Взаимосвязь хинолоновых регуляторов Pseudomonas aeruginosa и уровня иммуноглобулинов в крови больных раком легких

Введение. Большой интерес у исследователей в области онкологии вызывает вопрос о роли микроорганизмов в развитии злокачественных новообразований.

Цель исследования – изучить содержание 2-гептил-3-гидрокси-4-хинолона  (PQS) и 2-гептил-4-хинолона (HHQ), продуцируемых Pseudomonas aeruginosa, в крови больных раком легких и проанализировать взаимосвязь этого показателя с изменением уровня иммуноглобулинов и фактора роста эндотелия сосудов (vascular endothelial growth factor, VEGF) в крови.

Материалы и методы. Выполнены количественное определение PQS и HHQ в крови больных с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии, а также анализ иммуноглобулинов класса G (IgG), секреторного иммуноглобулина а (s-IgA) и VEGF с помощью твердофазного иммуноферментного анализа.

Результаты. Исследования показали, что уровень PQS в крови больных раком легких в 2 раза выше, чем у обследованных контрольной группы. На фоне данного сдвига наблюдаются снижение уровня иммуноглобулинов IgG, а также повышение содержания s-IgA и VEGF в крови.

Заключение. У больных раком легких происходит повышение уровня PQS в крови, что формирует предпосылки для отягощения течения основного заболевания и ухудшения его прогноза.

1. Багиров Н.С., Петухов И.Н., Дмитриев Н.В., Григорьевская З.В. Микробиом и рак: есть ли связь? Обзор литературы. Злокачественные опухоли 2018;3(1):56–69. DOI: 10.18027/2224-5057-2018-8-3s1-56-69

2. Aadra P.B., Matthew R.R., Scott J.B. The role of the microbiome in cancer development and therapy. CA Cancer J Clin 2017;67(4):326–44. DOI: 10.3322/caac.21398

3. Sánchez-Alcoholado L., Ramos-Molina B., Otero A. et al. The Role of the gut microbiome in colorectal cancer development and therapy response. Cancers 2020;12(6):1406. DOI: 10.3390/cancers12061406

4. Teles F.R.F., Alawi F., Castilho R.M., Wang Y. Association or causation? Exploring the oral microbiome and cancer links. J Dent Res 2020;99:1411–24. DOI: 10.1177/0022034520945242

5. Maurice N.M., Bedi B., Sadikot R.T. Pseudomonas aeruginosa biofilms: host response and clinical implications in lung infections. Am J Respir Cell Mol Biol 2018;58(4):428–39. DOI: 10.1165/rcmb.2017-0321TR

6. Riquelme S.A., Liimatta K., Fok Lung T.W. et al. Pseudomonas aeruginosa utilizes host-derived itaconate to redirect its metabolism to promote biofilm formation. Cell Metab 2020;31(6):1091–106. DOI: 10.1016/j.cmet.2020.04.017

7. Garcia-Nuñez M., Marti S., Puig C. et al. Bronchial microbiome, PA biofilm-forming capacity and exacerbation in severe COPD patients colonized by P. aeruginosa. Future Microbiol 2017;12: 379–92. DOI: 10.2217/fmb-2016-0127

8. Biswas A., Mehta H.J., Folch E.E. Chronic obstructive pulmonary disease and lung cancer: inter-relationships. Curr Opin Pulm Med 2018;24(2):152–60. DOI: 10.1097/MCP.0000000000000451

9. Patel B., Priefer R. Impact of chronic obstructive pulmonary disease, lung infection, and/or inhaled corticosteroids use on potential risk of lung cancer. Life Sci 2022;294:120374. DOI: 10.1016/j.lfs.2022.120374

10. Montagut E.J., Marco M.P. Biological and clinical significance of quorum sensing alkylquinolones: current analytical and bioanalytical methods for their quantification. Anal Bioanal Chem 2021;413(18):4599–618. DOI: 10.1007/s00216-021-03356-x

11. Yang L., Yuan T.J., Wan Y. et al. Quorum sensing: a new perspective to reveal the interaction between gut microbiota and host. Future Microbiol 2022;17:293–309. DOI: 10.2217/fmb-2021-0217

12. Liu Y.-C., Hussain F., Negm O. et al. Contribution of the alkylquinolone quorum-sensing system to the interaction of Pseudomonas aeruginosa with bronchial epithelial cells. Front Microbiol 2018;9–11. DOI: 10.3389/fmicb.2018.03018

13. Azam M.W., Khan A.U. Updates on the pathogenicity status of Pseudomonas aeruginosa. Drug Discov Today 2019;24(1):350–9. DOI: 10.1016/j.drudis.2018.07.003

14. Warrier A., Satyamoorthy K., Murali T.S. Quorum-sensing regulation of virulence factors in bacterial biofilm. Future Microbiol 2021;16:1003–21. DOI: 10.2217/fmb-2020-0301

15. Liu C.Y., Xie W.G., Tian J.W., Li J. A comparatively study on inflammatory factors and immune functions of lung cancer and pulmonary ground glass attenuation. Eur Rev Med Pharmacol Sci 2017;21(18):4098–103.

16. Abolfathi H., Sheikhpour M., Shahraeini S.S. et al. Studies in lung cancer cytokine proteomics: a review. Expert Rev Proteomics 2021;18(1):49–64. DOI: 10.1080/14789450.2021.1892491

17. Rampioni G., Falcone M., Heeb S. et al. Unravelling the genome-wide contributions of specific 2-alkyl-4-quinolones and PqsE to quorum sensing in Pseudomonas aeruginosa. PLoS Pathog 2016;12(11):e1006029. DOI: 10.1371/journal.ppat.1006029

18. Kim K., Kim Y.U., Koh B.H. et al. HHQ and PQS, two Pseudomonas aeruginosa quorum-sensing molecules, down-regulate the innate immune responses through the nuclear factor-kappaB pathway. Immunology 2010;129:578–88. DOI: 10.1111/j.1365-2567.2009.03160.x

19. Hansch G.M., Prior B., Brenner-Weiss G. et al. The Pseudomonas quinolone signal (PQS) stimulates chemotaxis of polymorphonuclear neutrophils. Appl Biomater Funct Mater 2014;12:21–6. DOI: 10.5301/jabfm.5000204

20. Lin J., Cheng J., Wang Y., Shen X. The pseudomonas quinolone signal (PQS): not just for quorum sensing anymore. Front Cell Infect Microbiol 2018;8:230. DOI: 10.3389/fcimb.2018.00230

21. Jing Y., Chen X., Li K. et al. Association of antibiotic treatment with immune-related adverse events in patients with cancer receiving immunotherapy. J Immunother Cancer 2022;10(1):e003779. DOI: 10.1136/jitc-2021-003779