CC BY
5Уральский медицинский журнал. 2023. Т. 22, №2. С. 56-64. Ural Medical Journal. 2023; Vol. 22, no 2. P. 56-64.
Научная статья
УДК 617.72:616-006.81.04
doi:10.52420/2071-5943-2023-22-2-56-64
ПРОГНОСТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ МАКРОФАГАЛЬНОЙ ВАСКУЛОПОДОБНОЙ МИМИКРИИ В ОЦЕНКЕ ПРОГРЕССИРОВАНИЯ УВЕАЛЬНОЙ МЕЛАНОМЫ
А.Ю. Шаманова!, е.Л. Казачков2, И.Е. Панова3, В.В. Саевец4, Л.В. Ярина5, Т.Н. Шамаева6, В.М. Власова7
i, 2, 4, 5, б, 7 Южно-Уральский государственный медицинский университет, Челябинск, Россия 1 4 5 Челябинский областной клинический центр онкологии и ядерной медицины, Челябинск, Россия 3 СПб филиал НМИЦ МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова, Санкт-Петербург, Россия
1 anna-sha@bk.ru, https://orcid.org/0000-0002-9280-0608
2 doctorkel@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-4512-3421
3 eyeren@mail.ru
4lalili2013@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-2572-2408 5yarina.lubov98@gmail.com, https://orcid.org/0000-0002-5162-525X 6shamtan@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-6327-2685 7 vvlasova02@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-5550-4466
Аннотация
Введение. Увеальная меланома (УМ) - злокачественное новообразование сосудистого тракта глаза, склонное к гематогенному метастазированию вне зависимости от вида проведенного лечения. Прогнозирование и предотвращение метастазирования УМ является одной из главных задач онкоофталь-мологии. Описан альтернативный способ кровоснабжения опухоли за счет процесса васкулоподобной мимикрии (ВМ) с формированием псевдососудистых структур клетками опухоли. При этом участие микроокружения опухоли в процессах ВМ и метастазирования на сегодняшний день является дискуссионным и актуальным. Цель работы - оценить прогностическую роль макрофагальной васкулоподобной мимикрии в прогрессировании меланомы хориоидеи на основе гистологической и иммуногистохимиче-ской характеристики операционного материала. Материалы и методы. Исследован операционный материал меланомы хориоидеи после энуклеации за период 2013-2018 гг. Проведено гистологическое, гистохимическое (PAS-реакция) и иммуногистохимическое исследование с использованием маркеров CD68 (Macrophage), CD 34, CD31, D2-40 с целью качественной и количественной оценки макрофагов в строме опухоли, кровеносных сосудов и псевдососудов в опухоли. Результаты. Обнаружена и описана способность макрофагов к формированию васкулоподобных пространств в меланоме хориоидеи. В опухоли с метастазами статистически значимо больше представительство макрофагов, чем в тканевых образцах неметастазирующей меланомы. Между объемной плотностью сосудов и количеством макрофагов была зарегистрирована обратная средняя по силе корреляционная связь. В группе исследования с метастазами статистически значимо больше преобладает объемная плотность псевдососудистых пространств и количества макрофагов. Обсуждение. Макрофагальное микроокружение в опухоли может играть двойственную роль: противоопухолевую и проопухолевую. Описана способность макрофагов к васкулоподобной мимикрии в меланомах хориоидеи. Результаты нашего исследования подтверждают проопухолевую активность макрофагов и важную роль в метастазировании опухоли. Заключение. Углубленное исследование путей формирования псевдососудистых пространств не только клетками самой опухоли, но и её микроокружением, помогает открыть новые направления в исследовании предикторов метастазирова-ния УМ и наметить подходы к разработке новых направлений противоопухолевой терапии. Ключевые слова: меланома хориоидеи, макрофагальная васкулоподобная мимикрия, макрофаги.
Для цитирования: Шаманова А.Ю., Казачков Е.Л., Панова И.Е. с соавт. Прогностическое значение макрофагальной васкулоподобной мимикрии в оценке прогрессирования уве-альной меланомы. Уральский медицинский журнал 2023;22(2):56-64. 0^/10.52420/2071-5943-2023-22-2-56-64.
© Шаманова А.Ю., Казачков Е.Л., Панова И.Е., Саевец В.В., Ярина Л.В., Шамаева Т.Н., Власова В.М., 2023 © Shamanova A.Y., Kazachkov E.L., Panova I.E., Saevets V.V., Yarina L.V., Shamaeva T.N., Vlasova V.M., 2023
Original article
PROGNOSTIC VALUE OF MACROPHAGE VASCULIFORM MIMICRY IN THE EVALUATION OF UVEAL MELANOMA PROGRESSION
A.Y. Shamanova1, E.L. Kazachkov2, I.E. Panova3, V.V. Saevets4, L.V. Yarina5, T.N. Shamaeva6, V.M. Vlasova7
1 2, 4, 5, 6, 7 South-Ural State Medical University, Chelyabinsk, Russia
1 4 5 Chelyabinsk regional clinical center of Oncology and nuclear medicine, Chelyabinsk, Russia 3 St. Petersburg branch of S.N. Fyodorov Eye Microsurgery Clinic, St. Petersburg, Russia
1 anna-sha@bk.ru, https://orcid.org/0000-0002-9280-0608
2 doctorkel@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-4512-3421
3 eyeren@mail.ru
4lalili2013@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-2572-2408 5yarina.lubov98@gmail.com, https://orcid.org/0000-0002-5162-525X 6shamtan@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-6327-2685 7 vvlasova02@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-5550-4466
Abstract
Introduction Uveal melanoma (UM) is a malignant neoplasm of the vascular tract of the eye, prone to hematogenous metastasis, regardless of the type of treatment performed. Prediction and probability of UM metastasis is one of the main tasks of onco-ophthalmology. We decribed an alternative method of tumor blood supply due to the process of vasculo-like mimicry (VM) with the formation of pseudovascular structures of tumor cells is described. At the same time, the participation of the microenvironment in the processes of VM and metastasis is currently debatable and relevant. Purpose of the work was to evaluate the prognostic role of macrophage vasculiform mimicry in the progression of chorioid melanoma based on the histological and immunohistochemical characteristics of surgical material. Materials and methods The surgical material of choroidal melanoma after enucleation for the period 2013-2018 was studied. Histological, histochemical (PAS reaction) and immunohistochemical studies were carried out using markers CD68 (macrophages), CD 34, CD31, D2-40 for the purpose of qualitative and quantitative assessment of macrophages in the stroma of tumors, large vessels and pseudovessels in the tumor. Results The ability of macrophages to form vasculo-like spaces in choroidal melanoma has been discovered and described. In growth with macrometastases, more phage representatives are recorded than in tissue samples of non-metastasizing melanoma. the volume of the macroscopic mass of the ulcer and the growth rate of phages were registered as the inverse average in terms of the strength of the correlation. In group studies with metastases, an increase in the volume of pseudovascular volumes and the number of phages is recorded. Discussion The macrophage microenvironment in a tumor can play a dual role: antitumor and protumor. The ability of macrophages for VM in UM has been described. The results of our macrostudy confirm the protumor activity of phages and their important role in tumor metastasis. Conclusion In-depth study of the ways of pseudovascular space formation not only by the cells of the tumor itself, but also by its microenvironment, helps to open new directions in the study of predictors of UM metastasis and outline approaches to the development of new directions of anti-tumortherapy. Key words: choroid melanoma, macrophage vasculature-like mimicry, macrophages.
For citation: Shamanova AY, Kazachkov EL, Panova IE et al. Prognostic value of macrophage
vasculiform mimicry in the evaluation of uveal melanoma progression. Ural medical journal 2023;22(2):56-64. (In Russ.). http://doi.org/10.52420/2071-5943-2023-22-2-56-64
ВВЕДЕНИЕ
Увеальная меланома (УМ) - злокачественное новообразование сосудистого тракта глаза, к которому относятся радужная оболочка, цилиарное тело и хориоидея. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), на долю меланомы радужной оболочки приходится 5%, на меланому
хориоидеи и цилиарного тела - 95% наблюдений УМ [1]. При этом половая предрасположенность к развитию УМ отсутствует [1].
На сегодняшний день предотвращение метас-тазирования УМ является одной из главных задач, решение которой позволит обеспечить увеличение показателей безрецидивной выживаемости
пациентов. Известно, что УМ метастазирует гематогенным путем наиболее часто в паренхиматозные органы (печень), реже - в легкие и кости [1]. При этом появление депозитов УМ возможно вне зависимости от вида проведенного лечения.
Прогнозирование отдаленных метастазов УМ и выживаемости пациентов во многом базируется на клинико-морфологических особенностях этого новообразования, анализ которых позволил обозначить факторы неблагоприятного прогноза УМ. К ним относят размер опухоли, экстрасклеральный рост, периневральная инвазия опухоли, вовлечение цилиарного тела. По мнению экспертов ВОЗ, особенности ангиогенеза и характеристики сосудистой сети являются важными прогностическими факторами при УМ [1]. Ранее показано, что различные васкулярные паттерны в опухоли и обильная васкуляризация ассоциированы с повышенным риском метастазирования [2, 3]. При этом установлено, что высокая микроваскулярная плотность в УМ ассоциируется с низкими показателями выживаемости [4-6].
Ангиогенез является важнейшим фактором, обусловливающим рост и метастазирование опухоли, поскольку позволяет обеспечить новообразование кислородом и питательными веществами. В ходе ангиогенеза ряд проангиогенных факторов (фактор роста эндотелия сосудов, VEGF и пр.) секретируются опухолевыми клетками для индуцирования собственной васкуляризации через процесс активации уже существующего эндотелия организма-опухоленосителя.
Вместе с тем показано, что ключевым альтернативным механизмом васкуляризации опухоли является васкулоподобная мимикрия (ВМ), при которой новообразования создают особую систему кровоснабжения, индуцируемую дефицитом кислорода и питательных веществ [7-9]. Данный механизм аутоваскуляризации опухоли тесно связан с прогрессированием заболевания и негативным прогнозом, в частности, при злокачественных опухолях эпителиального генеза (при карциномах яичников, молочной железы, мелкоклеточном раке легкого) [10-12]. Отмечено, что сами клетки УМ склонны к ВМ и формированию пространств, подобных сосудам, по которым возможно распространение клеток опухоли с формированием метастазов [13]. А.]. Мапю^ et а1. описали псевдо-со-судистые каналы при высокоагрессивных УМ, образованные клетками опухоли, и обозначили этот феномен васкулогенной мимикрией [14].
Последние десятилетия активно изучается вопрос влияния клеточного микроокружения на рост и метастазирование опухолей различных локализаций (карциномы почки, яичника, толстой кишки, гортани) [15, 16]. М.М. Stei et а1. описали факторы неблагоприятного прогноза УМ, к которым отнесли пожилой возраст пациентов, а также появление туморинфильтрирующих макрофагов (ТИМ) и вы-
сокую плотность кровеносных сосудов в опухоли
[17]. При этом показано, что на прогрессирование опухоли могут влиять макрофаги популяции М2 и уровень экспрессии их цитокинов. Авторами установлено, что прогрессирование опухоли достоверно коррелирует с количеством макрофагов М2 in vivo и in vitro [17].
Некоторые авторы утверждают, что при УМ количество макрофагов, инфильтрирующих опухоль, влияет на прогноз, ассоциируется с типом клеток новообразования и плотностью микрососудов
[18]. Большое количество макрофагов было связано с наличием эпителиоидных клеток (р = 0,025), выраженной пигментацией (р = 0,001) и высокой плотностью микрососудов (р = 0,001). При этом характер и тип ТИМ не был статистически значимо связан со смертностью [18]. Всё это диктует необходимость дальнейшего анализа биологической роли макрофагов при УМ.
На основании вышеизложенного уместно предположить, что сосудистая сеть в УМ, в том числе и псевдососудистые коммуникации, а также клеточные элементы микроокружения опухоли, в особенности макрофаги, способны оказывать влияние на усиление риска метастазирования. При этом данные об участии ТИМ в возможном созидании псевдососудистой сети опухоли встречаются в единичных исследованиях [19].
Цель исследования - оценить прогностическую значимость макрофагальной васкулоподобной мимикрии в прогрессировании увеальной меланомы на основе гистологической, гистохимической и им-муногистохимической характеристики операционного материала.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Проведено ретроспективное морфологическое исследование 299 энуклеированных глаз от 299 пациентов, оперированных по поводу УМ в 20132018 гг. в Челябинском областном клиническом центре онкологии и ядерной медицины (ГАУЗ ЧОКЦО и ЯМ).
Критериями включения являлась верификация на операционном материале УМ после энуклеации глаза, наличие или отсутствие отдаленных метастазов опухоли, гистологически подтвержденная беспигментная или слабо пигментированная ме-ланома. Критерии невключения: гистологически подтвержденная умеренно и выраженно пигментированная опухоль, какая-либо терапия, проведенная по поводу УМ, наличие второго злокачественного новообразования у пациента.
В соответствии с рекомендациями ВОЗ в процессе гистологического исследования операционного материала все случаи УМ были разделены на эпителиоидные, веретеноклеточные и смешанные (эпителиоидно-веретеноклеточные) с оценкой процента веретеноклеточного компонента в новообразовании по отношению к общему объёму УМ
[1].
В соответствии с критериями включения и исключения были сформированы две группы исследования: в 1-ю группу вошли наблюдения УМ без отдаленных метастазов (n=30), во 2-ю группу -случаи оперированной УМ с верифицированными отдаленными метастазами (в печень) (n=20). Проведены гистологическое, гистохимическое и имму-ногистохимическое исследование (ИГХ) тканевых образцов с антителами к CD68 (Macrophage) для идентификации макрофагального звена клеточного микроокружения УМ, маркеры к эндотелию кровеносных сосудов (CD 34, CD31) и к эндотелию лимфатических сосудов (D2-40). Гистохимическое исследования с применением ШИК-реакции было выполнено с целью выявления структурных компонентов псевдососудистых пространств в сочетании с интерпретацией экспрессии ИГХ-маркеров на ступенчатых гистологических срезах [20].
Анализ полученных данных проведен с использованием математико-статистической обработки результатов исследования, выполненной с помощью пакета статистических программ IBM SPSS Statistics 19. Во всех случаях распределение признаков не соответствовало нормальному закону распределения. Количественные (интервальные) и порядковые (ординальные) показатели обрабатывались c использованием методов описательной статистики и представлены в виде медианы (Ме) и квартилей (Q1; Q3). Значимость различий по количественным и порядковым данным оценивали с помощью непараметрического U-критерия Манна-Уитни. Проверка статистических гипотез проводилась при критическом уровне значимости 0,05. Достоверными считались различия p<0,05. В случаях метастазирующих УМ проведено исследование корреляционных связей с оценкой показателя Спирмена.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Исследовано 299 энуклеированных глаз от 299 пациентов (145 мужчин, 154 женщины, средний возраст 61 [52; 70]). На первом этапе группировки выборки были сформированы 2 группы. В 1-ю группу исследования вошли пациенты с УМ без отдаленных метастазов (n=258) (медиана времени наблюдения за больными с констатацией отсутствия отдаленных метастазов составила 57 [38;60] месяцев), 2-я группа включала верифицированные отдаленные метастазы УМ (в печень) (n=24) (медиана времени от момента верификации до появления метастазов - 42 [30;54] месяца).
На втором этапе группировки материала проведен отбор слабо пигментированных и беспигментных УМ с целью улучшения восприятия пероксида-за-ассоциированных меток ИГХ-маркёров. В итоге выборки 1-ю группу исследования сформировали 30 наблюдений УМ без отдаленных метастазов (16 мужчин, медиана возраста 51 [41; 59]; 14 женщин,
медиана возраста 54 [48; 71]), 2 группу - 20 случаев УМ (12 мужчин, медиана возраста 48 [38; 56]; 8 женщин, медиана возраста 52 [44; 68]). Следует отметить, что возраст пациентов исследуемых групп статистически значимо не отличался (р=0,432).
Во всех случаях верифицированы либо эпите-лиоидноклеточный либо веретеноклеточный варианты УМ.
При исследовании микропрепаратов УМ методом световой микроскопии при обзорной окраске гематоксилином и эозином были обнаружены пространства в строме опухоли, которые были заполнены эритроцитами и напоминали кровеносные сосуды. Размеры обнаруженных пространств варьировали от нескольких до десятков мкм в поперечнике. Формы просветов этих псевдососудистых коммуникаций также варьировали: от узких овально-округлых либо извитых до широких неправильных. На серийных срезах в обзорной окраске гематоксилином и эозином данные пространства сохранялись, то есть не являлись артефициальны-ми (рис. 1).
Рис. 1. Гистологическая картина увеальной меланомы с обннмной ваакуанризаниан крупныан, арарними
и мелкими просветами сосудов, заполненных эритроцитами. Окраска гематоксилином и эозином; арым
При ИГХ-исследовании микропрепаратов методом световой микроскопии был обнаружен феномен формирования макрофагами васкулоподоб-ных пространств в строме УМ (рис. 2).
При окраске материала реактивом Шиффа (ШИК-реакция) в стенках псевдососудистых пространств в УМ идентифицировалась ШИК-позитивная субстанция, напоминающая сосудистую базальную мембрану (рис. 3).
В ходе проведения морфометрического анализа материала установлено, что в опухолях пациентов 2-й группы исследования уровень представительства ТИМ был статистически значимо выше, чем в тканевых образцах неметастазирующей УМ (таблица 1): 204,3 [150,4; 248,3] против 115 [68,4; 142,3] во 2-й и 1-й группах соответственно (р=0,006). Кроме того, в тканевых срезах УМ боль-
x -к* 4
I " ■ *-V i fr • Vj* i •-•. У' ....
'■■".'-ч-' уки^ ы -■ ||
в г
Риы. 2. Иммуногистохимическая хартктериытиыа истинных и псевдососудистыхпространств в увеальной меланыме: а - СD34-позитивнaя экспрессия эндотепнальныминледнами капилияровв опщ>ли; б - СДК1-метки в кледиых эндотелия кровеносных сосудов новообразования; в - CD68(Macrophage)-п оз итивные клетки, в ыстраивающиеся
в реки фоемеиующие псевдосэсудпстыепростяанства (васкуыонорнбнмя мимикрея макрофаговЭ; г ~ псевдососудистые пространства в опухоли, лишённые экспрессии D2-40 (отсутствие в регионе лимфатических капинн1рое].Нкрасна- идмуногессохиминеский мекод,пяыимернаитесп-сыстела; е-г кх200.
№
-J.n
шт .
Г . г-т X.-— I Л -¿У.
> 'IP ^ . % ф ,
Р? '. к •
у
ч ^
л
«Жг-X
gg fV'*
Рис. 3. ШИК-позитевны е элементы стмднипсевдоспсодислых проссртнсты. Псивдоаэсодиснеепрсстр-эсто- к ысд с чётко определяемой мембраноподобной ШИК-позитивной субстанцией, напоминающей базальную мембрану
оэсоды [^к^е^^^о х4сн.
ных 2-й группы объемная плотность псевдососуди- [4,4; 9,2] против 3,3 [1,0; 4,0]) (р=0,05). Вместе с стых пространств, сформированных макрофагами, тем, при сравнении значений объемной плотно-статистически значимо превышала одноимённый сти истинных кровеносных сосудов установлено
параметр в опухолях пациентов 1-й группы (7,1 статистически значимое преобладание этого по-
казателя в неметастазирующих УМ (1-я группа) 5,0] против 6,4 [4,43; 7,6] соответственно (р=0,05) над аналогичным параметром 2-й группы (3,4 [2,3; (табл. 1).
Таблица 1.
Сравнительная характеристика объемной плотности кровеносных сосудов, псевдососудистых пространств и количества макрофагов в опухоли в зависимости от наличия (тИз+) или отсутствия (тИз-) отдаленных метастазов в печени
Оцениваемые параметры Ме (Q1%o; Q3%o) P (критерий Манна-Уитни)
1-я группа (mts-), n=30 2-я группа (mts+), n=20
Кровеносные сосуды, объемная плотность (%) 6,4 (4,43; 7,6) 3,4 (2,3; 5,0) =0,05
Макрофаги (количество клеток) 115(68,4; 142,3) 204,3 (150,4; 248,3) =0,006
Псевдососудистые пространства, объемная плотность, % 3,3 (1,0; 4,0) 7,1 (4,4; 9,2) =0,05
Между значениями объемной плотности кровеносных сосудов и количеством макрофагов нами зарегистрирована обратная средняя по силе корреляционная связь, означающая, что чем выше уровень объемной плотность сосудов в опухоли, тем статистически значимо меньше количество макрофагов в новообразовании
(табл. 2). При этом следует отметить, что в УМ преимущественно веретеноклеточного строения васкуляризация была более выражена, чем при эпителиоидноклеточном варианте опухоли, в то время как количество ТИМ, напротив, преобладало в УМ эпителиоидноклеточного строения.
Таблица 2.
Корреляционные связи (Р0 Спирмена) показателей объемной плотности кровеносных сосудов, количества макрофагов, % веретеноклеточного компонента в метастазирующей УМ
Р0 Спирмена Кровеносные сосуды Макрофаги (количество) % веретеноклеточного компонента в опухоли
Кровеносные сосуды (объёмная плотность) - -0,349, р=0,04 0,371,р=0,02
Макрофаги (количество) -0,349, р=0,04 - -0,600, р=0,02
% веретеноклеточного компонента в опухоли 0,371, р=0,02 -0,600,р=0,02 -
ОБСУЖДЕНИЕ
Макрофаги относятся к клеткам врожденной иммунной системы, формируют один из первых противоинфекционных барьеров, играют важную роль в заживлении ран при воспалении и ангиоге-незе. Эти клетки представляют собой гетерогенную клеточную популяцию с различными фено-типическими характеристиками в зависимости от тканей, на территории которых они располагаются, и состояния системы их активации. Макрофаги играют важную защитную роль в различных тканях глаза (роговице, сосудистой оболочке), активно участвуя в противоопухолевых иммунных реакциях [17].
Ангиогенез является фундаментальным процессом, который обеспечивает опухоль кислородом и питанием, необходимыми для их роста [21-24]. Фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) и его рецепторБ (VEGFR) являются основными маркёрами ангиогенеза опухоли. При этом VEGFR продуцируется как самими опухолевыми клетками, так их микроокружением, в частности, ТИМ, что приводит к повышению проницаемости сосудов и, вероятно, стимулирует процесс внедрения клеток опухоли в просветы периферических сосудов [25].
Ингибиторы VEGF и VEGFR широко используются для лечения солидных опухолей [26]. При этом показано, что антиангиогенная терапия не всегда приводит к искомым результатам. Это позволяет
предположить, что возможным механизмом резистентности к антиангиогенным препаратам может быть активация альтернативных путей неоваску-ляризации опухоли [27-29].
Помимо VEGF, ТИМ высвобождает набор про-ангиогенных факторов, включающих фактор некроза опухоли a (TNFa), основной фактор роста фибробластов (bFGF), тимидинфосфорилазу (TP), активатор плазминогена урокиназного типа (uPA), адреномедуллин (ADM) и семафорин 4D (Sema4D) [30, 31]. Участие ТИМ в опухолевом ангиогенезе не ограничивается самопродукцией ангиогенных факторов. Эти клетки способны экспрессировать цитокины, которые косвенно способствуют анги-огенезу опухоли путем индукции проангиогенной программы в опухолевых клетках. Так, установлено [32-33], что моноциты и макрофаги человека индуцируют продукцию проангиогенных факторов IL-8 и VEGF из клеток меланомы и глиомы во время совместного культивирования. ВМ при этом в основном присутствует в тканях высокозлокачественных опухолей и ассоциирована со способностью опухоли метастазировать, рецидивировать и, тем самым, влиять на прогноз течения страдания [34-35]. Показано, что появление ВМ трактуется как неблагоприятный прогностический фактор при карциноме яичников [10], глиобластоме [36].
Несмотря на то, что механизмы образования ВМ до сих пор полностью не раскрыты, указано
на участие в процессах ВМ-формирования клеток эпителиально-мезенхимального перехода, эмбриональных и стволовых клеток, гипоксии различного происхождения, потенцирующей активацию сосудо-созидающих сигнальных молекул [37-39].
Кроме того, микроокружение опухоли создает своеобразную клеточную нишу, оказывающую разнонаправленное влияние на пластичность новообразования, и во многом определяющую объясняющие морфологическую и функциональную гетерогенность злокачественны опухолей [40]. В частности, недавнее исследование [41] показало, что фибробласты могут индуцировать ВМ при легочной карциноме и наряду с иными стромальны-ми факторами играют существенную роль в трансформации клеток опухоли и приобретении ими эндотелиально-подобного фенотипа.
Макрофагальное микроокружение в опухоли может играть двойственную роль. С одной стороны, макрофаги как фагоциты играют защитную роль, в том числе в течение опухолевого процесса. С другой стороны, M. Jager et al. показали, что при УМ человека высокая плотность макрофагов в строме опухоли связана с плохим прогнозом для пациента [42]. Как уже упоминалось, макрофаги играют роль в развитии ангиогенеза и, таким образом, могут стимулировать рост опухоли. Кроме того, было обнаружено, что макрофаги подавляют иммунные реакции организма против меланомы. Таким образом, актуально понимать двойственного значения этих клеток в организме.
Несмотря на сходство между ангиогенезом и ВМ, современные антиангиогенные подходы не могут воздействовать на сосудистые структуры ВМ, и действительно, было показано, что использование антиангиогенной терапии (бевацизумаб) увеличивает ВМ при раке яичников и молочной железы [34, 43]. Это может объясняться тем, что при подавлении образования и количества истинных кровеносных сосудов в опухоли нарастает гипоксия, индуцирующая в свою очередь процессы формирования ВМ.
Кроме того, гетерогенность истинных и псевдососудистых коммуникаций, когда сосуд может быть выстлан эндотелиоцитами, а псевдососудистая структура - опухолевыми клетками, ведёт к образованию гибридных сосудистых структур, способствующих интравазации новообразования
и системной диссеминации клеток опухоли [44]. Некоторые авторы рекомендуют принимать во внимание то обстоятельство, что сформированная ВМ повышает риск метастазирования новообразования после проведенного антиангиогенного лечения и считают, что исследования в области этого феномена в онкоморфологии несомненно позволят модифицировать подходы к данной терапии злокачественных опухолей [45].
С учётом изложенного полагаем, что макрофа-гальное микроокружение в опухоли может играть двойственную роль: про- и противотуморозную. Полученные в ходе настоящего исследования материалы указывают на способность макрофагов к васкулоподобной мимикрии на территории УМ, на вероятное значение этих клеток в генезе метаста-зирования опухоли и, тем самым, подтверждают возможность проопухолевой активности макрофагов.
Таким образом, более углубленное исследование путей формирования псевдососудистых пространств не только клетками самой опухоли, но и её микроокружением, помогает открыть новые направления в исследовании предикторов метаста-зирования УМ и наметить подходы к оптимизации терапии этих новообразований.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Нами обнаружено и доказано, что макрофаги из клеточного микроокружения УМ способны к ВМ. Результаты проведенного иммуноморфлоги-ческого, морфометрического и статистического исследований элементов самой УМ и её микроокружения убедительно показывают, что такие характеристики новообразования, как объемная плотность кровеносных сосудов и количество ТИМ, макрофагов в УМ могут быть использованы в качестве прогностических маркеров метастазирования опухоли. В ходе прогрессирования УМ васкуляри-зация опухоли кровеносными сосудами сменяется на макрофагальные псевдососудистые структуры. Полученные результаты изучения сосудов УМ, клеточного микроокружения опухоли и образованных клетками микроокружения псевдососудистых пространств с использованием иммуногистохимиче-ских маркеров могут быть использованы для оценки прогрессирования опухоли и прогнозирования появления отдаленных метастазов УМ.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ / REFERENCES
1.Grossniklaus HE, Eberhart CG, Kivela TT. WHO Classification of tumours of the eye. 4th edition. Lyon : IARC; 2018 pp. 87-93.
2.Folberg R, Rummelt V, Parys-Van Ginderdeuren R et al. The prognostic value of tumor blood vessel morphology in primary uveal melanoma. Ophthalmology 1993;100(9):1389-1398. https://doi.org/10.1016/s0161-6420(93)31470-3.
3.Mäkitie T, Summanen P, Tarkkanen A, Kivelä T. Microvascular loops and networks as prognostic indicators in choroidal and ciliary body melanomas. J Natl Cancer Inst 1999; 91(4):359-367. https://doi.org/10.1093/jnci/9L4.359.
4.Mäkitie T, Summanen P, Tarkkanen A, Kivelä T. Microvascular density in predicting survival of patients with choroidal and ciliary body melanoma. Invest Ophthalmol Vis Sci 1999;40(11):2471-2480.
5.Chen X, Maniotis AJ, Majumdar D et al. Uveal melanoma cell staining for CD34 and assessment of tumor vascularity. Invest Ophthalmol Vis Sci 2002;43(8):2533-2539.
6.Foss AJ, Alexander RA, Jefferies LW et al. Microvessel count predicts survival in uveal melanoma. Cancer Res 1996;56(13):2900-2903.
7.Sun W, Shen ZY, Zhang H et al. Overexpression of HIF-1a in primary gallbladder carcinoma and its relation to vasculogenic mimicry and unfavourable prognosis. Oncol Rep 2012;27(6):1990-2002. https://doi.org/10.3892/or.2012.1746.
8.Liu K, Sun B, Zhao X et al. Hypoxia induced epithelial-mesenchymal transition and vasculogenic mimicry formation by promoting Bcl-2/Twist1 cooperation. Exp Mol Pathol 2015;99(2):383-391. https://doi.org/10.1016Zj.yexmp.2015.08.009.
9.Zhou TJ, Huang XH, Gong L, Xiang L. Vasculogenic mimicry and hypoxia-inducible factor-1alpha expression in cervical squamous cell carcinoma. Genet Mol Res 2016;15(1):15017396. https://doi.org/10.4238/gmr.15017396.
10.Lim D, Do Y, Kwon BS et al. Angiogenesis and vasculogenic mimicry as therapeutic targets in ovarian cancer. BMB reports. 2020;53(6):291-298. https://doi.org/10.5483/BMBRep.2020.53.6.060.
11.Park Y, Kim J. Regulation of IL-6 signaling by miR-125a and let-7e in endothelial cells controls vasculogenic mimicry formation of breast cancer cells. BMB Rep 2019;52(3):214-219. https://doi.org/10.5483/BMBRep.2019.52.3.308.
12.Williamson SC, Metcalf RL, Trapani F et al. Vasculogenic mimicry in small cell lung cancer. Nat Commun 2016;7:13322. https://doi.org/10.1038/ncomms13322.
13.Cong R, Sun Q, Yang L et al. Effect of Genistein on vasculogenic mimicry formation by human uveal melanoma cells. J Exp Clin Cancer Res 2009;28(1):124. https://doi.org/10.1186/1756-9966-28-124.
14.Maniotis AJ, Folberg R, Hess A et al. Vascular channel formation by human melanoma cells in vivo and in vitro: vasculogenic mimicry. Am J Pathol 1999;155(3):739-752. https://doi.org/10.1016/S0002-9440f10365173-5.
15.Райхлин Н.Т., Букаева И.А., Смирнова Е.А. с соавт. Пролиферативная активность, степень злокачественности и прогноз при карциноидных опухолях легких. Вестник РОНЦ им. Н. Н. Блохина РАМН. 2012;23(4):17-24.
Rajhlin NT, Bukaeva IA, Smirnova EA et al. Proliferative activity, degree of malig-nancy and prognosis in lung carcinoid tumors. Bulletin of the N. N. Blokhin Russian Research Center of the Russian Academy of Sciences = Vestnik RONC im. N. N. Blohina RAMN 2012;23(4):17-24. (In Russ.).
16.Черданцева Т.М., Бобров И.П., Климачев В.В. Патоморфология перитуморозной зоны при раке почки разной степени злокачественности. Медицина в Кузбассе 2012;11(1):27-31.
Cherdanceva TM, Bobrov IP, Klimachev VV. Pathomorphology of the peritumorous zone in kidney cancer of varying degrees of malignancy. Medicine in Kuzbass = Medicina v Kuzbasse 2012;11(1):27-31. (In Russ.).
17.Stei MM, Loeffler KU, Kurts C et al. Impact of macrophages on tumor growth characteristics in a murine ocular tumor model. Exp Eye Res 2016;151:9-18. https://doi.org/10.1016/j.exer.2016.07.008.
18.Makitie T, Summanen P, Tarkkanen A, Kivelä T. Tumor-infiltrating macrophages (CD68(+) cells) and prognosis in malignant uveal melanoma. Invest Ophthalmol Vis Sci 2001;42(7):1414-1421.
19.Barnett FH, Rosenfeld М, Wood М et al. Macrophages form functional vascular mimicry channels in vivo. Sci Rep 2016;6:36659. https://doi.org/10.1038/srep36659.
20.Foss AJ, Alexander RA, Hungerford JL et al. Reassessment of the PAS patterns in uveal melanoma. Br J Ophthalmol 1997;81(3):240-248. https://doi.org/10.1136/bjo.81.3.240.
21.Bouck N, Stellmach V, Hsu SC. How tumors become angiogenic. Adv Cancer Res 1996;69:135-174. https://doi. org/10.1016/s0065-230x(08)60862-3.
22.Folkman J, Watson K, Ingber D, Hanahan D. Induction of angiogenesis during the transition from hyperplasia to neoplasia. Nature 1989;339(6219):58-61. https://doi.org/10.1038/339058a0.
23.Hanahan D, Folkman J. Patterns and emerging mechanisms of the angiogenic switch during tumorigenesis. Cell 1996;86(3):353-364. https://doi.org/10.1016/s0092-8674(00)80108-7.
24.Folberg R, Mehaffey M, Gardner LM et al. The microcirculation of choroidal and ciliary body melanomas. Eye 1997;11(2):227-238. https://doi.org/10.1038/eye.1997.57.
25.De Palma M, Biziato D, Petrova TV. Microenvironmental regulation of tumour angiogenesis. Nat Rev Cancer 2017;17:457-474. https://doi.org/10.1038/nrc.2017.51.
26.Shibuya M. Vascular endothelial growth factor-dependent and independent regulation of angiogenesis. BMB Rep 2008;41(4):278-286. https://doi.org/10.5483/bmbrep.2008.41.4.278.
27.Ribatti D, Annese T, Ruggieri S et al. Limitations of anti-angiogenic treatment of tumors. Transl Oncol 2019;12(7):981-986. https://doi.org/10.1016/j.tranon.2019.04.022.
28.Dunleavey JM, Dudley AC. Vascular mimicry: concepts and implications for anti-angiogenic therapy. Curr Angiogenes 2012;1(2):133-138. https://doi.org/10.2174/2211552811201020133.
29.Maniotis AJ, Folberg R, Hess A et al. Vascular channel formation by human melanoma cells in vivo and in vitro: vasculogenic mimicry. Am J Pathol 1999;155(3):739-752. https://doi.org/10.1016/S0002-9440f10365173-5. 30.Sierra JR, Corso S, Caione L et al. Tumor angiogenesis and progression are enhanced by Sema4D produced by tumor-associated macrophages. J Exp Med 2008;205(7):1673-1685. https://doi.org/10.1084/jem.20072602.
31.Chen P, Huang Y, Bong R et al. Tumor-associated macrophages promote angiogenesis and melanoma growth via adrenomedullin in a paracrine and autocrine manner. Clin Cancer Res 2011;17(23):7230-7239. https://doi. org/10.1158/1078-0432.CCR-11-1354.
32.Torisu H, Ono M, Kiryu H et al. Macrophage infiltration correlates with tumor stage and angiogenesis in human malignant melanoma: possible involvement of TNFalpha and IL-1alpha. Int J Cancer 2000;85(2):182-188.
33.Hong TM, Teng LJ, Shun CT et al. Induced interleukin-8 expression in gliomas by tumor-associated macrophages. J Neurooncol 2009;93(3):289-301. https://doi.org/10.1007/s11060-008-9786-z.
34.Cao Z, Bao M, Miele L et al. Tumour vasculogenic mimicry is associated with poor prognosis of human cancer patients: a systemic review and meta-analysis. Eur J Cancer 2013;49(18):3914-3923. https://doi.org/10.1016/j.ejca.2013.07.148.
35.Cao Z, Shang B, Zhang G et al. Tumor cell-mediated neovascularization and lymphangiogenesis contrive tumor progression and cancer metastasis. Biochim BiophysActa 2013;1836(2):273-286. https://doi.org/10.1016/j. bbcan.2013.08.001.
36.Angara K, Borin TF, Arbab AS. Vascular mimicry: A novel neovascularization mechanism driving anti-angiogenic therapy (AAT) resistance in glioblastoma. Transl Oncol 2017;10(4):650-660. https://doi.org/10.1016Zj.tranon.2017.04.007.
37.Liu Q, Qiao L, Liang N et al. The relationship between vasculogenic mimicry and epithelial-mesenchymal transitions. J Cell Mol Med 2016;20(9):1761-1769. https://doi.org/10.1111/jcmm.12851.
38.Sun H, Yao N, Cheng S et al. Cancer stem-like cells directly participate in vasculogenic mimicry channels in triple-negative breast cancer. Cancer Biol Med 2019;16(2):299-311. https://doi.org/10.20892/j.issn.2095-3941.2018.0209.
39.Delgado-Bellido D, Serrano-Saenz S, Fernández-Cortés M, Oliver FJ. Vasculogenic mimicry signaling revisited: focus on non-vascular VE-cadherin. Mol Cancer 2017;16(1):65. https://doi.org/10.1186/s12943-017-0631-x.
40.Denton AE, Roberts EW, Fearon DT. Stromal Cells in the Tumor Microenvironment. Adv Exp Med Biol 2018;1060:99-114. https://doi.org/10.1007/978-3-319-78127-3_6.
41.Tsai YM, Wu KL, Liu YW et al. Cooperation Between Cancer and Fibroblasts in Vascular Mimicry and N2-Type Neutrophil Recruitment via Notch2-Jagged1 Interaction in Lung Cancer. Front Oncol 2021;11:696931. https://doi.org/10.3389/ fonc.2021.696931.
42.Jager MJ, Ly LV, El Filali M, Madigan MC. Macrophages in uveal melanoma and in experimental ocular tumor models: Friends or foes? Prog Retin Eye Res 2011;30(2):129-146. https://doi.org/10.1016/j.preteyeres.2010.11.004.
43.Sun H, Zhang D, Yao Z et al. Anti-angiogenic treatment promotes triple-negative breast cancer invasion via vasculogenic mimicry. Cancer Biol Ther 2017;18(4):205-213. https://doi.org/10.1080/15384047.2017.1294288. 44.Silvestri VL, Henriet E, Linville RM et al. A Tissue-Engineered 3D Microvessel Model Reveals the Dynamics of Mosaic Vessel Formation in Breast Cancer. Cancer Res 2020;80:4288-4301. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-19-1564. 45.Xu Y, Li Q, Li XY et al. Short-term anti-vascular endothelial growth factor treatment elicits vasculogenic mimicry formation of tumors to accelerate metastasis. J Exp Clin Cancer Res 2012;31(1):16. https://doi.org/10.1186/1756-9966-31-16.
Информация об авторах:
Анна Юрьевна Шаманова - кандидат медицинских наук;
Евгений Леонидович Казачков - доктор медицинских наук, профессор;
Ирина Евгеньевна Панова - доктор медицинских наук, профессор;
Валерия Владимировна Саевец - кандидат медицинских наук;
Любовь Владимировна Ярина - ординатор; Татьяна Николаевна Шамаева - кандидат педагогических наук;
Вероника Михайловна Власова - студент.
Information about authors:
Anna Yu. Shamanova - Ph.D. in medicine;
Evgenij L. Kazachkov - Doctor of Science (Medicine), Professor;
Irina E. Panova - Doctor of Science (Medicine), Professor;
Valeriya V. Saevets - Ph.D. in medicine;
Lyubov' V. Yarina - Ph.D. in pedagogical; Tat'yana N. Shamaeva - Ph.D. in medicine;
Veronika M. Vlasova - Student.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Conflicts of interests The authors declare no conflicts of interests.
Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования.
Funding source This study was not supported by any external sources of funding.
Этическая экспертиза. Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО ЮУГМУ Минздрава России.
Ethics approval The study was approved by the local Ethics Committee of the South Ural State Medical University.
Информированное согласие было подписано всеми пациентами. Informed consent was signed by all patients.
Статья поступила в редакцию 17.02.2023; одобрена после рецензирования 22.02.2023; принята к публикации 01.04.2023.
The article was submitted 17.02.2023; approved after reviewing 22.02.2023; accepted for publication 01.04.2023.
