oncotomskСибирский онкологический журналSiberian journal of oncology1814-48612312-3168Tomsk National Research Medical Сепtеr of the Russian Academy of Sciences10.21294/1814-4861-2023-22-6-111-120oncotomsk-2841Research ArticleЛАБОРАТОРНЫЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯLABORATORY AND EXPERIMENTAL STUDIESИспользование ксеногенных тестикулярных антигенов в индукции противоопухолевых реакцийThe use of xenogenic testicular antigens for induction of antitumor reactionshttps://orcid.org/0000-0001-8072-6255СеледцоваГ. В.SeledtsovaG. V.

Селедцова Галина Викторовна - доктор медицинских наук, главный научный сотрудник, 

630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Galina V. Seledtsova - MD, DSc, Chief Researcher, 

14, Yadrintsevskaya St., Novosibirsk, 630099

galina-seledtsova@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7109-4687ДоржиеваА. Б.DorzhievaA. B.

Доржиева Аяна Баяровна - аспирант, 

630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Ayana B. Dorzhieva - Postgraduate, 

14, Yadrintsevskaya St., Novosibirsk, 630099

https://orcid.org/0000-0003-1435-2616ИвановаИ. П.IvanovaI. P.

Иванова Ирина Петровна - кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник, 

630099, г. Новосибирск, ул. Ядринцевская, 14

Irina P. Ivanova - MD, PhD, Senior Researcher, 

14, Yadrintsevskaya St., Novosibirsk, 630099

https://orcid.org/0000-0002-4746-8853СеледцовВ. И.SeledtsovV. I.

Селедцов Виктор Иванович, доктор медицинских наук, главный научный сотрудник,

117593, г. Москва, Литовский бульвар, 1А

Viktor I. Seledtsov - MD, DSc, Chief Researcher,

1A, Litovsky Blvd., Moscow, 117593

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт фундаментальной и клинической иммунологии»РоссияResearch Institute of Fundamental and Clinical ImmunologyRussian FederationФГБНУЗ «Центральная клиническая больница РАН»РоссияCentral Clinical Hospital of the Russian Academy of SciencesRussian Federation202303012024226111120Copyright © Селедцова Г.В., Доржиева А.Б., Иванова И.П., Селедцов В.И., 20242024Селедцова Г.В., Доржиева А.Б., Иванова И.П., Селедцов В.И.Seledtsova G.V., Dorzhieva A.B., Ivanova I.P., Seledtsov V.I.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.siboncoj.ru/jour/article/view/2841

Тестикулярные антигены (ТАГ) в норме экспрессируются только клетками тканей яичка и плаценты, иммунная система организма человека толерантна к ТАГ, но при нарушении целостности оболочек яичка эти антигены (АГ), попадая в кровоток, индуцируют в организме появление аутоиммунных реакций, направленных на элиминацию их из организма. При развитии онкологического процесса ТАГ начинают экспрессироваться клетками опухолей печени, молочной железы, поджелудочной железы, кишечника, легкого, поэтому индукция иммунологического распознавания этих АГ может сопровождаться формированием противоопухолевых реакций в организме. Для повышения иммуногенности ТАГ в работе мы использовали ксеногенный ТАГ, полученный из тестикул барана. Использование бараньих ТАГ оправдано тем фактом, что ТАГ ‒ эволюционно консервативные молекулы, следствием этого является высокая степень гомологии между дифференцировочными антигенами человека и животных.

Цель исследования ‒ оценка продолжительности жизни мышей-опухоленосителей и параметров клеточного иммунитета при различных вариантах иммунизации мышей ТАГ барана.

Материал и методы

Материал и методы. Исследование выполнено на мышах С57BL/6. Эффективность терапевтической или профилактической вакцинации ксеногенными (по отношению к мышам) бараньими ТАГ исследовали по изменению продолжительности жизни мышей-опухоленосителей меланомы В16 и карциномы LLC. Формирование иммунных реакций оценивали по пролиферативной способности спленоцитов отвечать на вакцинальные и контрольные АГ (набор MTT-assay kit (cell proliferation), Abcam) и по продукции ими IFN-gamma и IL-10 (ELISA с помощью наборов компании Cloud-Clone Corp.).

Результаты

Результаты. В модели карциномы LLC при профилактическом варианте вакцинации продолжительность жизни мышей с сингенным вариантом вакцинации не отличалась от опухолевого контроля, а при ксеногенном варианте вакцинации увеличилась на 60 %. При терапевтическом варианте вакцинации достоверных отличий в продолжительности жизни вакцинированных мышей обнаружено не было. Выявлено достоверное увеличение пролиферативной активности спленоцитов в ответ на опухолевые АГ в условиях предварительно вакцинированных ксеногенным ТАГ как у опухоленосителей LLC, так и у носителей В16. В условиях ксеногенной вакцинации у опухоленосителей В16 и LLC зафиксирована повышенная продукция спленоцитами IFN-gamma. Продукция IFN-gamma спленоцитами контрольных опухолевых мышей и в сингенном варианте вакцинации не различалась. Отмечено также достоверное снижение продукции IL-10 в ксеногенном варианте предварительной иммунизации.

Testicular antigens (TAGs) are normally expressed only by cells of testicular and placental tissues. Human immune system is tolerant to TAG, but if the integrity of the testicular membranes is disrupted, these antigens, entering the bloodstream, induce autoimmune reactions for eliminating them from the body. In malignancy, TAGs begin to be expressed by tumor cells of the liver, breast, pancreas, intestine, and lung. Immunological recognition of these AGs leads to autoimmune reactions against these AGs, i.e. antitumor reactions in the body. We used xenogenic TAGs derived from ram testis to increase TAG immunogenicity. The use of ram TAGs is justified by the fact that TAGs are evolutionarily conserved molecules and there is a high degree of homology between human and animal TAGs.

The purpose of the study was to evaluate the lifespan of tumor-bearing mice and parameters of cellular immunity in various options for immunizing mice with ram TAGs.

Material and Methods

Material and Methods. C57BL/6 mice were used. The efficacy of therapeutic or prophylactic vaccination with xenogenic TAGs was studied by changing lifespan of B16 and LLC tumor-bearing mice. Formation of immune responses was evaluated by proliferative ability of splenocytes to respond to vaccination and control AGs and by their production of IFN-gamma and IL-10.

Results

Results. In the LLC carcinoma model with a preventive vaccination option, the lifespan of mice with syngeneic vaccination did not differ from the tumor control; the lifespan of mice with xenogeneic vaccination increased by 60%. In therapeutic vaccination option, no significant differences in lifespan of vaccinated mice were found. A significant increase in the proliferative activity of splenocytes in response to tumor AGs was found in both LLC- and B16 tumor-bearing mice previously vaccinated with xenogenic TAGs. The increased IFN-gamma production by splenocytes was observed in B16 and LLC tumorbearing mice with xenogeneic vaccination. The IFN-gamma production by splenocytes in tumor-bearing mice with syngeneic vaccination was not increased. A significant decrease in IL-10 production was noted in mice with xenogeneic vaccination.

тестикулярный антигенпротивоопухолевый иммунитетксеногенная вакцинацияTesticular antigenantitumor immunityxenogenic vaccinationReferencesChristof T., Baritaki S., Falzone L., Libra M., Zaravinos A. Current Perspectives in Cancer Immunotherapy. Cancers (Basel). 2019; 11(10): 1472. doi: 10.3390/cancers11101472.Christof T., Baritaki S., Falzone L., Libra M., Zaravinos A. Current Perspectives in Cancer Immunotherapy. Cancers (Basel). 2019; 11(10): 1472. doi: 10.3390/cancers11101472.Quail D.F., Joyce J.A. Microenvironmental regulation of tumor progression and metastasis. Nat Med. 2013; 19(11): 1423–37. doi: 10.1038/nm.3394.Quail D.F., Joyce J.A. Microenvironmental regulation of tumor progression and metastasis. Nat Med. 2013; 19(11): 1423–37. doi: 10.1038/nm.3394.Klemm F., Joyce J.A. Microenvironmental regulation of therapeutic response in cancer. Trends Cell Biol. 2015; 25(4): 198–213. doi: 10.1016/j.tcb.2014.11.006.Klemm F., Joyce J.A. Microenvironmental regulation of therapeutic response in cancer. Trends Cell Biol. 2015; 25(4): 198–213. doi: 10.1016/j.tcb.2014.11.006.Gordeeva O. Cancer-testis antigens: Unique cancer stem cell biomarkers and targets for cancer therapy. Semin Cancer Biol. 2018; 53: 75–89. doi: 10.1016/j.semcancer.2018.08.006.Gordeeva O. Cancer-testis antigens: Unique cancer stem cell biomarkers and targets for cancer therapy. Semin Cancer Biol. 2018; 53: 75–89. doi: 10.1016/j.semcancer.2018.08.006.Gjerstorff M.F., Andersen M.H., Ditzel H.J. Oncogenic cancer/testis antigens: prime candidates for immunotherapy. Oncotarget. 2015; 6(18): 15772–87. doi: 10.18632/oncotarget.4694.Gjerstorff M.F., Andersen M.H., Ditzel H.J. Oncogenic cancer/testis antigens: prime candidates for immunotherapy. Oncotarget. 2015; 6(18): 15772–87. doi: 10.18632/oncotarget.4694.Strioga M.M., Darinskas A., Pasukoniene V., Mlynska A., Ostapenko V., Schijns V. Xenogeneic therapeutic cancer vaccines as breakers of immune tolerance for clinical application: to use or not to use? Vaccine. 2014; 32(32): 4015–24. doi: 10.1016/j.vaccine.2014.05.006.Strioga M.M., Darinskas A., Pasukoniene V., Mlynska A., Ostapenko V., Schijns V. Xenogeneic therapeutic cancer vaccines as breakers of immune tolerance for clinical application: to use or not to use? Vaccine. 2014; 32(32): 4015–24. doi: 10.1016/j.vaccine.2014.05.006.Salmaninejad A., Zamani M.R., Pourvahedi M., Golchehre Z., Hosseini Bereshneh A., Rezaei N. Cancer/Testis Antigens: Expression, Regulation, Tumor Invasion, and Use in Immunotherapy of Cancers. Immunol Invest. 2016; 45(7): 619–40. doi: 10.1080/08820139.2016.1197241.Salmaninejad A., Zamani M.R., Pourvahedi M., Golchehre Z., Hosseini Bereshneh A., Rezaei N. Cancer/Testis Antigens: Expression, Regulation, Tumor Invasion, and Use in Immunotherapy of Cancers. Immunol Invest. 2016; 45(7): 619–40. doi: 10.1080/08820139.2016.1197241.Ren S., Zhang Z., Li M., Wang D., Guo R., Fang X., Chen F. Cancer testis antigen subfamilies: Attractive targets for therapeutic vaccine (Review). Int J Oncol. 2023; 62(6): 71. doi: 10.3892/ijo.2023.5519.Ren S., Zhang Z., Li M., Wang D., Guo R., Fang X., Chen F. Cancer testis antigen subfamilies: Attractive targets for therapeutic vaccine (Review). Int J Oncol. 2023; 62(6): 71. doi: 10.3892/ijo.2023.5519.Plaen E.D., Backer O.D., Arnaud D., Bonjean B., Chomez P., Martelange V., Avner P., Baldacci P., Babinet C., Hwang S.Y., Knowles B., Boon T. A New Family of Mouse Genes Homologous to the Human MAGE Genes. Genomics. 1999; 55(2): 176–84. doi: 10.1006/geno.1998.5638.Plaen E.D., Backer O.D., Arnaud D., Bonjean B., Chomez P., Martelange V., Avner P., Baldacci P., Babinet C., Hwang S.Y., Knowles B., Boon T. A New Family of Mouse Genes Homologous to the Human MAGE Genes. Genomics. 1999; 55(2): 176–84. doi: 10.1006/geno.1998.5638.Zhang X., Cui H., Zhang W., Li Z., Gao J. Engineered tumor cellderived vaccines against cancer: The art of combating poison with poison. Bioact Mater. 2022; 22: 491–517. doi: 10.1016/j.bioactmat.2022.10.016.Zhang X., Cui H., Zhang W., Li Z., Gao J. Engineered tumor cellderived vaccines against cancer: The art of combating poison with poison. Bioact Mater. 2022; 22: 491–517. doi: 10.1016/j.bioactmat.2022.10.016.Welters M.J., van der Sluis T.C., van Meir H., Loof N.M., van Ham V.J., van Duikeren S., Santegoets S.J., Arens R., de Kam M.L., Cohen A.F., van Poelgeest M.I., Kenter G.G., Kroep J.R., Burggraaf J., Melief C.J., van der Burg S.H. Vaccination during myeloid cell depletion by cancer chemotherapy fosters robust T cell responses. Sci Transl Med. 2016; 8(334). doi: 10.1126/scitranslmed.aad8307.Welters M.J., van der Sluis T.C., van Meir H., Loof N.M., van Ham V.J., van Duikeren S., Santegoets S.J., Arens R., de Kam M.L., Cohen A.F., van Poelgeest M.I., Kenter G.G., Kroep J.R., Burggraaf J., Melief C.J., van der Burg S.H. Vaccination during myeloid cell depletion by cancer chemotherapy fosters robust T cell responses. Sci Transl Med. 2016; 8(334). doi: 10.1126/scitranslmed.aad8307.Mazzarella L., Duso B.A., Trapani D., Belli C., D’Amico P., Ferraro E., Viale G., Curigliano G. The evolving landscape of ‘nextgeneration’ immune checkpoint inhibitors: A review. Eur J Cancer. 2019; 117: 14–31. doi: 10.1016/j.ejca.2019.04.035.Mazzarella L., Duso B.A., Trapani D., Belli C., D’Amico P., Ferraro E., Viale G., Curigliano G. The evolving landscape of ‘nextgeneration’ immune checkpoint inhibitors: A review. Eur J Cancer. 2019; 117: 14–31. doi: 10.1016/j.ejca.2019.04.035.Mariathasan S., Turley S.J., Nickles D., Castiglioni A., Yuen K., Wang Y., Kadel E.E., Koeppen H., Astarita J.L., Cubas R., Jhunjhunwala S., Banchereau R., Yang Y., Guan Y., Chalouni C., Ziai J., Şenbabaoğlu Y., Santoro S., Sheinson D., Hung J., Giltnane J.M., Pierce A.A., Mesh K., Lianoglou S., Riegler J., Carano R.A.D., Eriksson P., Höglund M., Somarriba L., Halligan D.L., van der Heijden M.S., Loriot Y., Rosenberg J.E., Fong L., Mellman I., Chen D.S., Green M., Derleth C., Fine G.D., Hegde P.S., Bourgon R., Powles T. TGFβ attenuates tumour response to PD-L1 blockade by contributing to exclusion of T cells. Nature. 2018; 554(7693): 544–8. doi: 10.1038/nature25501.Mariathasan S., Turley S.J., Nickles D., Castiglioni A., Yuen K., Wang Y., Kadel E.E., Koeppen H., Astarita J.L., Cubas R., Jhunjhunwala S., Banchereau R., Yang Y., Guan Y., Chalouni C., Ziai J., Şenbabaoğlu Y., Santoro S., Sheinson D., Hung J., Giltnane J.M., Pierce A.A., Mesh K., Lianoglou S., Riegler J., Carano R.A.D., Eriksson P., Höglund M., Somarriba L., Halligan D.L., van der Heijden M.S., Loriot Y., Rosenberg J.E., Fong L., Mellman I., Chen D.S., Green M., Derleth C., Fine G.D., Hegde P.S., Bourgon R., Powles T. TGFβ attenuates tumour response to PD-L1 blockade by contributing to exclusion of T cells. Nature. 2018; 554(7693): 544–8. doi: 10.1038/nature25501.You G., Kim Y., Lee J.H., Song J., Mok H. Exosome-modifed PLGA microspheres for improved internalization into dendritic cells and macrophages. Biotechnol Bioproc E. 2020; 25(4): 521–7. doi: 10.1007/s12257-020-0008-7.You G., Kim Y., Lee J.H., Song J., Mok H. Exosome-modifed PLGA microspheres for improved internalization into dendritic cells and macrophages. Biotechnol Bioproc E. 2020; 25(4): 521–7. doi: 10.1007/s12257-020-0008-7.Palena C., Schlom J. Vaccines against human carcinomas: strategies to improve antitumor immune responses. J Biomed Biotechnol. 2010. doi: 10.1155/2010/380697.Palena C., Schlom J. Vaccines against human carcinomas: strategies to improve antitumor immune responses. J Biomed Biotechnol. 2010. doi: 10.1155/2010/380697.Seledtsov V.I., Shishkov A.A., Seledtsova G.V. Xenovaccinotherapy for cancer, current cancer treatment – Novel Beyond Conventional Approaches, Öner Özdemir (Ed.). InTech. 2011. 416–28. doi: 10.5772/23671.Seledtsov V.I., Shishkov A.A., Seledtsova G.V. Xenovaccinotherapy for cancer, current cancer treatment – Novel Beyond Conventional Approaches, Öner Özdemir (Ed.). InTech. 2011. 416–28. doi: 10.5772/23671.Kraśko J.A., Žilionytė K., Darinskas A., Dobrovolskienė N., Mlynska A., Riabceva S., Zalutsky I., Derevyanko M., Kulchitsky V., Karaman O., Fedosova N., Symchych T.V., Didenko G., Chekhun V., Strioga M., Pašukonienė V. Post-operative unadjuvanted therapeutic xenovaccination with chicken whole embryo vaccine suppresses distant micrometastases and prolongs survival in a murine Lewis lung carcinoma model. Oncol Lett. 2018; 15(4): 5098–104. doi: 10.3892/ol.2018.7950.Kraśko J.A., Žilionytė K., Darinskas A., Dobrovolskienė N., Mlynska A., Riabceva S., Zalutsky I., Derevyanko M., Kulchitsky V., Karaman O., Fedosova N., Symchych T.V., Didenko G., Chekhun V., Strioga M., Pašukonienė V. Post-operative unadjuvanted therapeutic xenovaccination with chicken whole embryo vaccine suppresses distant micrometastases and prolongs survival in a murine Lewis lung carcinoma model. Oncol Lett. 2018; 15(4): 5098–104. doi: 10.3892/ol.2018.7950.Huang C.P., Wu C.C., Shyr C.R. Combination of novel intravesical xenogeneic urothelial cell immunotherapy and chemotherapy enhances antitumor efcacy in preclinical murine bladder tumor models. Cancer Immunol Immunother. 2021; 70(5): 1419–33. doi: 10.1007/s00262-020-02775-6.Huang C.P., Wu C.C., Shyr C.R. Combination of novel intravesical xenogeneic urothelial cell immunotherapy and chemotherapy enhances antitumor efcacy in preclinical murine bladder tumor models. Cancer Immunol Immunother. 2021; 70(5): 1419–33. doi: 10.1007/s00262-020-02775-6.Usha L., Klapko O., Edassery S. Xenogeneic fbroblasts inhibit the growth of the breast and ovarian cancer cell lines in co-culture. Neoplasma. 2021; 68(6): 1265–71. doi: 10.4149/neo_2021_210226N252.Usha L., Klapko O., Edassery S. Xenogeneic fbroblasts inhibit the growth of the breast and ovarian cancer cell lines in co-culture. Neoplasma. 2021; 68(6): 1265–71. doi: 10.4149/neo_2021_210226N252.

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