Проявления апоптоза в субпопуляциях циркулирующих опухолевых клеток с фенотипами, ассоциированными со стволовостью и эпителиально-мезенхимальным переходом, при карциноме молочной железы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Введение. Способность циркулирующих опухолевых клеток (ЦОК) инициировать метастазирование в отдаленных сайтах, прежде всего, связана с их резистентностью к апоптозу, что позволяет сохранить жизнеспособность в кровотоке. Знание фенотипических признаков, связанных с этой способностью, позволило бы прогнозировать риск развития метастазов и оптимизировать адъювантную терапию.
Цель исследования – изучение проявлений апоптоза в популяциях ЦОК с различными фенотипическими характеристиками.
Материалы и методы. В исследование включены 58 пациенток с инвазивной карциномой молочной железы неспецифического типа стадии T1–4N0–3M0. Клеточные концентраты, полученные из цельной крови пациентов, окрашены коктейлем антител к C K7 / 8, CD45, EpCAM, CD44, CD24, CD133, ALDH, N-кадгерину, что позволяет идентифицировать ЦОК с признаками стволовости и эпителиально-мезенхимального перехода. Окрашивание аннексином V и 7-аминоактиномицином D использовали для оценки разных стадий апоптоза каждой из популяций ЦОК.
Результаты. Циркулирующие опухолевые клетки характеризуются выраженной гетерогенностью по проявлениям признаков стволовости и эпителиально-мезенхимального перехода и ассоциации с наличием ранних и поздних признаков апоптоза и некроза. Для ЦОК с фенотипами, включающими коэкспрессию эпителиального маркера CK7 / 8 и маркера стволовости CD133 (но не C D44), более характерно отсутствие признаков апоптоза. Коэкспрессия CK7 / 8 и C D133 ЦОК с маркерами стволовости CD44+ / C D24– ассоциирована с развитием ранних, но не поздних признаков апоптоза и некроза. Циркулирующие опухолевые клетки с отсутствием коэкспрессии CK7 / 8 и C D133 могли иметь и ранние, и поздние признаки апоптоза и некроза. Фенотипы ЦОК с признаками раннего апоптоза, экспрессирующие CD133, в отличие от ЦОК без экспрессии CD133, сохраняются в крови после неоадъювантной химиотерапии.
Заключение. Существуют фенотипические признаки ЦОК, имеющие отношение к стволовости и эпителиально-мезенхимальному переходу, сопряженные с устойчивостью к апоптозу или чувствительностью к нему.

Об авторах

В. М. Перельмутер

Научно-исследовательский институт онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: pvm@ngs.ru
ORCID iD: 0000-0002-7633-9620

Владимир Михайлович Перельмутер

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5

Россия

Е. С. Григорьева

Научно-исследовательский институт онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-4737-8951

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5

Россия

М. В. Завьялова

Научно-исследовательский институт онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук; ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-9429-9813

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5

634050 Томск, Московский тракт, 2

Россия

Л. А. Таширева

Научно-исследовательский институт онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-2061-8417

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5

Россия

В. В. Алифанов

Научно-исследовательский институт онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук; ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-3025-4445

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5

634050 Томск, Московский тракт, 2

Россия

О. Е. Савельева

Научно-исследовательский институт онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-0301-8455

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5

Россия

С. В. Вторушин

Научно-исследовательский институт онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук; ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-1195-4008

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5

634050 Томск, Московский тракт, 2

Россия

Е. Л. Чойнзонов

Научно-исследовательский институт онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук; ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-3651-0665

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5

634050 Томск, Московский тракт, 2

Россия

Н. В. Чердынцева

Научно-исследовательский институт онкологии Томского национального исследовательского медицинского центра Российской академии наук; ФГБОУ ВО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России; Национальный исследовательский Томский государственный университет

Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-1526-9013

634009 Томск, переулок Кооперативный, 5

634050 Томск, Московский тракт, 2

634050, Томск, проспект Ленина, 36

Россия

Список литературы

  1. Vismara M., Reduzzi C., Daidone M.G. et al. Circulating tumor cells (CTCs) heterogeneity in metastatic breast cancer: different approaches for different needs. Adv Exp Med Biol 2020;1220: 81–91. doi: 10.1007/978-3-030-35805-1_6
  2. Савельева О.Е., Таширева Л.А., Булдаков М.А. и др. Экспрессия CXCR4 в различных популяциях циркулирующих и оди- ночных опухолевых клеток рака молочной железы. Сибирский онкологический журнал 2018;17(4):75–80. doi: 10.21294/1814-4861-2018-17-4-75-80
  3. Krog B.L., Henry M.D. Biomechanics of the circulating tumor cell microenvironment. Adv Exp Med Biol 2018;1092:209–33. doi: 10.1007/978-3-319-95294-9_11
  4. Meng S., Tripathy D., Frenkel E.P. et al. Circulating tumor cells in patients with breast cancer dormancy. Clin Cancer Res 2004;10(24):8152–62. doi: 10.1158/1078-0432.CCR-04-1110
  5. Aceto N., Bardia A., Miyamoto D.T. et al. Circulating tumor cell clusters are oligoclonal precursors of breast cancer metastasis. Cell 2014;158(5):1110–22. doi: 10.1016/j.cell.2014.07.013
  6. Weinberg R.A. Leaving home early: reexamination of the canonical models of tumor progression. Cancer Cell 2008;14(4):283–4. doi: 10.1016/j.ccr.2008.09.009
  7. Buchheit C.L., Weigel K.J., Schafer Z.T. Cancer cell survival during detachment from the ECM: multiple barriers to tumour progression. Nat Rev Cancer 2014;14(9):632–41. doi: 10.1038/nrc3789
  8. Yu T., Wang C., Xie M. et al. Heterogeneity of CTC contributes to the organotropism of breast cancer. Biomed Pharmacother 2021;137:111314. doi: 10.1016/j.biopha.2021.111314
  9. Barzegar Behrooz A., Syahir A., Ahmad S. CD133: beyond a cancer stem cell biomarker. J Drug Target 2019;27(3):257–69. doi: 10.1080/1061186X.2018.1479756
  10. Guo F., Yang Z., Sehouli J. et al. Blockade of ALDH in cisplatinresistant ovarian cancer stem cells in vitro synergistically enhances chemotherapy-induced cell death. Curr Oncol 2022;29(4):2808–22. doi: 10.3390/curroncol29040229
  11. Chen C., Zhao S., Karnad A. et al. The biology and role of CD44 in cancer progression: therapeutic implications. J Hematol Oncol 2018;11(1):64. doi: 10.1186/s13045-018-0605-5
  12. Cao Z.-Q., Wang Z., Leng P. Aberrant N-кадгерин expression in cancer. Biomed Pharmacother 2019;118:109320. doi: 10.1016/j.biopha.2019.109320
  13. Jordan N.V., Bardia A., Wittner B.S. et al. HER2 expression identifies dynamic functional states within circulating breast cancer cells. Nature 2016;537(7618):102–6. doi: 10.1038/nature19328
  14. Kallergi G., Konstantinidis G., Markomanolaki H. et al. Apoptotic circulating tumor cells in early and metastatic breast cancer patients. Mol Cancer Ther 2013;12(9):1886–95. doi: 10.1158/1535-7163.MCT-12-1167
  15. Spiliotaki M., Mavroudis D., Kapranou K. et al. Evaluation of proliferation and apoptosis markers in circulating tumor cells of women with early breast cancer who are candidates for tumor dormancy. Breast Cancer Res;16(6):485. doi: 10.1186/s13058-014-0485-8
  16. Jansson S., Bendahl P.O., Larsson A.M. et al. Prognostic impact of circulating tumor cell apoptosis and clusters in serial blood samples from patients with metastatic breast cancer in a prospective observational cohort. BMC Cancer 2016;16:433. doi: 10.1186/s12885-016-2406-y
  17. Pandya V., Githaka J.M., Patel N. et al. BIK drives an aggressive breast cancer phenotype through sublethal apoptosis and predicts poor prognosis of ER-positive breast cancer. Cell Death Dis 2020;11(6):448. doi: 10.1038/s41419-020-2654-2
  18. Xu Y., So C., Lam H.M. et al. Flow cytometric detection of newlyformed breast cancer stem cell-like cells after apoptosis reversal. J Vis Exp 2019;143. doi: 10.3791/58642
  19. Zimmermann M., Meyer N. Annexin V/7-AAD staining in keratinocytes. Methods Mol Biol 2011;740:57–63. doi: 10.1007/978-1-61779-108-6_8
  20. Madjd Z., Mehrjerdi A.Z., Sharifi A.M. et al. CD44+ cancer cells express higher levels of the anti-apoptotic protein Bcl-2 in breast tumours. Cancer Immun 2009;9:4.
  21. Mori Y., Takeuchi A., Miyagawa K. et al. CD133 prevents colon cancer cell death induced by serum deprivation through activation of Akt-mediated protein synthesis and inhibition of apoptosis. FEBS Open Bio 2021;11(5):1382–94. doi: 10.1002/2211-5463.13145
  22. Nguyen P.T., Nguyen D., Chea C. et al. Interaction between N-cadherin and decoy receptor-2 regulates apoptosis in head and neck cancer. Oncotarget 2018;9(59):31516–30. doi: 10.18632/oncotarget.25846
  23. Xu Y., So C., Lam H.M. et al. Apoptosis reversal promotes cancer stem cell-like cell formation. Neoplasia 2018;20(3):295–303. doi: 10.1016/j.neo.2018.01.005

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ,


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 57560 от  08.04.2014.