Научная статья на тему 'ХАРАКТЕР РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ ЛЕГКИХ И ПЕЧЕНИ ЗАВИСИТ ОТ МЕТАСТАЗИРОВАНИЯ И УРОВНЯ KI-67-НЕГАТИВНЫХ КЛЕТОК В МЕЛАНОМЕ B16'

ХАРАКТЕР РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ ЛЕГКИХ И ПЕЧЕНИ ЗАВИСИТ ОТ МЕТАСТАЗИРОВАНИЯ И УРОВНЯ KI-67-НЕГАТИВНЫХ КЛЕТОК В МЕЛАНОМЕ B16 Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
63
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕЛАНОМА / ДОРМАНТНЫЕ КЛЕТКИ / МИКРООКРУЖЕНИЕ / МЕТАСТАЗИРОВАНИЕ / KI-67 / VEGF / SMA / СD31

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Палкина Надежда Владимировна, Земцов Данил Сергеевич, Наркевич Артем Николаевич, Бардецкая Ярославна Владимировна, Кириченко Андрей Константинович

Установлено, что метастазированию предшествует формирование преметатстаических ниш в органах-мишенях, однако точный характер данного процесса остается неясным. В этой связи целью работы было исследовать характер ремоделирования органов-мишеней метастазирования меланомы кожи - легких и печени в зависимости от наличия метастазов в висцеральных органах на начальных этапах метастазирования мышиной меланомы B-16 in vivo. Материал и методы. Имплантация опухолевых клеток меланомы В16 осуществлялась мышам линии C57Bl6, формирование и развитие опухоли наблюдали в течение 15 дней, после чего животных выводили из эксперимента. Образцы опухоли, тканей легких и печени подвергали фиксации в формалине с последующей заливкой в парафин и окраской гематоксилином и эозином. Иммуногистохимическое исследование выполнялось с использованием моноклональных антител к фактору роста сосудистого эндотелия A, актину гладкомышечных клеток a, CD45RD, СD-31, Ki-67. Результаты. Метастазы отмечаются у 33,3% животных. В легких выявлено увеличение экспрессии фактора роста сосудистого эндотелия A, а в печени - актину гладкомышечных клеток-a и CD-31 по сравнению с экспрессией данных маркеров в органах у группы животных без метастазов. До возникновения метастазирования, имеется сильная положительная корреляционная взаимосвязь между уровнем непролиферирующих Ki-67-негативных опухолевых клеток в первичном узле с уровнями экспрессии CD45RО в легких и печени. Заключение. Полученные результаты указывают на наличие механизмов коммуникации клеток меланомы в первичной опухоли с органами-мишенями на преметастатическом этапе, требующих дальнейшего уточнения.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Палкина Надежда Владимировна, Земцов Данил Сергеевич, Наркевич Артем Николаевич, Бардецкая Ярославна Владимировна, Кириченко Андрей Константинович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

LUNGS AND LIVER REMODELING DEPENDS ON THE PRESENCE OF METASTASIS IN MELANOMA B16-BEARING MICE

Pre-metastatic niche formation precedes tumor dissemination although the mechanisms of it remain unclear. Therefore, the aim of the study was to evaluate the expression of molecules characterizing the microenvironment remodeling in target organs lungs and liver, depending on the presence of metastases in murine melanoma B16 in vivo. Material and methods. Melanoma B16 cells transplantation was carried out on C57Bl6 mice followed by the tumor development observation within 15 days. After that the mice were sacrificed. Tumors, lungs and livers tissues were fixed in formalin and embedded in paraffin. Tissues samples were stained with hematoxylin and eosin. Immunohistochemical study was provided with monoclonal antibodies to vascular endothelial growth factor A, smooth muscle actin-a, CD45RD and СD-31. Results. Metastasis were revealed in 33.3% of mice. In mice presented melanoma metastases to visceral organs, an increase in the expression of vascular endothelial growth factor A was found in the lungs, and smooth muscle actin- and CD31 in the liver, compared with these molecules expression in the group of animals without metastases. Besides, a strong positive correlation between the level of nonproliferating Ki-67-negative melanoma cells in the primary tumor and CD45RO expression in the lungs and liver was observed in metastasis-free animals. Conclusions. The results obtained indicate possible presence of intercellular communication between melanoma cells in the primary tumor and target organs at the premetastatic stage resulting in altering of antitumor resistance.

Текст научной работы на тему «ХАРАКТЕР РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ ЛЕГКИХ И ПЕЧЕНИ ЗАВИСИТ ОТ МЕТАСТАЗИРОВАНИЯ И УРОВНЯ KI-67-НЕГАТИВНЫХ КЛЕТОК В МЕЛАНОМЕ B16»

© Коллектив авторов, 2022 https://doi.org/10.29296/24999490-2022-01-07

ХАРАКТЕР РЕМОДЕЛИРОВАНИЯ ЛЕГКИХ И ПЕЧЕНИ ЗАВИСИТ ОТ МЕТАСТАЗИРОВАНИЯ И УРОВНЯ Ю-67-НЕГАТИВНЫХ КЛЕТОК В МЕЛАНОМЕ В16

Н.В. Палкина, Д.С. Земцов, А.Н. Наркевич, Я.В. Бардецкая, А.К. Кириченко, Т.Г. Рукша

ФГБОУВО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУВО КрасГМУим. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России), Российская Федерация, 660022, Красноярский край, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Палкина Надежда Владимировна — ассистент кафедры патологической физиологии им. проф. В.В. Иванова, ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России. Кандидат медицинский наук. Тел.: +7(391) 228-36-49. E-mail: mosmannv@yandex.ru. ORCID: 0000-0002-6801-3452

Земцов Данил Сергеевич — аспирант кафедры патологической физиологии им. проф. В.В. Иванова, ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России. Тел.: +7 (391) 228-36-49. E-mail: danil_zemtsov@mail.ru. ORCID: 0000-00025103-9189

Наркевич Артем Николаевич — заведующий кафедры медицинской кибернетики и информатики, ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России. Доктор медицинских наук, доцент. Тел.: +7 (391) 220-03-89. E-mail: narkevichart@gmail.com. ORCID: 0000-0002-1489-5058

Бардецкая Ярославна Владимировна — доцент кафедры патологической физиологии им. проф. В.В. Иванова, ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России. Кандидат медицинский наук, доцент. Тел.: +7 (391) 228-36-49. E-mail: byvkgpu@yandex.ru. ORCID: 0000-0002-5795-1371

Кириченко Андрей Константинович — профессор кафедры патологической анатомии ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России. Доктор медицинских наук, профессор. Тел.: +7(391) 220-14-25. E-mail: krasak.07@mail. ru. ORCID: 0000-0001-5416-7904

Рукша Татьяна Геннадьевна — заведующая кафедры патологической физиологии им. проф. В.В. Иванова, ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России. Доктор медицинских наук, профессор. Тел.: +7(391) 228-36-49. E-mail: tatyana_ruksha@mail.ru. ORCID: 0000-0001-8142-4283

Установлено, что метастазированию предшествует формирование преметатстаических ниш в органах-мишенях, однако точный характер данного процесса остается неясным. В этой связи целью работы было исследовать характер ремоделирования органов-мишеней метастазирования меланомы кожи — легких и печени в зависимости от наличия метастазов в висцеральных органах на начальных этапах метастазирования мышиной меланомы B-16 in vivo.

Материал и методы. Имплантация опухолевых клеток меланомы В16 осуществлялась мышам линии C57Bl6, формирование и развитие опухоли наблюдали в течение 15 дней, после чего животных выводили из эксперимента. Образцы опухоли, тканей легких и печени подвергали фиксации в формалине с последующей заливкой в парафин и окраской гематоксилином и эозином. Иммуногистохимическое исследование выполнялось с использованием моноклональных антител к фактору роста сосудистого эндотелия A, актину гладкомышечных клеток a, CD45RD, CD-31, Ki-67.

Результаты. Метастазы отмечаются у 33,3% животных. В легких выявлено увеличение экспрессии фактора роста сосудистого эндотелия A, а в печени — актину гладкомышечных клеток-a и CD-31 по сравнению с экспрессией данных маркеров в органах у группы животных без метастазов. До возникновения метастазирования, имеется сильная положительная корреляционная взаимосвязь между уровнем непролиферирующих Ki-67-негативных опухолевых клеток в первичном узле с уровнями экспрессии CD45RО в легких и печени.

Заключение. Полученные результаты указывают на наличие механизмов коммуникации клеток меланомы в первичной опухоли с органами-мишенями на преметастатическом этапе, требующих дальнейшего уточнения.

Ключевые слова: меланома, дормантные клетки, микроокружение, метастазирование, Ki-67, VEGF, SMA, CD31

Lungs and liver remodeling depends on the presence of metastasis in melanoma B16-bearing mice N.V. Palkina, D.S. Zemtsov, A.N. Narkevich, Ya.V. Bardetskaya, A.K. Kirichenko, T.G. Ruksha

Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University, 1, P. Zeleznyaka str., Krasnoyarsk, 660022, Russian Federation

INFORMATION ABOUT THE AUTHORS

Palkina Nadezhda Vladimirovna — assistant professor of pathophysiology department, Professor V. F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University. Candidate of Medical Sciences. Tel.: +7(391) 228-36-49. E-mail: mosmannv@yandex.ru. ORCID: 0000-00026801-3452

Zemtsov Danil Sergeevich — PhD student of pathophysiology department, Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University. Tel.: +7(391) 228-36-49. E-mail: danil_zemtsov@mail.ru. ORCID: 0000-0002-5103-9189

Narkevich Artyem Nikolaevich — head of medical cybernetics and informatics, Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University. Doctor of medical sciences, Docent. Tel.: +7(391) 220-03-89. E-mail: narkevichart@gmail.com. ORCID: 0000-00021489-5058

Bardetskaya Yaroslavna Vladimirovna — associated professor of pathophysiology department, Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University. Candidate of Medical Sciences. Tel.: +7 (391) 228-36-49. E-mail: byvkgpu@yandex.ru. ORCID: 0000-0002-5795-1371

Kirichenko Andrey Konstantinovich — professor of pathological anatomy department, Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University. Doctor of medical sciences, Professor. Tel.: +7 (391) 220-14-25. E-mail: krasak.07@mail.ru. ORCID: 00000001-5416-7904

Ruksha Tatiana Genadevna — head of pathophysiology department, Professor V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University. Doctor of medical sciences, Professor. Tel.: +7 (391) 228-36-49. E-mail: tatyana_ruksha@mail.ru. ORCID: 0000-0001-81424283

Pre-metastatic niche formation precedes tumor dissemination although the mechanisms of it remain unclear. Therefore, the aim of the study was to evaluate the expression of molecules characterizing the microenvironment remodeling in target organs lungs and liver, depending on the presence of metastases in murine melanoma B16 in vivo.

Material and methods. Melanoma B16 cells transplantation was carried out on C57Bl6 mice followed by the tumor development observation within 15 days. After that the mice were sacrificed. Tumors, lungs and livers tissues were fixed in formalin and embedded in paraffin. Tissues samples were stained with hematoxylin and eosin. Immunohistochemical study was provided with monoclonal antibodies to vascular endothelial growth factor A, smooth muscle actin-a, CD45RO and CD-31.

Results. Metastasis were revealed in 33.3% of mice. In mice presented melanoma metastases to visceral organs, an increase in the expression of vascular endothelial growth factor A was found in the lungs, and smooth muscle actin- and CD31 in the liver, compared with these molecules expression in the group of animals without metastases. Besides, a strong positive correlation between the level of non-proliferating Ki-67-negative melanoma cells in the primary tumor and CD45RO expression in the lungs and liver was observed in metastasis-free animals.

Conclusions. The results obtained indicate possible presence of intercellular communication between melanoma cells in the primary tumor and target organs at the premetastatic stage resulting in altering of antitumor resistance.

Key words: melanoma, dormant cells, microenvironment, metastasis, Ki-67, VEGFA, SMA, CD45RO, CD31

ВВЕДЕНИЕ

Развитие метастазирования рассматривается как процесс диссеминации опухолевых клеток, их нахождения в дормантном (дремлющем) состоянии в дистантных органах с последующим переходом в состояние пролиферации, что приводит к появлению очагов вторичного опухолевого роста. В последние десятилетия в значительной степени были расширены представления о роли микроокружения опухоли, значении микроокружения органов-мишеней метастазирования для прогрессии злокачественных новообразований. С одной стороны, опухолевые клетки, инициирующие развитие метастазов, должны характеризоваться выраженной пластичностью, обеспечивающей им устойчивость в различных метаболических состояниях, уклонение от эффектов системы иммунобиологического надзора и, в конечном итоге, способность к инициации нового очага опухолевого роста. С другой стороны, микроокружение обладает как про-, так и антиканцерогенными характеристиками, что позволяет в некоторых случаях опухолевым клеткам латентно пребывать в покоящемся состоянии своего клеточного цикла [1]. Вместе с тем активация дормантных, «спящих» опухолевых клеток

связана с возникновением отдаленных метастазов в различные органы [2]. Дормантные клетки локализуются как в первичной опухоли, так и в метастатических очагах, метаболически неактивны и находятся в фазе покоя клеточного цикла ^0) [3], Ю-67-негативны [4]. У многих пациентов, находящихся в стойкой ремиссии, дормантные клетки присутствуют и обнаруживаются в течение длительного времени после радикального удаления первичной опухоли с последующим химиотера-певтическим воздействием и, как полагают исследователи, несут ответственность за возникновение поздних рецидивов заболевания, так как благодаря своему «спящему» состоянию способны избегать гибели, вызванной химиотерапевтическими агентами, а также компонентами иммунной системы [3, 5]. Некоторые исследования показывают, что одиночные дормантные клетки человека могут спонтанно инициировать свою онкогенную и метастатическую активность, что способствует возникновению диссеминации и появлению метастазов в органах-мишенях [6, 7]. При этом клетки первичного очага опухоли вносят определенный вклад в репрограммирование будущего опухолевого микроокружения, состоящего из стромальных

и мезенхимальных клеток, кровеносных и лимфатических сосудов, а также иммунокомпетентных клеток в определенных органах-мишенях для будущей колонизации циркулирующими опухолевыми клетками [8]. В частности, такая коммуникация реализуется при помощи экзосом и способна приводить не только к ремоделированию внеклеточного матрикса в отдаленных органах, но и к изменению экспрессии различных регуляторных молекул, что в свою очередь, вызывает изменение иммунного ответа, гисто- и ангиогенеза и т.д. [9]. Меланома кожи, в отличие от многих известных злокачественных опухолей, характеризуется развитием раннего метастазирования, а также имеет характерный патер поражения органов-мишеней, в который входят: кожа, легкие, мозг, печень, кости и кишечник [10]. Механизмы возникновения ранних отдаленных метастазов при меланоме кожи до сих пор до конца не исследованы, но предполагается, что их возникновение также связанно с реактивацией дормантных клеток [6].

Целью исследования стало определение экспрессии компонентов формирующегося опухолевого микроокружения органов-мишеней в зависимости от наличия метастазов на модели меланомы кожи in vivo, а также выявление взаимосвязи экспрессии данных молекул с содержанием дормантных клеток в первичной опухоли.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Перед началом научной работы было получено одобрение локального этического комитета ФГБОУ ВО КрасГМУ им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России №79/2017 от 22 ноября 2017 г. Экспериментальные исследования на лабораторных животных осуществлялись в соответствии с Международным этическим кодексом по проведению медико-биологических исследований с использованием животных [11] и Правилами надлежащей лабораторной практики, утвержденными приказом Министерства здравоохранения РФ от 1 апреля 2016 г. № 199н.

Мыши линии C57BL/6 были получены из вивария ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук» (Новосибирск). Подкожная инъекционная трансплантация опухолевых клеток меланомы B16 осуществлялась в концентрации 5*106 клеток/мл, предоставленной ФГБНУ «НИИ фундаментальной и клинической иммунологии» (Новосибирск) [12] путем подкожного введения 500 мкл 10% суспензии опухолевой ткани в боковую поверхность бедра остальным животным (n = 18). Выведение мышей из эксперимента осуществляли на 15-е сутки с момента трансплантации опухоли путем декапитации под хлороформным наркозом. При вскрытии проводили выделение опухолевого узла и измерение его массы, а также выделение внутренних органов — первоначальных мишеней метастазирования меланомы — легких и печени (выбор органов обу-

словлен особенностями метастазирования мышиной перевиваемой меланомы [13]), проводили макроскопическую оценку изменений органов на предмет наличия метастазов.

Срезы окрашивали гематоксилином и эозином с целью подтверждения наличия метастазов. Для иммуногистохимического исследования использовались система детекции REVEAL — Biotin-Free Polyvalent AEC (Spring, США) и первичные антитела к антигенам — Ki-67 (Thermo Fisher scientific, США) в разведении 1:100, CD-45RO (клон UCHL-1, Thermo Fisher scientific, США) в разведении 1:200, VEGFA (Vascular endothelial growth factor antibody, клон VG1, Thermo Fisher scientific, США) в разведении 1:100, CD-31 (клон SP38, Thermo Fisher scientific, США) в разведении 1:50, гладкомышечному актину SMA (Smooth muscle actin antibody, клон 1A4, Thermo Fisher scientific, США) в разведении 1:800 согласно стандартным протоколам. На окрашенных на Ki-67 срезах опухоли проводили подсчет среднего количества опухолевых клеток и среднего количества не-пролиферирующих опухолевых клеток, имеющих негативно окрашенные ядра. Позитивную окраску клеток на иные исследуемые антигены определяли посредством оценки среднего числа положительно окрашенных клеток в десяти случайно выбранных полях зрения при увеличении ><400 и ><600 с помощью микроскопа Olympus BX-41 с видеонасадкой Olympus u-CMAD3 (Olympus, Япония) и программного обеспечения Infinity Capture, Infinity Analyze Software v.4.6.0 (Lumenera Corporation, США).

При статистической обработке использовались U-критерий Манна—Уитни, и коэффициент ранговой корреляции Спирмена R. Результаты считали статистически значимыми при p<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

У всех экспериментальных животных после перевивки опухоли был зарегистрирован равномерный рост подкожных опухолевых узлов. Средний вес выделенных опухолевых узлов составил 2,6±0,3 г. При макроскопической оценке органов-мишеней наличие метастазов обнаружено у 6 животных, легкие были поражены у 4 мышей, селезенка — у 3. При наличии метастазов в легком, в просветах альвеол и строме вокруг метастаза присутствовали единичные нейтрофильные лейкоциты и мелкоочаговые инфильтраты из мононуклеарных клеток (рис. 1).

В печени метастазы не определялись, структура печеночных долек оставалась сохраненной. В части синусоидных капилляров располагались единичные лимфоциты (рис. 2).

У животных, имеющих и не имеющих метастазы меланомы, массы опухолевых узлов, а также доли Ki-67-негативных опухолевых при сравнении не имели статистических значимых различий, хотя по средним значениям наблюдалась тенденция к увеличению анализируемых показателей в группе мышей с метастазами (рис. 3).

Рис. 1. Метастаз меланомы

в легком. Окраска гематоксилином

и эозином (х200)

Fig. 1. Melanoma metastasis

in the lungs. Hematoxylin and eosin

(х200)

Рис. 2. Единичные лимфоциты в синусоидах. Окраска гематоксилином и эозином (*400) Fig. 2. Sporadic lymphocytes in liver sinusoids. Hematoxylin and eosin (*400)

Рис. 3. Иммунное окрашивание для визуализации Ki-67-положи-тельных клеток меланомы (х 600) Fig. 3. Immunovisualization of Ki-67-positive cells in melanoma B16-bearing mice (х 600)

По результатам анализа экспрессии молекул, связанных с ангиогенезом, получено, что в легких у мышей без метастазов в висцеральные органы уровень УБОБА+ клеток был равен значению 27,8±8,3, что статистически значимо ниже в 2,4 раза (р=0,016), чем у животных с метастазами, уровень УБОБА+ в легких у которых составлял 65,9+10,5 (рис. 4).

Иммуногистохимическое исследование уровня СD31+ в легких в зависимости от мета-стазирования, не выявило статистически значимых различий. Помимо этого, не было выявлено различий в уровне лимфоцитов памяти — CD45RО+ клеток, а также Б МЛ-а, экспрессия которого наблюдается на опухоль-ассоциирован-ных фибробластах. В печени наблюдалась иная картина: у мышей с метастазированием меланомы установлено статистически значимое (р=0,032) увеличение практически в 2 раза уровня БМЛ-а+ клеток, равного 44,1+6,6 по сравнению с животными без метастазов, уровень БМЛ-а+ клеток в печени у которых составил 22,9+2,9 (рис. 5), а также статистически значимое увеличение экспрессии CD31+ клеток в 5,1 раза при метастазировании (р=0,014), уровень которого в печени группы мышей с метастазами в висцеральные органы был 4,1 + 1,0 по сравнению со значением 0,8+0,2 в группе живот-

ных, не имеющих метастазов. Экспрессия остальных исследуемых маркеров — УБОР и CD45RО оставалась без изменений (рис. 6, см. таблицу).

У животных без выявленного метастазирования в висцеральные органы обнаружена сильная положи-

гт^ л

Р' ч :* -чу

>v 'Уэ -

. _ ч* т

«I

M

~_■•■ÏV

Рис. 4. Иммунное окрашивание для визуализации VEGFA в легких в группе животных без метастазирования (A) и с метастазированием (B) (х400) Fig. 4. Immunostaining for VEGFA visualization in lungs of melanoma B16-bearing mice without metastasis (A), with metastasis (B) (х400).

т

Б

: TJL

V • ' ч

гЧ , щ

k. Ot V * t;

r. > J.

Рис. 5. Иммунное окрашивание для визуализации SMA-a в печени в группе животных без метастазирования (A) и с метастазированием (B) (х400) Fig. 5. Immunostaining for SMA-a visualization in the liver of melanoma B16-bearing mice without metastasis (A), with metastasis (B) (х400)

тельная корреляционная взаимосвязь между уровнем непролиферирующих К1-67-негативных опухолевых клеток в первичном узле и уровнями экспрессии CD-45ЯО+ клеток в легких (Я=0,9, р<0,05) и печени (Я=0,8, р<0,05), при этом экспрессия CD-45RО в данных органах также положительно коррелирует между собой с высокой силой ^=0,75, р<0,05). Статистически значимых корреляционных взаимосвязей для УБОБА, БМЛ-а и CD-31 между собой и с характером экспрессии других исследуемых молекул в данной группе животных не выявлено. Примечательно, что в группе животных с развитием метастазирования, корреляционные взаимосвязи между экспрессией всех анализируемых молекул, в том числе CD-45RО, отсутствуют.

л А

^'(ЖУч--;''we;-:"?:

.Л- ■'■■-•> .,:'• • '»VsV ■ о .

л. .. 1

Рис. 6. Иммунное окрашивание для визуализации CD31-положительных клеток в печени в группе животных без метастазирования (A) и с метаста зированием (B) (*400)

Fig. 6. Immunostaining for SMA-a visualization in the liver of melanoma B16-bearing mice without metastasis (A), with metastasis (B) (*400)

Уровни экспрессии факторов опухолевого микроокружения в легких и печени в модели меланомы В16 в зависимости от наличия метастазирования Expression levels of tumor microenvironment factors in lungs and liver of B16 melanoma bearing mice dependent on metastasis presence

С развитием метастазирования меланомы В16 в висцеральные органы нами зарегистрирован рост экспрессии сосудистого эндотелиального фактора роста фактора (УБОБА) в легких, что логично, так как именно опухолевые клетки являются наиболее важным источником продукции данного фактора роста [14]. В этой связи наличие метастазов в легких может объяснять повышение в данном органе уровня УБОБА. Вместе с тем отсутствие разницы в уровне CD31+ клеток позволяет предположить, что кроме прямых проангиогенных свойств, УБОБА, возможно, реализует иные эффекты в легких при метастазировании меланомы. В частности, известно, что он обладает стимулирующим действием на пролиферацию, выживание, миграцию клеток, необходимых не только для поддержания, но дальнейшего развития опухоли [15].

В печени было определено усиление экспрессии БМЛ-а и СD31 у животных с наличием метастазирования меланомы в легкие и селезенку. В развитии метастазирования в печени можно выявить несколько этапов — стадия формирования преметастатических ниш, микроваскулярная стадия, экс-траваскулярная, ангиогенная, фаза роста, при этом на первом этапе отмечается повышение уровня БМЛ-а, на втором — CD31 [16].

Важным явилось обнаружение положительной корреляционной связи между уровнем

т

Легкие Без метастазирования С метастазированием

VEGFA 27,8±8,3 65,9±10, 5*

CD31 0,5±0,2 1,33±0,5

SMA-a 81,2±2,7 78,27+2,6

CD45Ro 5,9±1,3 4,17±0,8

Печень Без метастазирования С метастазированием

VEGFA 8,0±3,9 16,3+7,1

CD31 0,8±0,2 4,1+1,0**

SMA-a 22,9±2,9 44,1+6,6***

CD45Ro 7,6±1,5 6,4+1,4

Опухоль

Ki-67-отрицательные клетки 39,4±8,5 54,0+11,8

Примечание. * — р=0,016, ** — р=0,03, *** — р=0,014 по отношению к показателю в группе без метастазирования.

Note. * — р=0,016, ** — р=0,03, *** — р=0,014 significant in comparison to metastasis-free animals group.

CD45RО+ клеток как в легких, так и в печени, с долей непро-лиферирующих (дормантных) клеток в первичной опухоли у животных с отсутствием метастазов. Менее понятно, почему в опухолях без метастазов наблюдалось повышение числа лимфоцитов памяти при повышении уровня непролифе-рирующих клеток в первичной опухоли. Логичным было бы предположить повышенный уровень метастазирования и, как следствие, усиленное присутствие CD45RО+ клеток в опухолях с более высоким про-лиферативным потенциалом. Положительная корреляционная взаимосвязь между Ю-67-негативными клетками в опухоли и CD45RО+ клетками

в легких и печени в данном случае может указывать на то, что в случае реактивации дормантных клеток за счет возможного усиленного высвобождения ими факторов, супрессирующих противоопухолевый иммунитет, может происходить в органах-мишенях ме-тастазирования угнетение механизмов противоопухолевой резистентности. В таком случае индукция дормантного состояния клеток меланомы, напротив, может способствовать замедлению процессов мета-стазирования.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В целом полученные данные подтверждают концепцию о механизмах коммуникации опухолевых

клеток с органами-мишенями на дометастатическом этапе, что важно для понимания и развития новых направлений и стратегий противоопухолевого воздействия.

* * *

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 19-15-00110).

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Conflict of interest

The authors declare no conflict of interest.

ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES

1. Massague J., Ganesh K. Metastasis-initiating cells and ecosystems. Cancer Discov. 2021; 11 (4): 971-94. https://doi. org/10.1158/2159-8290.CD-21-0010

2. Fares J., Fares M.Y., Khachfe H.H., Salhab H.A., Fares Y. Molecular principles of metastasis: a hallmark of cancer revisited. Signal. Transduct. Target Ther. 2020; 5 (1): 28-45. https://doi.org/10.1038/s41392-020-0134-x

3. Yang C., Tian C., Hoffman T.E., Jacobsen N.K., Spencer S.L. Melanoma subpopulations that rapidly escape MAPK pathway inhibition incur DNA damage and rely on stress signaling. Nat. Commun. 2021; 12 (1747): 1-14. https://doi.org/10.1038/ s41467-021-21549-x

4. Aqbi H.F., Coleman C., Zarei M., Manjili S.Y., Graham L., Koblinski J., Guo C., Xie Y., Guruli G.,Bear H.D., Idowu M.O., Habibi M., Wang X.-Y., Manjili M.H. Local and distant tumor dormancy during early stage breast cancer are associated with the predominance of infiltrating T effector subsets. Breast Cancer Res. 2020; 22 (1): 116. https://doi.org/10.1186/s13058-020-01357-9

5. Suzuki M., Mose E.S., Montel V., Tarin D. Dormant cancer cells retrieved from metastasis-free organs regain tumorigenic and metastatic potency. Am. J. Pathol. 2006; 169 (2): 673-81. https://doi.org/10.2353/ ajpath.2006.060053

6. Neophytou C.M., Kyriakou T.C., Papageor-gis P. Mechanisms of metastatic tumor dormancy and implications for cancer therapy. Int. J. Mol. Sci. 2019; 20 (24): 6158.

https://doi.org/10.3390/ijms20246158

7. Park S.Y., Nam J.S. The force awakens: metastatic dormant cancer cells. Exp. Mol. Med. 2020; 52 (4): 569-81. https://doi. org/10.1038/s12276-020-0423-z

8. Chew V., Toh H.C., Abastado J.P. Immune microenvironment in tumor progression: characteristics and challenges for therapy J. Oncol. 2012; 2012: 608406. https://doi. org/10.1155/2012/608406

9. Guo Y., Ji X., Liu J., Fan D., Zhou Q., Chen C., Wang W., Wang G., Wang H., Yuan W., Ji Z., Sun Z. Effects of exosomes on pre-metastatic niche formation in tumors. Mol. Cancer. 2019; 18 (1): 39-49. https://doi. org/10.1186/s12943-019-0995-1

10. Рукша Т.Г., Аксененко М.Б., Гырылова С.Н. Злокачественные новообразования кожи: анализ заболеваемости в Красноярском крае, проблемы профилактики и совершенствования ранней диагностики. Вестник дерматологии и венерологии. 2010; 4: 4-9.

[Ruksha T.G., Aksenenko M.B., Gyrylova S.N. Skin cancxer in Krasnoyarsk krai: the problems of prevention and early diagnostics] Vestnik dermatologii i venerologii. 2010; 86 (4): 4-9. https://doi.org/10.25208/0042-4609-2010-0-04 (in Russian)]

11. International Guiding Principles for Biomedical Research Involving Animals issued by CIOMS. Vet Q. 1986; 8 (4): 350-2. https:// doi.org/10.1080/01652176.1986.9694068

12. Aksenenko M.B., Palkina N.V., Sergeeva O.N., Sergeeva E. Yu., Kirichenko A.K., Ruk-

sha T.G. miR-155 overexpression is followed by downregulation of its target gene, NFE2L2, and altered pattern of VEGFA expression in the liver of melanoma B16-bearing mice at the premetastatic stage. Int. J. Exp. Pathol. 2019; 100 (5-6): 311-9. https://doi.org/10.1111/iep.12342.9

13. Аксененко М.Б., Шестакова Л.А., Рукша Т.Г. Особенности метастазирования перевиваемой меланомы В16 после ингибирования активности ММП-9. Сибирский онкологический журнал. 2012; 1 (49): 31-5.

[Aksenenko M.B., Shestakova L.A., Ruksha T.G. Features of metastasis transplanted B16 melanoma after inhibition MMP-9] Sibirskij onkologicheskij zhurnal - Siberian journal of Oncology 2012; 1 (49): 31-5 (in Russian)]

14. Sorrentino C., Miele L., Porta A., Pinto A., Morello S. Myeloid-derived suppressor cells contribute to A2B adenosine receptor-induced VEGF production and angio-genesis in a mouse melanoma model. Oncotarget. 2015; 6 (29): 27478-89. https:// doi.org/10.18632/oncotarget.4393

15. Claesson-Welsh L., Welsh M. VEGFA and tumour angiogenesis. J. Intern. Med. 2013; 273 (2): 114-27. https://doi.org/10.1111/ joim.12019

16. Brodt T. Role of the microenvironment in liver metastasis: from pre- to prometastatic niches. Clin. Cancer Res. 2016; 22 (24): 5971-82. https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-16-0460

Для цитирования: Палкина Н.В., Земцов Д.С., Наркевич А.Н., Бардец-кая Я.В., Кириченко А.К., Рукша Т.Г. Характер ремоделирования легких и печени зависит от метастазирования и уровня Ki-67-негативных клеток в меланоме B16. Молекулярная медицина. 2022; 20 (1): 40-45. https://doi.org/10.29296/2499949Ch2022-01-07

Поступила 12 ноября 2021 г.

For citation: Palkina N.V., Zemtsov D.S., Narkevich A.N., Bardetskaya Ya.V., Kirichenko A.K., Ruksha T.G. Lungs and liver remodeling depends on the presence of metastasis in melanoma B16-bearing mice. Molekulyarnaya meditsina. 2022; 20 (1): 40-45 (in Russian). https://doi. org/10.29296/24999490-2022-01-07

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.