Advances in Molecular OncologyAdvances in Molecular OncologyУспехи молекулярной онкологии2313-805X2413-3787Publishing House ABV Press79210.17650/2313-805X-2025-12-4-100-108RESEARCH ARTICLESЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ СТАТЬИResearch ArticleRegulatory T cells in the primary tumor growth lesion in colorectal cancerРегуляторные Т-клетки в первичном очаге опухолевого роста при колоректальном ракеhttps://orcid.org/0009-0008-2228-33517136-0110KryukovaV. V.КрюковаВ. В.
Russian Federation
viktorcepelev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2166-51544624-4537TsepelevV. L.ЦепелевВ. Л.
Russian Federation
viktorcepelev@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8601-34995228-8808TereshkovP. P.ТерешковП. П.
Russian Federation
viktorcepelev@mail.ruChita State Medical Academy, Ministry of Health of RussiaФГБОУ ВО «Читинская государственная медицинская академия» Минздрава России1412202512410010804072025Copyright ©; 2025, Kryukova V.V., Tsepelev V.L., Tereshkov P.P.Copyright ©; 2025, Крюкова В.В., Цепелев В.Л., Терешков П.П.2025Kryukova V.V., Tsepelev V.L., Tereshkov P.P.Крюкова В.В., Цепелев В.Л., Терешков П.П.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://umo.abvpress.ru/jour/article/view/792

Introduction. Regulatory T cells (Treg) have pro-oncogenic activity, inhibit the immune response and therefore can be a significant target for immunotherapeutic methods of treating colorectal cancer (CRC). Currently, the role of regulatory T cells in the mechanisms of carcinogenesis, as well as the participation of co-inhibitory and co-stimulating proteins of the immune system in the formation of tumor immunosuppression in CRC, is insufficiently studied.

Aim. To determine the content of Treg subtypes in the primary tumor focus in patients with CRC and to evaluate the expression level of co-stimulating and co-inhibitory proteins on their membrane.

Materials and methods. The main group consisted of 105 patients with stage III colon adenocarcinoma; the control group – 75 patients with non-neoplastic diseases of the colon. The object of the study was tumor-infiltrating T lymphocytes, which were isolated by an enzymatic method. Determination of Treg subtypes, as well as expression of programmed cell death 1 (PD-1) and inducible T-cell costimulator (ICOS) proteins, was performed by flow cytometry. Treg was identified as CD19−CD3+CD4+CD25highCD127−. Based on the expression of CD45RA and CD197, Treg subtypes were determined as naive (CD45RA+CD197+), central memory (CD45RA–CD197+), effector memory (CD45RA–CD197–), and terminally differentiated (CD45RA+CD197–). The significance of differences in the parameters of the main and control groups was assessed using the nonparametric Mann–Whitney U test.

Results. In the primary focus of tumor growth in CRC, the content of Treg increases by 4.4 times. At the same time, the ratio of Treg subtypes in the tumor microenvironment changes, which is expressed in a 1.4-fold decrease in the number of naive cells, as well as a 2.8-fold increase in the number of effector memory Treg and a 3.1-fold increase in terminally differentiated lymphocytes. Tumor-infiltrating Treg expressed the ICOS 2 times more strongly compared to the control. A 20 % increase in the number of Treg PD-1+ICOS+ was established. The number of Treg PD-1−ICOS− cells in the primary tumor focus decreased by 1.4 times compared to the control group.

Conclusion. In patients with CRC, the number of naive Treg decreases in the primary tumor focus and the relative content of differentiated effector cells increases. In the tumor microenvironment in CRC, the number of Tregs increases, expressing on their surface both the costimulating molecule ICOS and the co-inhibitory receptor PD-1.

Введение. Регуляторные Т-клетки (T-рег) обладают проонкогенной активностью, ингибируют иммунный ответ и поэтому могут быть значимой мишенью для иммунотерапевтических методов лечения колоректального рака (КРР). В настоящее время недостаточно изучена роль регуляторных T-клеток в механизмах канцерогенеза, а также участие коингибирующих и костимулирующих белков иммунной системы в формировании опухолевой иммуносупрессии при данной патологии.

Цель исследования – определить содержание подтипов T-рег в первичном очаге опухолевого роста у больных КРР и оценить уровни экспрессии костимулирующих и коингибирующих белков на их мембране.

Материалы и методы. В основную группу вошли 105 больных с аденокарциномой толстой кишки III стадии, в контрольную – 75 пациентов с неопухолевыми заболеваниями ободочной кишки. Объектом исследования явились инфильтрирующие опухоль Т-лимфоциты, которые выделяли ферментативным методом. Определение подтипов Т-рег, а также экспрессии рецептора программируемой клеточной гибели (PD-1) и индуцируемого костимулятора T-лимфоцитов (ICOS) проводили с помощью проточной цитометрии. Т-рег идентифицировали как CD19–−CD3+CD4+CD25highCD127−. На основе экспрессии CD45RA и CD197 выявлены подтипы Т-рег: наивные (CD45RА+CD197+), центральной памяти (CD45RА–CD197+), эффекторной памяти (CD45RА–CD197–) и терминально-дифференцированные (CD45RА+CD197–). Значимость различий в показателях между основной и контрольной группами оценивали с использованием непараметрического U-критерия Манна–Уитни.

Результаты. В первичном очаге опухолевого роста при КРР в 4,4 раза увеличивается содержание Т-рег. Одновременно с этим изменяется соотношение подтипов Т-рег в опухолевом микроокружении, что выражается в уменьшении в 1,4 раза количества наивных клеток, а также увеличении в 2,8 раза количества Т-рег эффекторной памяти и в 3,1 раза – терминально-дифференцированных лимфоцитов. Опухоль-инфильтрирующие Т-рег в 2 раза сильнее экспрессировали ICOS по сравнению с контролем. Установлено увеличение на 20 % количества Т-рег PD-1+ICOS+. Количество клеток T-рег PD-1−ICOS− в первичном очаге опухолевого роста в группе аденокарциномы толстой кишки уменьшилось в 1,4 раза по сравнению с контрольной группой.

Заключение. У больных КРР в первичном очаге опухолевого роста уменьшается количество наивных Т-рег и увеличивается относительное содержание дифференцированных эффекторных клеток. В опухолевом микроокружении при КРР возрастает количество Т-рег, экспрессирующих на своей поверхности как костимулирующую молекулу ICOS, так и коингибирующий рецептор PD-1.

colorectal cancerregulatory T cellexpressionprogrammed cell death proteininducible T-lymphocyte costimulatorколоректальный ракрегуляторная Т-клеткаэкспрессиябелок программируемой клеточной гибелииндуцируемый костимулятор T-лимфоцитовChita State Medical AcademyЧитинская государственная медицинская академияSiegel R.L., Wagle N.S., Cercek A. et al. Colorectal cancer statistics. CA Cancer J Clin 2023;73(3):233–54. DOI: 10.3322/caac.21772Xie Y.H., Chen Y.X., Fang J.Y. Comprehensive review of targeted therapy for colorectal cancer. Signal Transduct Target Ther 2020;5(1):1–30. DOI: 10.1038/s41392-020-0116-zPlitas G., Rudensky A.Y. Regulatory T cells in cancer. Ann Rev Cancer Biol 2020;4(1):459–77. DOI: 10.1146/annurev-cancerbio-030419-033428Sakaguchi S., Mikami N., Wing J.B. et al. Regulatory T cells and human disease. Ann Rev Immunol 2020;38(1):541–66. DOI: 10.1146/annurev-immunol-042718-041717Savage P.A., Klawon D.E., Miller C.H. Regulatory T cell development. Ann Rev Immunol 2020;38(1):421–53. DOI: 10.1146/annurev-immunol-100219-020937Dikiy S., Rudensky A.Y. Principles of regulatory T cell function. Immunity 2023;56(2):240–55. DOI: 10.1016/j.immuni.2023.01.004Grover P., Goel P.N., Greene M.I. Regulatory T cells: regulation of identity and function. Front Immunol 2021;12:750542. DOI: 10.3389/fimmu.2021.750542Mahnke Y.D., Roederer M. Optimizing a multicolor immunophenotyping assay. Clin Lab Med 2007;27(3):469–85. DOI: 10.1016/j.cll.2007.05.002Ambada G.N., Ntsama C.E., Nji N.N. et al. Phenotypic characterization of regulatory T cells from antiretroviral-naïve HIV-1-infected people. Immunology 2017;151(4):405–16. DOI: 10.1111/imm.12738Куприянов С.В., Синицкий А.И., Долгушин И.И. Разнообразие субпопуляций регуляторных Т-клеток. Бюллетень сибирской медицины 2020;19 (3):144–55. DOI: 10.20538/1682- 0363-2020-3-144-155 Kupriyanov S.V., Sinitsky A.I., Dolgushin I.I. Diversity of regulatory T cell subpopulations. Byulleten’ sibirskoy meditsiny = Bulletin of Siberian Medicine 2020;19 (3):144–55. (In Russ.). DOI: 10.20538/1682-0363-2020-3-144-155Itahashi K., Irie T., Nishikawa H. Regulatory T-cell development in the tumor microenvironment. Eur J Immunol 2022;52(8):1216–27. DOI: 10.1002/eji.202149358Fang R., Xie C., Long Y. et al. Significance of peripheral blood Tregs in tumor: a narrative review. Ann Blood 2020;5:34. DOI: 10.21037/aob-20-53Yang Z.Z., Kim H.J., Wu H. et al. TIGIT expression is associated with T-cell suppression and exhaustion and predicts clinical outcome and anti-PD-1 response in follicular lymphoma. Clin Cancer Res 2020;26(19):5217–31. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-20-0558Banerjee H., Nieves-Rosado H., Kulkarni A. et al. Expression of Tim-3 drives phenotypic and functional changes in Treg cells in secondary lymphoid organs and the tumor microenvironment. Cell Rep 2021;36(11):109699. DOI: 10.1016/j.celrep.2021.109699Karim R., Jordanova E.S., Piersma S.J. et al. Tumor-expressed B7-H1 and B7-DC in relation to PD-1+ T-cell infiltration and survival of patients with cervical carcinoma. Clin Cancer Res 2009;15(20):6341–7. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-09-1652Kamada T., Togashi Y., Tay C. et al. PD-1+ regulatory T cells amplified by PD-1 blockade promote hyperprogression of cancer. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019;116(20):9999–10008. DOI:10.1073/pnas.1822001116.Dong Y., Han Y., Huang Y. et al. PD-L1 Is expressed and promotes the expansion of regulatory T cells in acute myeloid leukemia. Front Immunol 2020;11:1710. DOI: 10.3389/fimmu.2020.01710Yoshida K., Okamoto M., Sasaki J. et al. Anti-PD-1 antibody decreases tumour-infiltrating regulatory T cells. BMC Cancer 2020;20(1):25. DOI: 10.1186/s12885-019-6499-yVan Gulijk M., van Krimpen A., Schetters S. et al. PD-L1 checkpoint blockade promotes regulatory T cell activity that underlies therapy resistance. Sci Immunol 2023;8(83):6173. DOI: 10.1126/sciimmunol.abn6173Li D.Y., Xiong X.Z. ICOS+ Tregs: a functional subset of Tregs in immune diseases. Front Immunol 2020;11:2104. DOI: 10.3389/fimmu.2020.02104Suzuki S., Ogawa T., Sano R. et al. Immune-checkpoint molecules on regulatory T-cells as a potential therapeutic target in head and neck squamous cell cancers. Cancer Sci 2020;111(6):1943–57. DOI: 10.1111/cas.14422Toker A., Nguyen L.T., Stone S.C. et al. Regulatory T cells in ovarian cancer are characterized by a highly activated phenotype distinct from that in melanoma. Clin Cancer Res 2018;24(22):5685–96. DOI: 10.1158/1078-0432.CCR-18-055Han Y., Dong Y., Yang Q. et al. Acute myeloid leukemia cells express ICOS ligand to promote the expansion of regulatory T cells. Front Immunol 2018;9:2227. DOI: 10.3389/fimmu.2018.02227Nagase H., Takeoka T., Urakawa S. et al. ICOS+ Foxp3+ TILs in gastric cancer are prognostic markers and effector regulatory T cells associated with Helicobacter pylori. Int J Cancer 2017;140(3):686–95. DOI: 10.1002/ijc.30475Liu X., Yu H., Yan C. et al. Plasmacytoid dendritic cells and ICOS+ regulatory T cells predict poor prognosis in gastric cancer: a pilot study. J Cancer 2019;10(26):6711–5. DOI: 10.7150/jca.34826Liu X., Wu S., Yang Y. et al. The prognostic landscape of tumor-infiltrating immune cell and immunomodulators in lung cancer. Biomed Pharmacother 2017;95:55–61. DOI: 10.1016/j.biopha.2017.08.003