Preview

Сибирский онкологический журнал

Расширенный поиск

Морфологическая гетерогенность внутриопухолевых макрофагов в опухоли предстательной железы

https://doi.org/10.21294/1814-4861-2022-21-6-81-90

Аннотация

Введение. Наиболее распространенным среди мужчин во всем мире является рак предстательной железы (РПЖ). В прогрессировании РПЖ общее количество макрофагов в опухолевой ткани ассоциировано с плохим прогнозом и повышенным риском метастазирования. Однако гетерогенность внутриопухолевых макрофагов на различных стадиях развития заболевания и роль опухоль-ассоциированных макрофагов (ОАМ) при раке простаты изучены недостаточно.

Цель исследования ‒ анализ морфологических особенностей, размера и количества макрофагов в образцах тканей РПЖ и выявление взаимосвязи их субпопуляций с клиническими данными пациентов.

Материал и методы. Иммуногистохимический анализ парафиновых блоков опухолевой ткани 36 пациентов с РПЖ стадии pT2a–3bN0–1M0 проводили с использованием антител к скавенджер-рецептору CD68. Результаты. В опухолевой ткани обнаружены «пенистые» CD68-позитивные макрофаги. Анализ показателя «количество макрофагов на общее количество полей зрения с макрофагами» продемонстрировал рост значений по мере прогрессирования опухолевого процесса. Он оказался самым низким у пациентов с суммой баллов по шкале Глисона 6 – 5,8 и самым высоким – 11,0, у пациентов с баллом по шкале Глисона ≥ 8. Макрофаги образовывали более крупные скопления у пациентов с тяжелой формой РПЖ. Мелкие (менее 100 мкм2), но не крупные (более 100 мкм2) макрофаги встречались значительно чаще у пациентов с метастазами в лимфоузлы – 48 против 24 в группе N0 (р=0,14). Количество мелких макрофагов возрастало в ряду пациентов с суммой баллов по шкале Глисона 6, 7 и ≥ 8 – 24; 47,5; 72 соответственно (р=0,052).

Заключение. По мере прогрессирования опухолевого процесса и повышения риска биохимического рецидива демонстрировались тенденция к увеличению общей площади крупных, пенистых ОАМ, вероятно, богатых липидами, а также большее распространение мелких, секретирующих макрофагов и склонность к образованию кластеров. Вероятно, пенистые макрофаги принимают участие в дальнейшем привлечении мелких, что в дальнейшем ведет к метастазированию и опухолевой прогрессии. 

Об авторах

К. В. Данилко
ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Данилко Ксения Владимировна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ЦНИЛ, 

450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3



К. И. Еникеева
ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Еникеева Кадрия Ильдаровна, ассистент кафедры фармакологии с курсом клинической фармакологии, 

450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3



И. Р. Кабиров
ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Кабиров Ильдар Раифович, кандидат медицинских наук, доцент кафедры урологии с курсом ИДПО, 

450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3



С. Ю. Максимова
ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Максимова Серафима Юрьевна, ассистент кафедры урологии с курсом ИДПО, 

450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3



Д. С. Вишняков
ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Вишняков Дмитрий Сергеевич, младший научный сотрудник ЦНИЛ, 

450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3



Ю. Г. Кжышковска
Институт трансфузионной медицины и иммунологии, Университет Гейдельберга; Служба крови Немецкого Красного Креста Баден-Вюртемберг-Гессен; ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский государственный университет»; ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России
Германия

Кжышковска Юлия Георгиевна, доктор биологических наук, профессор, заведующая отделом врожденного иммунитета и иммунологической толерантности, медицинский факультет Маннгейма, 68167, г. Маннгейм, Theodor-Kutzer-Ufer, 1-322;

68167, г. Маннгейм, Friedrich-Ebert, 1073;

заведующая лабораторией трансляционной клеточной и молекулярной биомедицины, 634050, г. Томск, ул. Ленина, 364;

заведующая лабораторией, 634050, г. Томск, Московский тракт, 2



В. Н. Павлов
ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Павлов Валентин Николаевич, доктор медицинских наук, академик РАН, заведующий кафедрой урологии с курсом ИДПО,

450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3



Список литературы

1. Torre L.A., Bray F., Siegel R.L., Ferlay J., Lortet-Tieulent J., Jemal A. Global cancer statistics, 2012. CA Cancer J Clin. 2015; 65(2): 87–108. doi: 10.3322/caac.21262.

2. Global Burden of Disease Cancer Collaboration, Fitzmaurice C., Abate D., Abbasi N., Abbastabar H., Abd-Allah F., Abdel-Rahman O., Abdelalim A., Abdoli A., Abdollahpour I., Abdulle A.S.M., Abebe N.D., Abraha H.N., Abu-Raddad L.J., at al. Global, Regional, and National Cancer Incidence, Mortality, Years of Life Lost, Years Lived With Disability, and Disability-Adjusted Life-Years for 29 Cancer Groups, 1990 to 2017: A Systematic Analysis for the Global Burden of Disease Study. JAMA Oncol. 2019; 5(12): 1749–68. doi: 10.1001/jamaoncol.2019.2996. Erratum in: JAMA Oncol. 2020; 6(3): 444. Erratum in: JAMA Oncol. 2020; 6(5): 789. Erratum in: JAMA Oncol. 2021; 7(3): 466.

3. Steele C.B., Li J., Huang B., Weir H.K. Prostate cancer survival in the United States by race and stage (2001-2009): Findings from the CONCORD-2 study. Cancer. 2017; 123 (Suppl 24): 5160–77. doi: 10.1002/cncr.31026.

4. Sfanos K.S., Yegnasubramanian S., Nelson W.G., De Marzo A.M. The inflammatory microenvironment and microbiome in prostate cancer development. Nat Rev Urol. 2018; 15(1): 11–24. doi: 10.1038/nrurol.2017.167.

5. Patysheva M., Larionova I., Stakheyeva M., Grigoryeva E., Iamshchikov P., Tarabanovskaya N., Weiss C., Kardashova J., Frolova A., Rakina M., Prostakishina E., Zhuikova L., Cherdyntseva N., Kzhyshkowska J. Efect of Early-Stage Human Breast Carcinoma on Monocyte Programming. Front Oncol. 2022; 11. doi: 10.3389/fonc.2021.800235.

6. Patysheva M., Frolova A., Larionova I., Afanas’ev S., Tarasova A., Cherdyntseva N., Kzhyshkowska J. Monocyte programming by cancer therapy. Front Immunol. 2022; 13. doi: 10.3389/fmmu.2022.994319.

7. Larionova I., Tuguzbaeva G., Ponomaryova A., Stakheyeva M., Cherdyntseva N., Pavlov V., Choinzonov E., Kzhyshkowska J. Tumor-Associated Macrophages in Human Breast, Colorectal, Lung, Ovarian and Prostate Cancers. Front Oncol. 2020; 10. doi: 10.3389/fonc.2020.566511.

8. Kzhyshkowska J., Neyen C., Gordon S. Role of macrophage scavenger receptors in atherosclerosis. Immunobiology. 2012; 217(5): 492–502. doi: 10.1016/j.imbio.2012.02.015.

9. Krawczyk K.M., Nilsson H., Allaoui R., Lindgren D., Arvidsson M., Leandersson K., Johansson M.E. Papillary renal cell carcinoma-derived chemerin, IL-8, and CXCL16 promote monocyte recruitment and diferentiation into foam-cell macrophages. Lab Invest. 2017; 97(11): 1296–305. doi: 10.1038/labinvest.2017.78.

10. Corn K.C., Windham M.A., Rafat M. Lipids in the tumor microenvironment: From cancer progression to treatment. Prog Lipid Res. 2020; 80. doi: 10.1016/j.plipres.2020.101055.

11. Wu H., Han Y., Rodriguez Sillke Y., Deng H., Siddiqui S., Treese C., Schmidt F., Friedrich M., Keye J., Wan J., Qin Y., Kühl A.A., Qin Z., Siegmund B., Glauben R. Lipid droplet-dependent fatty acid metabolism controls the immune suppressive phenotype of tumor-associated macrophages. EMBO Mol Med. 2019; 11(11). doi: 10.15252/emmm.201910698.

12. Zhang Y., Sun Y., Rao E., Yan F., Li Q., Zhang Y., Silverstein K.A., Liu S., Sauter E., Cleary M.P., Li B. Fatty acid-binding protein E-FABP restricts tumor growth by promoting IFN-β responses in tumor-associated macrophages. Cancer Res. 2014; 74(11): 2986–98. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-13-2689.

13. Zhang Q., Wang H., Mao C., Sun M., Dominah G., Chen L., Zhuang Z. Fatty acid oxidation contributes to IL-1β secretion in M2 macrophages and promotes macrophage-mediated tumor cell migration. Mol Immunol. 2018; 94: 27–35. doi: 10.1016/j.molimm.2017.12.011.

14. Chiba S., Hisamatsu T., Suzuki H., Mori K., Kitazume M.T., Shimamura K., Mizuno S., Nakamoto N., Matsuoka K., Naganuma M., Kanai T. Glycolysis regulates LPS-induced cytokine production in M2 polarized human macrophages. Immunol Lett. 2017; 183: 17–23. doi: 10.1016/j.imlet.2017.01.012.

15. Martinez F.O., Sica A., Mantovani A., Locati M. Macrophage activation and polarization. Front Biosci. 2008; 13: 453–61. doi: 10.2741/2692.

16. Kzhyshkowska J., Yin S., Liu T., Riabov V., Mitrofanova I. Role of chitinase-like proteins in cancer. Biol Chem. 2016; 397(3): 231–47. doi: 10.1515/hsz-2015-0269.

17. Larionova I.V., Sevastyanova T.N., Rakina A.A., Cherdyntseva N.V., Kzhyshkowska J.G. Chitinase-like proteins as promising markers in cancer patients. Siberian Journal of Oncology. 2018; 17(4): 99–105. doi: 10.21294/1814-4861-2018-17-4-99-105.

18. Larionova I., Kazakova E., Gerashchenko T., Kzhyshkowska J. New Angiogenic Regulators Produced by TAMs: Perspective for Targeting Tumor Angiogenesis. Cancers (Basel). 2021; 13(13): 3253. doi: 10.3390/cancers13133253.

19. Larionova I., Kazakova E., Patysheva M., Kzhyshkowska J. Transcriptional, Epigenetic and Metabolic Programming of Tumor-Associated Macrophages. Cancers (Basel). 2020; 12(6): 1411. doi: 10.3390/ cancers12061411.

20. Dirat B., Bochet L., Dabek M., Daviaud D., Dauvillier S., Majed B., Wang Y.Y., Meulle A., Salles B., Le Gonidec S., Garrido I., Escourrou G., Valet P., Muller C. Cancer-associated adipocytes exhibit an activated phenotype and contribute to breast cancer invasion. Cancer Res. 2011; 71(7): 2455–65. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-10-3323.

21. Rakina M.A., Kazakova E.O., Sudaskikh T.S., Bezgodova N.V., Villert A.B., Kolomiets L.A., Larionova I.V. Giant foam-like macrophages in advanced ovarian cancer. Siberian Journal of Oncology. 2022; 21(2): 45–54. doi: 10.21294/1814-4861-2022-21-2-45-54.

22. Kratz M., Coats B.R., Hisert K.B., Hagman D., Mutskov V., Peris E., Schoenfelt K.Q., Kuzma J.N., Larson I., Billing P.S., Landerholm R.W., Crouthamel M., Gozal D., Hwang S., Singh P.K., Becker L. Metabolic dysfunction drives a mechanistically distinct proinfammatory phenotype in adipose tissue macrophages. Cell Metab. 2014; 20(4): 614–25. doi: 10.1016/j.cmet.2014.08.010.

23. Tiwari P., Blank A., Cui C., Schoenfelt K.Q., Zhou G., Xu Y., Khramtsova G., Olopade F., Shah A.M., Khan S.A., Rosner M.R., Becker L. Metabolically activated adipose tissue macrophages link obesity to triplenegative breast cancer. J Exp Med. 2019; 216(6): 1345–58. doi: 10.1084/jem.20181616.

24. Boibessot C., Molina O., Lachance G., Tav C., Champagne A., Neveu B., Pelletier J.F., Pouliot F., Fradet V., Bilodeau S., Fradet Y., Bergeron A., Toren P. Subversion of infltrating prostate macrophages to a mixed immunosuppressive tumor-associated macrophage phenotype. Clin Transl Med. 2022; 12(1). doi: 10.1002/ctm2.581.

25. Siefert J.C., Cioni B., Muraro M.J., Alshalalfa M., Vivié J., van der Poel H.G., Schoots I.G., Bekers E., Feng F.Y., Wessels L.F.A., Zwart W., Bergman A.M. The Prognostic Potential of Human Prostate Cancer-Associated Macrophage Subtypes as Revealed by Single-Cell Transcriptomics. Mol Cancer Res. 2021; 19(10): 1778–91. doi: 10.1158/1541-7786.MCR-20-0740.

26. Su P., Wang Q., Bi E., Ma X., Liu L., Yang M., Qian J., Yi Q. Enhanced Lipid Accumulation and Metabolism Are Required for the Diferentiation and Activation of Tumor-Associated Macrophages. Cancer Res. 2020; 80(7): 1438–50. doi: 10.1158/0008-5472.CAN-19-2994. Erratum in: Cancer Res. 2022; 82(5): 945.

27. Lissbrant I.F., Stattin P., Wikstrom P., Damber J.E., Egevad L., Bergh A. Tumor associated macrophages in human prostate cancer: relation to clinicopathological variables and survival. Int J Oncol. 2000; 17(3): 445–51. doi: 10.3892/ijo.17.3.445.

28. Erlandsson A., Carlsson J., Lundholm M., Fält A., Andersson S.O., Andrén O., Davidsson S. M2 macrophages and regulatory T cells in lethal prostate cancer. Prostate. 2019; 79(4): 363–9. doi: 10.1002/pros.23742.

29. Yuri P., Shigemura K., Kitagawa K., Hadibrata E., Risan M., Zulfqqar A., Soeroharjo I., Hendri A.Z., Danarto R., Ishii A., Yamasaki S., Yan Y., Heriyanto D.S., Fujisawa M. Increased tumor-associated macrophages in the prostate cancer microenvironment predicted patients’ survival and responses to androgen deprivation therapies in Indonesian patients cohort. Prostate Int. 2020; 8(2): 62–9. doi: 10.1016/j.prnil.2019.12.001.

30. Shimura S., Yang G., Ebara S., Wheeler T.M., Frolov A., Thompson T.C. Reduced infltration of tumor-associated macrophages in human prostate cancer: association with cancer progression. Cancer Res. 2000; 60(20): 5857–61.


Рецензия

Для цитирования:


Данилко К.В., Еникеева К.И., Кабиров И.Р., Максимова С.Ю., Вишняков Д.С., Кжышковска Ю.Г., Павлов В.Н. Морфологическая гетерогенность внутриопухолевых макрофагов в опухоли предстательной железы. Сибирский онкологический журнал. 2022;21(6):81-90. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2022-21-6-81-90

For citation:


Danilko K.V., Enikeeva K.I., Kabirov I.R., Maksimova S.Y., Vishnyakov D.S., Kzhyshkowska J.G., Pavlov V.N. Morphological heterogeneity of intratumoral macrophages in prostate tumors. Siberian journal of oncology. 2022;21(6):81-90. https://doi.org/10.21294/1814-4861-2022-21-6-81-90

Просмотров: 764


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1814-4861 (Print)
ISSN 2312-3168 (Online)