febs.16022
  14. 14. Shaul ME, Fridlender ZG (2018) Cancer-related circulating and tumor-associated neutrophils - subtypes, sources and function. FEBS J 285:4316–4342. https://doi.org/10.1111/febs.14524
  15. 15. Gungabeesoon J, Gort-Freitas NA, Kiss M, Bolli E, Messemaker M, Siwicki M, Hicham M, Bill R, Koch P, Cianciaruso C, Duval F, Pfirschke C, Mazzola M, Peters S, Homicsko K, Garris C, Weissleder R, Klein AM, Pittet MJ (2023) A neutrophil response linked to tumor control in immunotherapy. Cell 186:1448-1464.e20. https://doi.org/10.1016/j.cell.2023.02.032
  16. 16. Sveshnikova AN, Adamanskaya EA, Panteleev MA (2024) Conditions for the implementation of the phenomenon of programmed death of neutrophils with the appearance of DNA extracellular traps during thrombus formation. Voprosy gematologii/onkologii i immunopatologii v pediatrii 23:211–218. https://doi.org/10.24287/1726-1708-2024-23-1-211-218
  17. 17. Papayannopoulos V (2018) Neutrophil extracellular traps in immunity and disease. Nat Rev Immunol 18:134–147. https://doi.org/10.1038/nri.2017.105
  18. 18. Sveshnikova AN, Adamanskaya EA, Korobkina Yu-DD, Panteleev MA (2024) Intracellular signaling involved in the programmed neutrophil cell death leading to the release of extracellular DNA traps in thrombus formation. Voprosy gematologii/onkologii i immunopatologii v pediatrii 23:222–230. https://doi.org/10.24287/1726-1708-2024-23-2-222-230
  19. 19. Shahzad MH, Feng L, Su X, Brassard A, Dhoparee-Doomah I, Ferri LE, Spicer JD, Cools-Lartigue JJ (2022) Neutrophil Extracellular Traps in Cancer Therapy Resistance. Cancers 14:1359. https://doi.org/10.3390/cancers14051359
  20. 20. Martins-Cardoso K, Almeida VH, Bagri KM, Rossi MID, Mermelstein CS, König S, Monteiro RQ (2020) Neutrophil Extracellular Traps (NETs) Promote Pro-Metastatic Phenotype in Human Breast Cancer Cells through Epithelial-Mesenchymal Transition. Cancers (Basel) 12:1542. https://doi.org/10.3390/cancers12061542
  21. 21. Poto R, Cristinziano L, Modestino L, de Paulis A, Marone G, Loffredo S, Galdiero MR, Varricchi G (2022) Neutrophil Extracellular Traps, Angiogenesis and Cancer. Biomedicines 10:431. https://doi.org/10.3390/biomedicines10020431
  22. 22. Gao F, Feng Y, Hu X, Zhang X, Li T, Wang Y, Ge S, Wang C, Chi J, Tan X, Wang N (2023) Neutrophils regulate tumor angiogenesis in oral squamous cell carcinoma and the role of Chemerin. International Immunopharmacology 121:110540. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2023.110540
  23. 23. Kaltenmeier C, Yazdani HO, Morder K, Geller DA, Simmons RL, Tohme S (2021) Neutrophil Extracellular Traps Promote T Cell Exhaustion in the Tumor Microenvironment. Front Immunol 12:785222. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.785222
  24. 24. Cives M, Pelle’ E, Quaresmini D, Rizzo FM, Tucci M, Silvestris F (2019) The Tumor Microenvironment in Neuroendocrine Tumors: Biology and Therapeutic Implications. Neuroendocrinology 109:83–99. https://doi.org/10.1159/000497355
  25. 25. Kou M, Lu W, Zhu M, Qu K, Wang L, Yu Y (2023) Massively recruited sTLR9+ neutrophils in rapidly formed nodules at the site of tumor cell inoculation and their contribution to a pro-tumor microenvironment. Cancer Immunol Immunother 72:2671–2686. https://doi.org/10.1007/s00262-023-03451-1
  26. 26. Mizuno R, Kawada K, Itatani Y, Ogawa R, Kiyasu Y, Sakai Y (2019) The Role of Tumor-Associated Neutrophils in Colorectal Cancer. IJMS 20:529. https://doi.org/10.3390/ijms20030529
  27. 27. Sung H, Ferlay J, Siegel RL, Laversanne M, Soerjomataram I, Jemal A, Bray F (2021) Global Cancer Statistics 2020: GLOBOCAN Estimates of Incidence and Mortality Worldwide for 36 Cancers in 185 Countries. CA Cancer J Clin 71:209–249. https://doi.org/10.3322/caac.21660
  28. 28. Howlader N, Altekruse SF, Li CI, Chen VW, Clarke CA, Ries LAG, Cronin KA (2014) US Incidence of Breast Cancer Subtypes Defined by Joint Hormone Receptor and HER2 Status. JNCI: Journal of the National Cancer Institute 106:. https://doi.org/10.1093/jnci/dju055
  29. 29. Soto-Perez-de-Celis E, Chavarri-Guerra Y, Leon-Rodriguez E, Gamboa-Dominguez A (2017) Tumor-Associated Neutrophils in Breast Cancer Subtypes. Asian Pac J Cancer Prev 18:2689–2694. https://doi.org/10.22034/APJCP.2017.18.10.2689
  30. 30. Sheng Y, Peng W, Huang Y, Cheng L, Meng Y, Kwantwi LB, Yang J, Xu J, Xiao H, Kzhyshkowska J, Wu Q (2023) Tumor-activated neutrophils promote metastasis in breast cancer via the G-CSF-RLN2-MMP-9 axis. Journal of Leukocyte Biology 113:383–399. https://doi.org/10.1093/jleuko/qiad004
  31. 31. Morozova DS, Martyanov AA, Obydennyi SI, Korobkin J-JD, Sokolov AV, Shamova EV, Gorudko IV, Khoreva AL, Shcherbina A, Panteleev MA, Sveshnikova AN (2022) Ex vivo observation of granulocyte activity during thrombus formation. BMC Biology 20:32. https://doi.org/10.1186/s12915-022-01238-x
  32. 32. Korobkin J-JD, Deordieva EA, Tesakov IP, Adamanskaya E-IA, Boldova AE, Boldyreva AA, Galkina SV, Lazutova DP, Martyanov AA, Pustovalov VA, Novichkova GA, Shcherbina A, Panteleev MA, Sveshnikova AN (2024) Dissecting thrombus-directed chemotaxis and random movement in neutrophil near-thrombus motion in flow chambers. BMC Biol 22:115. https://doi.org/10.1186/s12915-024-01912-2
  33. 33. Адаманская, ЕА, Юшкова EB, Федорова ДВ, Соколов АВ, Подоплелова НА, Свешникова АН (2023) Методика наблюдения ДНК-ловушек нейтрофилов в образцах крови педиатрических пациентов. In: Сборник тезисов xxiv съезда физиологического общества им. И. П. Павлова. ООО “Издательство ВВМ” (Санкт-Петербург), Санкт-Петербург
  34. 34. Соколов АВ, Агеева КВ, Костевич ВА, Берлов МН, Рунова ОЛ, Захарова ЕТ, Васильев ВБ (2010) Исследование взаимодействия церулоплазмина с серпроцидинами. Биохимия 75:1544–1552
  35. 35. Sokolov AV, Acquasaliente L, Kostevich VA, Frasson R, Zakharova ET, Pontarollo G, Vasilyev VB, De Filippis V (2015) Thrombin inhibits the anti-myeloperoxidase and ferroxidase functions of ceruloplasmin: relevance in rheumatoid arthritis. Free Radical Biology and Medicine 86:279–294. https://doi.org/10.1016/j.freeradbiomed.2015.05.016
  36. 36. Groblewska M, Mroczko B, Wereszczyńska-Siemiątkowska U, Myśliwiec P, Kędra B, Szmitkowski M (2007) Serum levels of granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) and macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) in pancreatic cancer patients. 45:30–34. https://doi.org/10.1515/CCLM.2007.025
  37. 37. Schoergenhofer C, Schwameis M, Wohlfarth P, Brostjan C, Abrams ST, Toh C-H, Jilma B (2017) Granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) increases histone-complexed DNA plasma levels in healthy volunteers. Clin Exp Med 17:243–249. https://doi.org/10.1007/s10238-016-0413-6
  38. 38. Xu Q, Zhao W, Yan M, Mei H (2022) Neutrophil reverse migration. Journal of Inflammation 19:22. https://doi.org/10.1186/s12950-022-00320-z
  39. 39. Patel S, Fu S, Mastio J, Dominguez GA, Purohit A, Kossenkov A, Lin C, Alicea-Torres K, Sehgal M, Nefedova Y, Zhou J, Languino LR, Clendenin C, Vonderheide RH, Mulligan C, Nam B, Hockstein N, Masters G, Guarino M, Schug ZT, Altieri DC, Gabrilovich DI (2018) Unique pattern of neutrophil migration and function during tumor progression. Nat Immunol 19:1236–1247. https://doi.org/10.1038/s41590-018-0229-5
  40. 40. Thiam HR, Wong SL, Qiu R, Kittisopikul M, Vahabikashi A, Goldman AE, Goldman RD, Wagner DD, Waterman CM (2020) NETosis proceeds by cytoskeleton and endomembrane disassembly and PAD4-mediated chromatin decondensation and nuclear envelope rupture. Proceedings of the National Academy of Sciences 117:7326–7337. https://doi.org/10.1073/pnas.1909546117
  41. 41. Thålin C, Lundström S, Seignez C, Daleskog M, Lundström A, Henriksson P, Helleday T, Phillipson M, Wallén H, Demers M (2018) Citrullinated histone H3 as a novel prognostic blood marker in patients with advanced cancer. PLoS ONE 13:e0191231. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0191231
  42. 42. Krishnan J, Hennen EM, Ao M, Kirabo A, Ahmad T, De La Visitación N, Patrick DM (2024) NETosis Drives Blood Pressure Elevation and Vascular Dysfunction in Hypertension. Circulation Research 134:1483–1494. https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.123.323897
  43. 43. Li J-H, Tong D-X, Wang Y, Gao L, Liu Y, Zhang X-H, Chen W-J, Chi J-Y, Liu N, Yang K, Wang S-P, Xu Y, Li Y, Yin X-H, Liu W-X (2021) Neutrophil extracellular traps exacerbate coagulation and endothelial damage in patients with essential hypertension and hyperhomocysteinemia. Thrombosis Research 197:36–43. https://doi.org/10.1016/j.thromres.2020.10.028
  44. 44. Liu S, Wu W, Du Y, Yin H, Chen Q, Yu W, Wang W, Yu J, Liu L, Lou W, Pu N (2023) The evolution and heterogeneity of neutrophils in cancers: origins, subsets, functions, orchestrations and clinical applications. Mol Cancer 22:148. https://doi.org/10.1186/s12943-023-01843-6
  45. 45. Tamura M, Hattori K, Nomura H, Oheda M, Kubota N, Imazeki I, Ono M, Ueyama Y, Nagata S, Shirafuji N, Asano S (1987) Induction of neutrophilic granulocytosis in mice by administration of purified human native granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF). Biochemical and Biophysical Research Communications 142:454–460. https://doi.org/10.1016/0006-291X(87)90296-8
  46. 46. Jun HS, Lee YM, Song KD, Mansfield BC, Chou JY (2011) G-CSF improves murine G6PC3-deficient neutrophil function by modulating apoptosis and energy homeostasis. Blood 117:3881–3892. https://doi.org/10.1182/blood-2010-08-302059
  47. 47. Yang Y, Yang J, Li L, Shao Y, Liu L, Sun B (2024) Neutrophil chemotaxis score and chemotaxis-related genes have the potential for clinical application to prognosticate the survival of patients with tumours. BMC Cancer 24:1244. https://doi.org/10.1186/s12885-024-12993-1
  48. 48. Sagiv JY, Michaeli J, Assi S, Mishalian I, Kisos H, Levy L, Damti P, Lumbroso D, Polyansky L, Sionov RV, Ariel A, Hovav A-H, Henke E, Fridlender ZG, Granot Z (2015) Phenotypic Diversity and Plasticity in Circulating Neutrophil Subpopulations in Cancer. Cell Reports 10:562–573. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2014.12.039
  49. 49. Koyama S, Takamizawa A, Sato E, Masubuchi T, Nagai S, Izumi T (2001) Cyclophosphamide stimulates lung fibroblasts to release neutrophil and monocyte chemoattractants. American Journal of Physiology-Lung Cellular and Molecular Physiology 280:L1203–L1211. https://doi.org/10.1152/ajplung.2001.280.6.L1203
  50. 50. Palukuri NR, Yedla RP, Bala SC, Kuruva SP, Chennamaneni R, Konatam ML, Gundeti S (2020) Incidence of febrile neutropenia with commonly used chemotherapy regimen in localized breast cancer. South Asian J Cancer 09:04–06. https://doi.org/10.4103/sajc.sajc_439_18
  51. 51. Katsifis GE (2002) Risk of myelotoxicity with intravenous cyclophosphamide in patients with systemic lupus erythematosus. Rheumatology 41:780–786. https://doi.org/10.1093/rheumatology/41.7.780

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор,


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 74760 от 29.12.2018 г.