oncotomskСибирский онкологический журналSiberian journal of oncology1814-48612312-3168Tomsk National Research Medical Сепtеr of the Russian Academy of Sciences10.21294/1814-4861-2020-19-4-94-98oncotomsk-1534Research ArticleЛАБОРАТОРНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯLABORATORY AND EXPERIMENTAL STUDIESПОКАЗАТЕЛИ КЛЕТОЧНОГО ИММУНИТЕТА У БОЛЬНЫХ КОЛОРЕКТАЛЬНЫМ РАКОМ РАЗНЫХ СТАДИЙ ПРИ НАЛИЧИИ И ОТСУТСТВИИ ЦИРКУЛИРУЮЩИХ ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОКCELL MEDIATED IMMUNITY IN PATIENTS WITH STAGE II–IV COLORECTAL CANCER WITH OR WITHOUT CIRCULATING TUMOR CELLSЗлатникЕ. Ю.ZlatnikE. Y.

Златник Елена Юрьевна, доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории иммунофенотипирования опухолей SPIN-код: 4137-7410. Author ID (Scopus): 6603160432.

344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

Elena Y. Zlatnik, MD, Professor, Chief Researcher, Laboratory of Immunophenotyping of Tumors Author ID (Scopus): 6603160432 

63, 14-th Liniya Street, 344037, Rostov-on-Don

elena-zlatnik@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6035-1756СитковскаяА. О.SitkovskayaA. O.

Ситковская Анастасия Олеговна, научный сотрудник лаборатории клеточных технологийSPIN-код: 1659-6976. Researcher ID (WOS): E-7496-2018. Author ID (Scopus): 56381527400.

344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

Anastasia O. Sitkovskaya, Researcher, Laboratory of Cellular TechnologiesResearcher ID (WOS): E-7496-2018. Author ID (Scopus): 56381527400. 

63, 14-th Liniya Street, 344037, Rostov-on-Don

https://orcid.org/0000-0002-6496-9641НовиковаИ. А.NovikovaI. A.

Новикова Инна Арнольдовна, кандидат медицинских наук, заместитель генерального директора по наукеSPIN-код: 4810-2424. ResearcherID (WOS): E-7710-2018. Author ID (Scopus): 7005153343.

344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

Inna A. Novikova, PhD, Deputy General Director for ScienceResearcher ID (WOS): E-7710-2018. Author ID (Scopus): 7005153343. 

63, 14-th Liniya Street, 344037, Rostov-on-Don

https://orcid.org/0000-0002-8522-1026БондаренкоЕ. С.BondarenkoE. S.

Бондаренко Елена Сергеевна, младший научный сотрудник лаборатории иммунофенотипирования опухолейSPIN-код: 3117-4040. Author ID (Scopus): 57200132337.

344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

Elena S. Bondarenko, Junior Researcher, Laboratory of Immunophenotyping of Tumors Author ID (Scopus): 57200132337. 

63, 14-th Liniya Street, 344037, Rostov-on-Don

https://orcid.org/0000-0003-0874-5261СагакянцА. Б.SagakyantsA. B.

Сагакянц Александр Борисович, кандидат биологических наук, доцент, руководитель лаборатории иммунофенотипирования опухолейSPIN-код: 7272-1408. Author ID (РИНЦ): 426904. Researcher ID (WOS): M-8378-2019. Author ID (Scopus): 24329773900.

344037, г. Ростов-на-Дону, ул. 14-я линия, 63

Alexander B. Sagakyants, PhD, Associate Professor, Head of Laboratory of Tumor ImmunophenotypingResearcher ID (WOS): M-8378-2019. Author ID (Scopus): 24329773900 

63, 14-th Liniya Street, 344037, Rostov-on-Don

ФГБУ «Ростовский научно-исследовательский онкологический институт» Минздрава РоссииРоссияRostov Research Institute of OncologyRussian Federation2020010920201949498Copyright © Златник Е.Ю., Ситковская А.О., Новикова И.А., Бондаренко Е.С., Сагакянц А.Б., 20202020Златник Е.Ю., Ситковская А.О., Новикова И.А., Бондаренко Е.С., Сагакянц А.Б.Zlatnik E.Y., Sitkovskaya A.O., Novikova I.A., Bondarenko E.S., Sagakyants A.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.siboncoj.ru/jour/article/view/1534

Циркулирующие опухолевые клетки (ЦОК) рассматриваются в настоящее время в качестве одного из важнейших механизмов метастазирования опухоли. Их обнаружение расценивается как прогностический фактор при различных злокачественных опухолях, в том числе при колоректальном раке (КРР). Однако ЦОК могут быть источником опухолевых антигенов, способных индуцировать как иммунный ответ, так и развитие толерантности, участвуя в «иммуноредактировании». Цель исследовании – изучить показатели клеточного иммунитета у больных колоректальным раком различной распространенности в зависимости от наличия и отсутствия циркулирующих опухолевых клеток. Материал и методы. Изучены показатели клеточного иммунитета у 60 больных КРР различной распространенности (II–IV стадий) при наличии и отсутствии ЦОК. В крови больных до начала лечения определяли уровень ЦОК по технологии анализа в системе CellSearch System™ и с помощью проточного цитометра FACSCantoII (BD) оценивали субпопуляционный состав лимфоцитов: Т-В-NК-клеток, T-reg; CD4+ и CD8+ клеток, экспрессирующих активационные маркеры (CD69+, СD38+, CD25+, HLA-DR+ СD95+); «наивных» Т-лимфоцитов и Т-клеток памяти (CD45RA-/CD45RO+); среди NК-клеток определяли лимфоциты, экспрессирующие CD335, перфорин, гранзим В. Результаты. Установлен ряд различий иммунологических показателей у больных с наличием и отсутствием ЦОК в зависимости от стадии КРР. При наличии ЦОК у больных местнораспространенным КРР отмечена стимуляция функциональных показателей врожденного иммунитета (CD335+ NK-клеток, кислородного взрыва в гранулоцитах) и активированных Th (CD38+, CD25+, HLA-DR+), а у больных генерализованным КРР – угнетение цитотоксических лимфоцитов врожденного (CD16/56+) и адаптивного (CD8+CD25+) иммунитета, что является, вероятно, неблагоприятным фактором прогноза. Заключение. Присутствие в крови больных КРР ЦОК сопровождается наличием иммунологических изменений: стимулирующих факторы Т-хелперного и врожденного иммунитета при опухолях II–III стадий и угнетающих Т- и NK-звенья при IV стадии.

Nowadays, circulating tumor cells (CTCs) are considered to be one of the most important mechanisms of tumor dissemination. Detection of CTCs in patients` blood is estimated as a prognostic factor for various tumors including colorectal cancer (CRC). However, CTCs may also be a source of tumor antigens capable of inducing both immune response and tolerance and participating in «immmunoediting». The aim of the study was to assess the parameters of cell-mediated immunity in patients with stage IIIV CRC with respect to the presence or absence of CTCs. Materials and Methods. We studied the parameters of cell-mediated immunity in 60 patients with stage IIIV CRC with respect to the presence or absence of CTCs. Before treatment, we evaluated the CTC levels in patients’ blood using CellSearch System™ and lymphocyte subsets: Т-В-NК-cells, T-reg, CD4+ and CD8+ expressing markers of activation (CD69+, СD38+, CD25+, HLA-DR+ СD95+); naïve and memory T-lymphocytes (CD45RA-/CD45RO+); NК-cells expressing CD335, perforin and granzyme B using flow cytometry (FACSCantoII, BD). Results. A difference in the immunologic parameters between patients with CTCs and without CTCs depending on the stage of CRC was found. In СTС-positive patients with locally-advanced CRC, increase in the parameters of innate immunity (CD335+ NK-cells, neutrophils` respiratory burst) and activated Th (CD38+, CD25+, HLA-DR+) was found, while in СTС-positive patients with generalized CRC, suppression of cytotoxic lymphocytes of both innate (CD56/16+) and adaptive (CD8+CD25+) immunity was observed, which is, apparently, an unfavorable prognostic factor. Conclusion. The presence of CTC in CRC patients is accompanied by some immunologic changes rather stimulating Thlink and innate immunity factors in II-III stages and doubtlessly suppressive in patients with IV stage.

клеточный иммунитетциркулирующие опухолевые клеткиколоректальный ракиммуноредактированиеcellular immunitycirculating tumor cellscolorectal cancerimmmunoeditingReferencesMittal D., Gubin M.M., Schreiber R.D., Smyth M.J. New insights into cancer immunoediting and its three component phases--elimination, equilibrium and escape. Curr Opin Immunol. 2014; 27: 16–25. doi: 10.1016/j.coi.2014.01.004.Mittal D., Gubin M.M., Schreiber R.D., Smyth M.J. New insights into cancer immunoediting and its three component phases--elimination, equilibrium and escape. Curr Opin Immunol. 2014; 27: 16–25. doi: 10.1016/j.coi.2014.01.004.Kitamura T., Qian B.Z., Pollard J.W. Immune cell promotion of metastasis. Nat Rev Immunol. 2015 Feb; 15(2): 73–86. doi: 10.1038/nri3789.Kitamura T., Qian B.Z., Pollard J.W. Immune cell promotion of metastasis. Nat Rev Immunol. 2015 Feb; 15(2): 73–86. doi: 10.1038/nri3789.Кит О.И., Новикова И.А., Никипелова Е.А., Нистратова О.В., Бахтин А.В., Селютина О.В., Черникова Е.Н. Циркулирующие опухолевые клетки как высокоспецифичный прогностический фактор. Обзор литературы. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014; 12(2): 252–257.Kit O.I., Novikova I.A., Nikipelova E.A., Nistratova O.V., Bachtin A.V., Selutina O.V., Chernikova E.N. Circulating tumor cell as a highly specific prognostic factors. Review of the literature. International Journal of Applied and Fundamental Researchs. 2014; 12(2): 252–257. (in Russian).Bidard F.C., Peeters D.J., Fehm T., Nolé F., Gisbert-Criado R., Mavroudis D., Grisanti S., Generali D., Garcia-Saenz J.A., Stebbing J., Caldas C., Gazzaniga P., Manso L., Zamarchi R., de Lascoiti A.F., De Mattos-Arruda L., Ignatiadis M., Lebofsky R., van Laere S.J., Meier-Stiegen F., Sandri M.T., Vidal-Martinez J., Politaki E., Consoli F., Bottini A., Diaz-Rubio E., Krell J., Dawson S.J., Raimondi C., Rutten A., Janni W., Munzone E., Carañana V., Agelaki S., Almici C., Dirix L., Solomayer E.F., Zorzino L., Johannes H., Reis-Filho J.S., Pantel K., Pierga J.Y., Michiels S. Clinical validity of circulating tumour cells in patients with metastatic breast cancer: A pooled analysis of individual patient data. Lancet Oncol. 2014; 15: 406–14. doi:10.1016/S1470-2045(14)70069-5.Bidard F.C., Peeters D.J., Fehm T., Nolé F., Gisbert-Criado R., Mavroudis D., Grisanti S., Generali D., Garcia-Saenz J.A., Stebbing J., Caldas C., Gazzaniga P., Manso L., Zamarchi R., de Lascoiti A.F., De Mattos-Arruda L., Ignatiadis M., Lebofsky R., van Laere S.J., Meier-Stiegen F., Sandri M.T., Vidal-Martinez J., Politaki E., Consoli F., Bottini A., Diaz-Rubio E., Krell J., Dawson S.J., Raimondi C., Rutten A., Janni W., Munzone E., Carañana V., Agelaki S., Almici C., Dirix L., Solomayer E.F., Zorzino L., Johannes H., Reis-Filho J.S., Pantel K., Pierga J.Y., Michiels S. Clinical validity of circulating tumour cells in patients with metastatic breast cancer: A pooled analysis of individual patient data. Lancet Oncol. 2014; 15: 406–14. doi:10.1016/S1470-2045(14)70069-5.Burz C., Pop V.V., Buiga R., Daniel S., Samasca G., Aldea C., Lupan I. Circulating tumor cells in clinical research and monitoring patients with colorectal cancer. Oncotarget. 2018; 9(36): 24561–71. doi: 10.18632/oncotarget.25337.Burz C., Pop V.V., Buiga R., Daniel S., Samasca G., Aldea C., Lupan I. Circulating tumor cells in clinical research and monitoring patients with colorectal cancer. Oncotarget. 2018; 9(36): 24561–71. doi: 10.18632/oncotarget.25337.Непомнящая Е.М., Кит О.И., Нистратова О.В., Новикова И.А., Никипелова Е.А., Бахтин А.В., Ульянова Е.П., Вострикова Ж.И., Селютина О.Н. Циркулирующие опухолевые клетки и некоторые морфо-иммуногистохимические показатели при колоректальном раке. Современные проблемы науки и образования. 2016; 2 [Интернет]. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=24378 (дата обращения: 28.05.2020).Nepomnyashchaya E.M., Kit O.I., Nistratova O.V., Novikova I.A., Nikipelova E.A., Bakhtin A.V., Ulyanova E.P., Vostrikova Zh.I., Selyutina O.N. Circulating tumor cells and some morphoimmunohistochemical parameters in colorectal cancer. Modern problems of science and education. 2016; 2 [Internet]. URL: http://www.scienceeducation.ru/ru/article/view?id=24378 (cited 28.05.2020). (in Russian).Mego M., Gao H., Cohen E.N., Anfossi S., Giordano A., Sanda T., Fouad T.M., De Giorgi U., Giuliano M., Woodward W.A., Alvarez R.H., Valero V., Ueno N.T., Hortobagyi G.N., Cristofanilli M., Reuben J.M. Circulating Tumor Cells (CTC) Are Associated with Defects in Adaptive Immunity in Patients with Inflammatory Breast Cancer. J Cancer. 2016 Jun 3; 7(9): 1095–104. doi: 10.7150/jca.13098.Mego M., Gao H., Cohen E.N., Anfossi S., Giordano A., Sanda T., Fouad T.M., De Giorgi U., Giuliano M., Woodward W.A., Alvarez R.H., Valero V., Ueno N.T., Hortobagyi G.N., Cristofanilli M., Reuben J.M. Circulating Tumor Cells (CTC) Are Associated with Defects in Adaptive Immunity in Patients with Inflammatory Breast Cancer. J Cancer. 2016 Jun 3; 7(9): 1095–104. doi: 10.7150/jca.13098.Leone K., Poggiana C., Zamarchi R. The Interplay between Circulating Tumor Cells and the Immune System: From Immune Escape to Cancer Immunotherapy. Diagnostics (Basel). 2018 Aug 30; 8(3): 59. doi: 10.3390/diagnostics8030059.Leone K., Poggiana C., Zamarchi R. The Interplay between Circulating Tumor Cells and the Immune System: From Immune Escape to Cancer Immunotherapy. Diagnostics (Basel). 2018 Aug 30; 8(3): 59. doi: 10.3390/diagnostics8030059.Манина И.В., Сапрыкина Н.М., Козлов А.М., Михайлова И.Н., Григорьева И.Н., Касаткина Н.Н., Барышников А.Ю. Повышение эффективности цельноклеточной gm-csf-секретирующей противоопухолевой вакцины путем преинкубации с цитокинами. Российский биотерапевтический журнал. 2011; 3: 61–66.Manina I.V., Saprikina N.S., Kozlov A.M., Mikhaylova I.N., Grigorieva I.N., Kasatkina N.N., Barishnikov A.Y. The increasing of gm -csf produced vaccine efficiency by inhibition the cells with cytokines. Russian Journal of Biotherapy. 2011; 3: 61–66. (in Russian).Ермакова Н.П., Михайлова И.Н., Меркулова И.Б., Коняева О.И., Кульбачевская Н.Ю., Абрамова Т.В., Барышников К.А., Михайлова Л.М. Доклинические исследования токсичности противоопухолевой вакцины «Мелавак». Российский биотерапевтический журнал. 2010; 1: 57–62.Ermakova N.P., Mikhaylova I.N., Merkulova I.B., Konyaeva O.I., Kulbachevskaya N.Yu., Abramova T.V., Baryshnikov K.A., Mikhaylova L.M. Re-clinical study of anticancer vaccine «Melovac» toxicity. Russian Journal of Biotherapy. 2010; 1: 57–62. (in Russian).Бахтин А.В., Кит О.И., Новикова И.А., Златник Е.Ю., Исаева Р.Г., Селютина О.Н., Шульгина О.Г. Детекция циркулирующих в крови опухолевых клеток и их взаимоотношение с иммунокомпетентными клетками у больных генерализованными формами рака лёгкого. Современные проблемы науки и образования. 2015; 3 [Интернет]. URL: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=19734 (дата обращения: 28.05.2020).Bakhtin A.V., Kit O.I., Novikova I.A., Zlatnik E.Yu., Isaeva R.G., Selyutina O.N., Shulgina O.G. Detection of tumor cells circulating in the blood and their relationship with immunocompetent cells in patients with generalized forms of lung cancer. Modern Problems of Science and Education. 2015; 3 [Internet]. URL: https://www.science-education.ru/ru/article/view?id=19734 (cited 28.05.2020). (in Russian).Ye L., Zhang F., Li H., Yang L., Lv T., Gu W., Song Y. Circulating Tumor Cells Were Associated with the Number of T Lymphocyte Subsets and NK Cells in Peripheral Blood in Advanced Non-Small-Cell Lung Cancer. Dis Markers. 2017; 2017: 5727815. doi: 10.1155/2017/5727815.Ye L., Zhang F., Li H., Yang L., Lv T., Gu W., Song Y. Circulating Tumor Cells Were Associated with the Number of T Lymphocyte Subsets and NK Cells in Peripheral Blood in Advanced Non-Small-Cell Lung Cancer. Dis Markers. 2017; 2017: 5727815. doi: 10.1155/2017/5727815.Green T.L., Cruse J.M., Lewis R.E., Craft B.S. Circulating tumor cells (CTCs) from metastatic breast cancer patients linked to decreased immune function and response to treatment. Exp Mol Pathol. 2013 Oct; 95(2): 174–9. doi: 10.1016/j.yexmp.2013.06.013.Green T.L., Cruse J.M., Lewis R.E., Craft B.S. Circulating tumor cells (CTCs) from metastatic breast cancer patients linked to decreased immune function and response to treatment. Exp Mol Pathol. 2013 Oct; 95(2): 174–9. doi: 10.1016/j.yexmp.2013.06.013.Schölch S., Bork U., Rahbari N.N., García S., Swiersy A., Betzler A.M., Weitz J., Koch M. Circulating tumor cells of colorectal cancer. Cancer Cell Microenvironment. 2014; 1: e323. doi: 10.14800/ccm.323.Schölch S., Bork U., Rahbari N.N., García S., Swiersy A., Betzler A.M., Weitz J., Koch M. Circulating tumor cells of colorectal cancer. Cancer Cell Microenvironment. 2014; 1: e323. doi: 10.14800/ccm.323.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.