Введение

oncotomsk

Сибирский онкологический журнал

Siberian journal of oncology

1814-48612312-3168

Tomsk National Research Medical Сепtеr of the Russian Academy of Sciences

10.21294/1814-4861-2021-20-1-97-104

oncotomsk-1696

Research Article

ЛАБОРАТОРНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

LABORATORY AND EXPERIMENTAL STUDIES

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ CD133 И CD44 МАРКЕРОВ ОПУХОЛЕВЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ПРИ МЕТАСТАТИЧЕСКОМ И НЕМЕТАСТАТИЧЕСКОМ РАКЕ ЖЕЛУДКА

FEATURES OF EXPRESSION OF CD133 AND CD44 MARKERS OF TUMOR STEM CELLS WITH METASTATIC AND NON-METASTATIC GASTRIC CANCER

https://orcid.org/0000-0003-0874-5261

Сагакянц

А. Б.

Sagakyants

A. B.

кандидат биологических наук, доцент, руководитель лаборатории иммунофенотипирования опухолей

SPIN-код: 7272-1408. Researcher ID (WOS): M-8378-2019. Author ID (Scopus): 24329773900Россия, г. Ростов-на-Дону, 344037, ул. 14-я линия, 63

PhD, Associate Professor, Head of Laboratory of Tumor Immunophenotyping

Researcher ID (WOS): M-8378-2019. Author ID (Scopus): 24329773900

asagak@rambler.ru

https://orcid.org/0000-0003-3061-6108

Кит

О. И.

Kit

O. I.

доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН, генеральный директор

SPIN-код: 1728-0329. Researcher ID (WOS): U-2241-2017. Author ID (Scopus): 55994103100Россия, г. Ростов-на-Дону, 344037, ул. 14-я линия, 63

MD, DSc, Professor, General Director

Researcher ID (WOS): U-2241-2017. Author ID (Scopus): 55994103100

Ульянова

Е. П.

Ulyanova

E. P.

научный сотрудник лаборатории иммунофенотипирования опухолей,

SPIN-код: 1243-9475. AuthorID (РИНЦ): 759154 Россия, г. Ростов-на-Дону, 344037, ул. 14-я линия, 63

Researcher, Laboratory of Tumor Immunophenotyping

63, 14th Line Street, 344037-Rostov-on-Don, Russia

Златник

Е. Ю.

Zlatnik

E. Yu.

доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории иммунофенотипирования опухолей

SPIN-код: 4137-7410. Author ID (Scopus): 6603160432 Россия, г. Ростов-на-Дону, 344037, ул. 14-я линия, 63

MD, DSc, Professor, Leading Researcher, Laboratory of Tumor Immunophenotyping

Author ID (Scopus): 6603160432

https://orcid.org/0000-0002-6496-9641

Новикова

И. А.

Novikova

I. A.

кандидат медицинских наук, заместитель генерального директора по науке

SPIN-код: 4810-2424. Researcher ID (WOS): E-7710-2018. Author ID (Scopus): 7005153343Россия, г. Ростов-на-Дону, 344037, ул. 14-я линия, 63

PhD, Deputy Director General for Science

Researcher ID (WOS): E-7710-2018. Author ID (Scopus): 7005153343

Шульгина

О. Г.

Shulgina

O. G.

младший научный сотрудник лаборатории иммунофенотипирования опухолей

SPIN-код: 9668-3042. AuthorID (РИНЦ): 886334 Россия, г. Ростов-на-Дону, 344037, ул. 14-я линия, 63

Junior Researcher, Laboratory of Tumor Immunophenotyping

63, 14th Line Street, 344037-Rostov-on-Don, Russia

https://orcid.org/0000-0003-1957-7363

Геворкян

Ю. А.

Gevorkyan

Yu. A.

доктор медицинских наук, профессор, заведующий отделом абдоминальной онкологии № 2

SPIN-код: 8643-2348. AuthorID (РИНЦ): 711165Россия, г. Ростов-на-Дону, 344037, ул. 14-я линия, 63

MD, DSc, Professor, Head of Department Abdominal Oncology No. 2

63, 14th Line Street, 344037-Rostov-on-Don, Russia

https://orcid.org/0000-0002-0118-4935

Солдаткина

Н. В.

Soldatkina

N. V.

доктор медицинских наук, старший научный сотрудник

SPIN-код: 8392-6679. AuthorID (РИНЦ): 440046Россия, г. Ростов-на-Дону, 344037, ул. 14-я линия, 63

MD, DSc, Senior Researcher

63, 14th Line Street, 344037-Rostov-on-Don, Russia

Самойленко

Н. С.

Samoylenko

N. S.

Postgraduate

63, 14th Line Street, 344037-Rostov-on-Don, Russia

Дженкова

Е. А.

Dzhenkova

E. A.

доктор биологических наук, доцент, ученый секретарь

SPIN-код: 6206-6222. Author ID (Scopus): 6507889745. Researcher ID (WOS): K-9622-2014 Россия, г. Ростов-на-Дону, 344037, ул. 14-я линия, 63

DSc, Associate Professor, Scientific Secretary

Author ID (Scopus): 6507889745. Researcher ID (WOS): K-9622-2014

Шапошников

А. В.

Shaposhnikov

A. V.

доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник торакоабдоминального отдела

SPIN-код: 8756-9438. Author ID (Scopus): 7005752070 Россия, г. Ростов-на-Дону, 344037, ул. 14-я линия, 63

MD, DSc, Professor, Chief Researcher of the Thoracicabdominal Department

Author ID (Scopus): 7005752070

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр онкологии» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияNational Medical Research Centre for OncologyRussian Federation

2021

05032021

20197104

2021

Сагакянц А.Б., Кит О.И., Ульянова Е.П., Златник Е.Ю., Новикова И.А., Шульгина О.Г., Геворкян Ю.А., Солдаткина Н.В., Самойленко Н.С., Дженкова Е.А., Шапошников А.В.

Sagakyants A.B., Kit O.I., Ulyanova E.P., Zlatnik E.Y., Novikova I.A., Shulgina O.G., Gevorkyan Y.A., Soldatkina N.V., Samoylenko N.S., Dzhenkova E.A., Shaposhnikov A.V.

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/1696

Введение

Введение. В структуре смертности рак желудка (РЖ) занимает второе место, что обусловлено поздней диагностикой в сочетании с агрессивным течением заболевания. Особую роль в патогенезе и метастазировании опухоли отводят опухолевым стволовым клеткам, ответственным за устойчивость к химио- и радиотерапии и обусловливающим прогрессию опухоли.

Цель исследования – определение cd44 и cd133 маркеров опухолевых стволовых клеток в ткани опухоли при неметастатическом и метастатическом раке желудка с использованием иммуногистохимического метода.

Материал и методы

Материал и методы. Проведено проспективное исследование опухолевой ткани у больных раком желудка: 1-я группа – 20 больных РЖ t3–4аN0–3m0, степень дифференцировки опухоли – g2, средний возраст – 58,9 ± 9,7 года; 2-я группа – 20 больных РЖ t3–4аN0–3m1 с метастатическим поражением брюшины, степень дифференцировки опухоли – g2, средний возраст – 53,4 ± 11,9 года. Экспрессию cd44 и cd133 в ткани опухолей осуществляли иммуногистохимическим методом.

Результаты

Результаты. Выявлены отличия в количестве опухолевых клеток, экспрессирующих cd44 маркер при наличии и отсутствии метастазов у больных раком желудка – их количество составило 10,0 ± 3,08 % и 6,0 ± 2,3 % соответственно. При этом cd133 молекула при наличии метастазов выявлялась в 95 %, при их отсутствии – в 80 % случаев. Средний уровень cd133+-клеток при метастатическом раке желудка составил 21,3 ± 11,6 %, при локализованном – 10,0 ± 2,4 %.

Заключение

Заключение. Степень экспрессии выбранных молекул имела характерные отличия у больных различными формами рака желудка, что может быть использовано в дальнейшем для понимания результатов лечения и прогноза течения заболевания.

Background

Background. Gastric cancer is the second leading cause of cancer-related death due to advanced disease. A special role in the pathogenesis and metastasis of the tumor is assigned to tumor stem cells (TSC ), responsible for resistance to chemotherapy and radiotherapy and causing tumor progression.

Objective

Objective: to determine the CD 44 and CD 133 markers of TSC in tumor tissues of non-metastatic and metastatic gastric cancer using the immunohistochemical method.

Material and Methods

Material and Methods. A prospective study of tumors in patients with gastric cancer was conducted: Group 1 – 20 people with T3–4aN0–3M0G2 tumor, average age 58.9 ± 9.7; Group 2 – 20 people with T3–4aN0–3M1G2 tumor, with metastases in the peritoneum, average age 53.4 ± 11.9. The expression of CD 44 and CD 133 in the tumor tissue was determined by immunohistochemistry.

Results

Results. Differences were found in the number of tumor cells expressing the CD 44 marker in the presence and absence of metastases in patients with gastric cancer – their number was 10.0 ± 3.08 and 6.0 ± 2.3, respectively. The CD 133 molecule was detected in 100 % of cases having metastases, while in cases having no metastases, the marker was detected only in 80 % of cases. The average percentage of CD 133 + cells was 21.3 ± 11.6 % in patients with metastatic gastric cancer and 10.0 ± 2.4 % in patients having no metastases.

Conclusion

Conclusion. The degree of expression of the CD 44 and CD 133 markers had characteristic differences in patients with gastric cancer, which can be used further to explain the results of the treatment and the prognosis of the disease.

опухолевые стволовые клеткирак желудкаиммуногистохимическая идентификацияcd133cd44

tumor stem cellsgastric cancerimmunohistochemical identificationCD133CD44

Данная работа выполнена в рамках Госзадания «Изучение возможности применения опухолевых стволовых клеток человека для создания модели ксеногенной опухоли в эксперименте».

This work was performed under Government task «Study of the possibility of using human tumor stem cells to create a model of a xenogenic tumor in the experiment».

References1

Каприн А.Д., Старинский В.В., Петрова Г.В. Состояние онкологической помощи населению России в 2016 году. М., 2017. 236 с.

Kaprin A.D., Starinskiy V.V., Petrova G.V. The state of cancer care for the population of Russia in 2016. Moscow, 2017. 236 p. (in Russian).

Кит О.И., Геворкян Ю.А., Солдаткина Н.В., Новикова И.А., Гусарева М.А., Кожушко М.А.Молекулярно-морфологические эффекты предоперационной лучевой терапии крупным фракционированием дозы при раке прямой кишки. Молекулярная медицина. 2017; 15(2): 39–43.

Kit O.I., Gevorkyan Yu.A., Soldatkina N.V., Novikova I.A., Gusareva M.A., Kozhushko M.A. Molecular and morphological effects of preoperative hypofractionation for rectal cancer. Molecular medicine. 2017; 15(2): 39–43. (in Russian).

Никипелова Е.А., Кит О.И., Шапошников А.В., Златник Е.Ю., Новикова И.А., Владимирова Л.Ю., Позднякова В.В., Лысенко И.Б., Шевченко А.Н., Демидова А.А. Иммунологические критерии развития отдаленных метастазов рака толстой кишки. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Серия: Естественные науки. 2017; 3–2 (195–2): 96–101.

Nikipelova E.A., Kit O.I., Shaposhnikov A.V., Zlatnik E.Yu., Novikova I.A., Vladimirova L.Yu., Pozdnyakova V.V., Lysenko I.B., Shevchenko A.N., Demidova A.A. Immunologic criteria for the development of distant metastases from colon cancer. Science journal. Bulletin of Higher Education Institutes. North Caucasus Region. Natural Sciences. 2017; 3–2 (195–2): 96–101. (in Russian).

Kim W.T., Ryu C.J. Cancer stem cell surface markers on normal stem cells. BMB Rep. 2017 Jun; 50(6): 285–298. doi: 10.5483/bmbrep.2017.50.6.039.

Meacham C.E., Morrison S.J. Tumour heterogeneity and cancer cell plasticity. Nature. 2013 Sep 19; 501(7467): 328–37. doi: 10.1038/nature12624.

Wang J.Y., Chang C.C., Chiang C.C., Chen W.M., Hung S.C. Silibinin suppresses the maintenance of colorectal cancer stem-like cells by inhibiting PP2A/AKT/mTOR pathways. J Cell Biochem. 2012 May; 113(5): 1733–43. doi: 10.1002/jcb.24043.

Yeung T.M., Gandhi S.C., Wilding J.L., Muschel R., Bodmer W.F. Cancer stem cells from colorectal cancer-derived cell lines. Proc Natl Acad Sci USA. 2010 Feb 23; 107(8): 3722–7. doi: 10.1073/pnas.0915135107.

Louderbough J.M., Schroeder J.A. Understanding the dual nature of CD44 in breast cancer progression. Mol Cancer Res. 2011 Dec; 9(12): 1573–86. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-11-0156.

Пучинская М.В. Маркеры опухолевых стволовых клеток и их прогностическое значение. Архив патологии. 2016; 2: 47–54.

Puchinskaya M.V. Cancer stem cell markers and their prognostic value. Pathology Archive, 2016; 2: 47–54. (in Russian).

Златник Е.Ю., Кит О.И., Новикова И.А., Ульянова Е.П., Сагакянц А.Б., Теплякова М.А., Егоров Г.Ю., Чупанов Г.М., Черникова Е.Н. Возможная роль стволовых опухолевых клеток в процессах метастазирования колоректального рака. Современные проблемы науки и образования. 2018. 6. [Интернет]. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=28217 (cited 28.05.2019).

Zlatnik E.Yu., Kit O.I., Novikova I.A., Ulyanova E.P., Sagakyants A.B., Teplyakova M.A., Egorov G.Y., Chupanov G.M., Chernikova E.N. The possible role of cancer stem cells in metastatic process of colorectal cancer. 2018. 6. [Internet]. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=28217 (cited 28.05.2019). (in Russian).

Afify A., Durbin-Johnson B., Virdi A., Jess H. The expression of CD44v6 in colon: from normal to malignant. Ann Diagn Pathol. 2016 Feb; 20: 19–23. doi: 10.1016/j.anndiagpath.2015.10.010.

Du L., Wang H., He L., Zhang J., Ni B., Wang X., Jin H., Cahuzac N., Mehrpour M., Lu Y., Chen Q. CD44 is of functional importance for colorectal cancer stem cells. Clin Cancer Res. 2008; 14(21): 6751–60. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-08-1034.

Nagano O., Saya H. Mechanism and biological significance of CD44 cleavage. Cancer Sci. 2004; 95(12): 930–5. doi: 10.1111/j.1349-7006.2004.tb03179.x.

Harada N., Mizoi T., Kinouchi M., Hoshi K., Ishii S., Shiiba K., Sasaki I., Matsuno S. Introduction of antisense CD44S CDNA down-regulates expression of overall CD44 isoforms and inhibits tumor growth and metastasis in highly metastatic colon carcinoma cells. Int J Cancer. 2001 Jan 1; 91(1): 67–75. doi: 10.1002/1097-0215(20010101)91:1<67::aidijc1011>3.0.co;2-d.

Dallas M.R., Liu G., Chen W.C., Thomas S.N., Wirtz D., Huso D.L., Konstantopoulos K. Divergent roles of CD44 and carcinoembryonic antigen in colon cancer metastasis. FASEB J. 2012 Jun; 26(6): 2648–56. doi: 10.1096/fj.12-203786.

Ropponen K.M., Eskelinen M.J., Lipponen P.K., Alhava E., Kosma V.M. Expression of CD44 and variant proteins in human colorectal cancer and its relevance for prognosis. Scand J Gastroenterol. 1998 Mar; 33(3): 301–9. doi: 10.1080/00365529850170900.

Lingala S., Cui Y.Y., Chen X., Ruebner B.H., Qian X.F., Zern M.A., Wu J. Immunohistochemical staining of cancer stem cell markers in hepatocellular carcinoma. Exp Mol Pathol. 2010 Aug; 89(1): 27–35. doi: 10.1016/j.yexmp.2010.05.005.

Kojima M., Ishii G., Atsumi N., Fujii S., Saito N., Ochiai A. Immunohistochemical detection of CD133 expression in colorectal cancer: a clinicopathological study. Cancer Sci. 2008 Aug; 99(8): 1578–83. doi: 10.1111/j.1349-7006.2008.00849.x.

Zhao P., Li Y., Lu Y. Aberrant expression of CD133 protein correlates with Ki-67 expression and is a prognostic marker in gastric adenocarcinoma. BMC Cancer. 2010 May 20; 10: 218. doi: 10.1186/1471-2407-10-218.

Horst D., Kriegl L., Engel J., Kirchner T., Jung A. Prognostic significance of the cancer stem cell markers CD133, CD44, and CD166 in colorectal cancer. Cancer Invest. 2009 Oct; 27(8): 844–50. doi: 10.1080/07357900902744502.

Tan Y., Chen B., Xu W., Zhao W., Wu J. Clinicopathological significance of CD133 in lung cancer: A meta-analysis. Mol Clin Oncol. 2014 Jan; 2(1): 111–115. doi: 10.3892/mco.2013.195.

Сагакянц А.Б., Франциянц Е.М., Златник Е.Ю., Геворкян Ю.А., Солдаткина Н.В., Бондаренко Е.С., Самойленко Н.С., Ульянова Е.П., Шульгина О.Г., Дашков А.В., Каймакчи Д.О., Егоров Г.Ю., Гречкин Ф.Н. Экспрессия маркеров опухолевых стволовых клеток при различных формах рака желудка. Современные проблемы науки и образования. 2018; 5. [Интернет]. URL: http://www.science-education.ru/article/view?id=28129 (cited 28.05.2019).

Sagakyants A.B., Frantsiyants E.M., Zlatnik E.Yu., Gevorkyan Y.A., Soldatkina N.V., Bondarenko E.S., Samoylenko N.S., Ulyanova E.P., Shulgina O.G., Dashkov A.V., Kaymakchi D.O., Egorov G.Y., Grechkin F.N. Expression of markers of tumor stem cells in different forms of gastric cancer. Modern problems of science and education. 2018; 5. [Internet]. URL: http://www.science-education.ru/article/view?id=28129 (cited 28.05.2019). (in Russian).

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