ЭКСПРЕССИЯ МАКРОФАГ-АССОЦИИРОВАННЫХ ГЕНОВ В ОПУХОЛИ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ: СВЯЗЬ С ОПУХОЛЕВОЙ ПРОГРЕССИЕЙ

Введение. Опухолeассоциированные макрофаги (ОАМ) являются основными клетками врожденного иммунитета, которые регулируют взаимоотношения инфильтрирующих иммунокомпетентных клеток с опухолевыми клетками и с другими компонентами микроокружения, пролиферацию опухолевых клеток, ангиогенез, а также могут вовлекаться в реализацию ответа на химиотерапию. Целью исследования является оценка прогностической значимости экспрессии маркеров опухолеассоциированных макрофагов YKL39 и CCL18 в опухоли молочной железы до лечения. Методы. Было обследовано 96 больных с морфологически верифицированной инвазивной карциномой молочной железы неспецифического типа IIa–IIIb стадии (T1–4N0–3M0), которые в неоадъювантном режиме получали 2–4 курса химиотерапии. У больных оценивали 5-летнюю безметастатическую выживаемость. Уровень экспрессии генов YKL39 и CCL18 оценивали при помощи количественной ПЦР с обратной транскрипцией в режиме реального времени (qPCR) по технологии TaqMan в опухоли до лечения. При уровне экспрессии гена более 1 (больше, чем в нормальной ткани) говорили о гиперэкспрессии гена. Результаты. Уровень экспрессии изучаемых генов не зависел от основных клинико-патологических показателей заболевания. Выявлен существенно более высокий уровень экспрессии исследуемых генов у пациентов с отсутствием отдаленных метастазов в течение 5-летнего наблюдения после лечения. По методу Каплана – Майера было проведено сравнение безметастатической выживаемости у пациентов с гиперэкспрессией указанных генов в опухоли (группа YKL39⁺CCL18⁺) и с разным сочетанием низкого и высокого уровня экспрессии (YKL39^– CCL18^– , YKL39^– CCL18⁺, YKL39⁺CCL18^– ). Без признаков прогрессирования были живы 100 % (10 из 10) больных, имеющих YKL39⁺CCL18⁺ макрофагальный фенотип в опухоли, при YKL39⁺CCL18^– фенотипе уровень 5-летней безметастатической выживаемости составил 85 %. Два макрофагальных фенотипа связаны с более низкой 5-летней безметастатической выживаемостью: при YKL39^– CCL18⁺ фенотипе – 71 %, при YKL39^– CCL18^– фенотипе – 69 %. Полученные данные показали ассоциацию экспрессии маркеров ОАМ в опухоли с показателями безметастатической выживаемости у больных раком молочной железы, получавших предоперационное лечение.

1. Kaufmann M., von Minckwitz G., Mamounas E.P., Cameron D., Car-ey L.A., Cristofanilli M., Denkert C., Eiermann W., Gnant M., Harris J.R., Karn T., Liedtke C., Mauri D., Rouzier R., Ruckhaeberle E., Semiglazov V., Symmans W.F., Tutt A., Pusztai L. Recommendations from an international consensus conference on the current status and future of neoadjuvant systemic therapy in primary breast cancer. Ann Surg Oncol. 2012; 19 (5): 1508–16. doi: 10.1245/s10434-011-2108-2.

2. Liu B., Ezeogu L., Zellmer L., Yu B., Xu N., Joshua Liao D. Protecting the normal in order to better kill the cancer. Cancer Med. 2015; 4 (9): 1394–403. doi: 10.1002/cam4.488.

3. Kim E.S. Chemotherapy Resistance in Lung Cancer. Lung Cancer and Personalized Medicine: Springer. 2016: 189–209. doi: 10.1007/978-3-319-24223-1_10.

4. Findlay J.M., Castro-Giner F., Makino S., Rayner E., Kartsonaki C., Cross W., Kovac M., Ulahannan D., Palles C., Gillies R.S., MacGregor T.P., Church D., Maynard N.D., Buffa F., Cazier J.B., Graham T.A., Wang L.M., Sharma R.A., Middleton M., Tomlinson I. Differential clonal evolution in oesophageal cancers in response to neo-adjuvant chemotherapy. Nat Commun. 2016 Apr 5; 7: 11111. doi: 10.1038/ncomms11111.

5. Ibragimova M., Tsyganov M., Litviakov N. Natural and chemotherapy-induced clonal evolution of tumors. Biochemistry (Mosc). 2017 Apr; 82 (4): 413–425. doi: 10.1134/S0006297917040022.

6. De Palma M., Lewis C.E. Cancer: Macrophages limit chemotherapy. Nature. 2011 Apr 21; 472 (7343): 303–4. doi: 10.1038/472303a.

7. Hughes R., Qian B.Z., Rowan C., Muthana M., Keklikoglou I., Olson O.C., Tazzyman S., Danson S., Addison C., Clemons M., Gonzalez-Angulo A.M., Joyce J.A., De Palma M., Pollard J.W., Lewis C.E. Perivascular M2 macrophages stimulate tumor relapse after chemotherapy. Cancer Res. 2015 Sep 1; 75 (17): 3479–91. doi: 10.1158/0008-5472. CAN-14-3587.

8. Yang J., Li X., Liu X., Liu Y. The role of tumor-associated macrophages in breast carcinoma invasion and metastasis. Int J Clin Exp Pathol. 2015 Jun 1; 8 (6): 6656–64.

9. Noy R., Pollard J.W. Tumor-associated macrophages: from mechanisms to therapy. Immunity. 2014; 41: 49–61. doi: 10.1016/j. immuni.2014.06.010.

10. Riabov V., Gudima A., Wang N., Mickley A., Orekhov A., Kzhyshkowska J. Role of tumor associated macrophages in tumor angiogenesis and lymphangiogenesis. Front Physiol. 2014; 5: 75. doi: 10.3389/ fphys.2014.00075.

11. Mitchem J.B., Brennan D.J., Knolhoff B.L., Belt B.A., Zhu Y., Sanford D.E., Belaygorod L., Carpenter D., Collins L., Piwnica-Worms D., Hewitt S., Udupi G.M., Gallagher W.M., Wegner C., West B.L., Wang-Gillam A., Goedegebuure P., Linehan D.C., DeNardo D.G. Targeting tumor-infiltrating macrophages decreases tumor-initiating cells, relieves immunosuppression, and improves chemotherapeutic responses. Cancer Res. 2013; 73: 1128–1141. doi: 10.1158/0008-5472.

12. Zitvogel L., Galluzzi L., Smyth M.J., Kroemer G. Mechanism of action of conventional and targeted anticancer therapies: reinstating immunosurveillance. Immunity. 2013; 39: 74–88. doi: 10.1016/j. immuni.2013.06.014.

13. Mantovani A., Biswas S.K., Galdiero M.R., Sica A., Locati M. Macrophage plasticity and polarization in tissue repair and remodelling. J Pathol. 2013 Jan; 229 (2): 176–85. doi: 10.1002/path.4133.

14. Mantovani A., Locati M. Tumor-Associated Macrophages as a Paradigm of Macrophage Plasticity, Diversity, and Polarization Lessons and Open Questions. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2013; 33: 1478–1483. doi: 10.1161/ATVBAHA.113.300168.

15. DeNardo D.G., Brennan D.J., Rexhepaj E., Ruffell B., Shiao S.L., Madden S.F., Gallagher W.M., Wadhwani N., Keil S.D., Junaid S.A., Rugo H.S., Hwang E.S., Jirström K., West B.L., Coussens L.M. Leukocyte complexity predicts breast cancer survival and functionally regulates response to chemotherapy. Cancer Disc. 2011; 1: 54–67. doi: 10.1158/2159-8274.CD-10-0028.

16. Dijkgraaf E.M., Heusinkveld M., Tummers B., Vogelpoel L.T., Goedemans R., Jha V., Nortier J.W., Welters M.J., Kroep J.R., van der Burg S.H. Chemotherapy alters monocyte differentiation to favor generation of cancer-supporting M2 macrophages in the tumor microenvironment. Cancer Res. 2013; 73: 2480–92. doi: 10.1158/0008-5472.

17. Kzhyshkowska J., Gratchev A., Goerdt S. Human chitinases and chitinase-like proteins as indicators for inflammation and cancer. Biomarker Insights. 2007; 2: 128–46.

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

19. Shao R., Hamel K., Petersen L., Cao J.Q., Arenas R.B., Bigelow C., Bentley B., Yan W. YKL-40, a secreted glycoprotein, promotes tumor angiogenesis. Oncogene. 2009; 28: 4456. doi: 10.1038/onc.2009.292.

20. Gratchev A., Kzhyshkowska J., Kannookadan S., Ochsenreiter M., Popova A., Yu X., Mamidi S., Stonehouse-Usselmann E., Muller-Molinet I., Gooi L., Goerdt S. Activation of a TGF-β-specific multistep gene expression program in mature macrophages requires glucocorticoid-mediated surface expression of TGF-β receptor II. J Immunol. 2008; 180: 6553–65.

21. Lin L., Chen Y.S., Yao Y.D., Chen J.Q., Chen J.N., Huang S.Y., Zeng Y.J., Yao H.R., Zeng S.H., Fu Y.S., Song E.W. CCL18 from tumor-associated macrophages promotes angiogenesis in breast cancer. Oncotar-get. 2015; 6: 34758–34773. doi: 10.18632/oncotarget.5325.

22. Chen J., Yao Y., Gong C., Yu F., Su S., Chen J., Liu B., Deng H., Wang F., Lin L., Yao H., Su F., Anderson K.S., Liu Q., Ewen M.E., Yao X., Song E. CCL18 from tumor-associated macrophages promotes breast cancer metastasis via PITPNM3. Cancer Cell. 2011; 19: 541–555. doi: 10.1016/j.ccr.2011.02.006.

23. Nagarsheth N., Wicha M.S., Zou W. Chemokines in the cancer microenvironment and their relevance in cancer immunotherapy. Nat Rev Immunol. 2017 Sep 30; 17 (9): 559–572. doi: 10.1038/nri.2017.49.

24. Schwartz G.F., Hortobagyi G.N. Proceedings of the consensus conference on neoadjuvant chemotherapy in carcinoma of the breast, April 26–28, 2003, Philadelphia, Pennsylvania. Cancer. 2004; 100 (12): 2512–32.

25. Wolff A.C., Hammond M.E., Hicks D.G., Dowsett M., McShane L.M., Allison K.H., Allred D.C., Bartlett J.M., Bilous M., Fitz-gibbons P., Hanna W., Jenkins R.B., Mangu P.B., Paik S., Perez E.A., Press M.F., Spears P.A., Vance G.H., Viale G., Hayes D.F.; American Society of Clinical Oncology; College of American Pathologists. American Society of Clinical Oncology/College of American Pathologists guideline recommendations for human epidermal growth factor receptor 2 testing in breast cancer. Arch Pathol Lab Medicine. 2007; 131: 18–43. doi: 10.1043/1543-2165(2007)131[18:ASOCCO]2.0.CO;2.

26. Litviakov N.V., Cherdyntseva N.V., Tsyganov M.M., Denisov E.V., Garbukov E.Y., Merzliakova M.K., Volkomorov V.V., Vtorushin S.V., Zavyalova M.V., Slonimskaya E.M., Perelmuter V.M. Changing the expression vector of multidrug resistance genes is related to neoadjuvant chemotherapy response. Cancer Chemother Pharmacol. 2013; 71 (1): 153–63. doi: 10.1007/s00280-012-1992-x.

27. Litviakov N.V., Cherdyntseva N.V., Tsyganov M.M., Slonimskaya Е.M., Ibragimova M.K., Kazantseva P.V., Kzhyshkowska J., Choinzonov E.L. Deletions of multidrug resistance gene loci in breast cancer leads to the down-regulation of its expression and predict tumor response to neoadjuvant chemotherapy. Oncotarget. 2016 Feb 16; 7 (7): 7829–41. doi: 10.18632/oncotarget.6953.

28. Pfaffl M.W., Lange I.G., Daxenberger A., Meyer H.H. Tissue-specific expression pattern of estrogen receptors (ER): quantification of ER alpha and ER beta mRNA with real-time RT-PCR. APMIS. 2001 May; 109 (5): 345–55.

29. Martinez F.O., Helming L., Gordon S. Alternative activation of macrophages: an immunologic functional perspective. Annu Rev Immunol. 2009; 27: 451–83. doi: 10.1146/annurev.immunol.021908.132532.

30. Schutyser E., Richmond A., Van Damme J. Involvement of CC chemokine ligand 18 (CCL18) in normal and pathological processes. J Leukoc Biol. 2005; 78: 14–26.

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

32. Leung S.Y., Yuen S.T., Chu K.M., Mathy J.A., Li R., Chan A.S., Law S., Wong J., Chen X., So S. Expression profiling identifies chemokine (C-C motif) ligand 18 as an independent prognostic indicator in gastric cancer. Gastroenterol. 2004; 127: 457–469.

33. Sainz Jr. B., Martin B., Tatari M., Heeschen C., Guerra S. ISG15 is a critical microenvironmental factor for pancreatic cancer stem cells. Cancer Res. 2014 Dec 15; 74 (24): 7309–20. doi: 10.1158/0008-5472. CAN-14-1354.