ДОСЛІДЖЕННЯ IN VITRO ЕФЕКТІВ СЕКРЕТОМУ ТРОМБОЦИТІВ ПЕРИФЕРИЧНОЇ КРОВІ ПАЦІЄНТІВ ІЗ ЗЛОЯКІСНИМИ ГЛІОМАМИ
DOI:
https://doi.org/10.15407/exp-oncology.2023.04.409Ключові слова:
злоякісна гліома, тромбоцити, секретом, U251, мітотичний індекс, TGF-β1Анотація
Стан питання. На сьогодні не досягнуто значного клінічного прогресу в лікуванні злоякісних гліом (ЗГ) головного мозку; триває активний пошук неінвазивних циркулюючих біомаркерів. Оцінюється прогностична значущість кількісних співвідношень основних клітинних популяцій периферичної крові хворих зі ЗГ. Значну увагу приділяють тромбоцитам (Тр) периферичної крові через вміст гранул із сигнальними молекулами, які секретуються назовні та беруть участь у внутрішньоклітинній передачі сигналів, прогресії пухлин, неоангіогенезі, проліферації, метастазуванні та уникненні імунного нагляду. Мета. Вивчити in vitro дію секретому Тр (СТр) периферичної крові пацієнтів з гліомою головного мозку в культурах клітин гліобластоми людини лінії U251 та оцінити її зв'язок з кількісними показниками співвідношень клітинних популяцій периферичної крові. Матеріали та методи. Дослідження проведено в культурах клітин U251 з використанням СТр периферичної крові пацієнтів з гліомами 2-го (G2, n = 5), 3-го (G3, n = 12) та 4-го (G4, n = 20) ступенів злоякісності (відповідно до затвердженої ВООЗ оновленої редакції класифікації пухлин ЦНС). Формували групи культур клітин U251: 1) без додавання СТр (контроль); 2) з додаванням СТр пацієнтів зі ЗГ;
3) з додаванням СТр, попередньо проінкубованих протягом 30 хв з антитілами до TGF-β1; 4) з додаванням антитіл до TGF-β1. За культурами клітин спостерігали протягом 72 год і визначали мітотичний індекс (МІ,
%). Дослідження вмісту клітинних популяцій периферичної крові пацієнтів проводили в доопераційному періоді на автоматичному гематологічному аналізаторі. Результати. У пацієнтів зі ЗГ підвищувався вміст лейкоцитів периферичної крові та нейтрофілів (р < 0,05). Співвідношення нейтрофілів до лімфоцитів (СНЛ) та індекс системного запалення (ІСЗ) зростали у 2—3 рази в порівнянні з контролем, однак зв'язку цих показників зі ступенем злоякісності пухлин виявлено не було. За впливу СТр пацієнтів у культурах клітин U251 підвищувався МІ (р < 0,021), корелюючи зі ступенем злоякісності пухлини (r = 0,246, р = 0,014), натомість у разі СТр, попередньо проінкубованих з антитілами до TGF-β1, він зменшувався (р > 0,05). Висновки. У пацієнтів зі ЗГ підвищуються інтегральні показники СНЛ та ІСЗ. У культурах клітин гліобластоми людини лінії U251 встановлено промітотичні ефекти після впливу СТр пацієнтів зі ЗГ, які корелюють зі ступенем злоякісності пухлини. Попередня інкубація СТр пацієнтів зі ЗГ з антитілами до TGF-β1 частково нейтралізує їхні промітотичні ефекти.
Посилання
Fedorenko Z, Michailovich Yu, Goulak L, et al. Cancer in Ukraine, 2020—2021: Incidence, mortality, prevalence and other relevant statistics. Bull Nat Cancer Reg Ukraine. 2022;23. Available at: http://www.ncru.inf.ua/publica- tions/BULL_23/index_e.htm
Ostrom QT, Cioffi G, Waite K, et al. CBTRUS Statistical Report: Primary Brain and Other Central Nervous System Tumors Diagnosed in the United States in 2014-2018. Neuro Oncol. 2021;23: iii1-iii105. https://doi.org/10.1093/neuonc/noab200
Low JT, Ostrom QT, Cioffi G, et al. Primary brain and other central nervous system tumors in the United States (2014-2018): A summary of the CBTRUS statistical report for clinicians. Neurooncol Pract. 2022;9:165-182. https://doi.org/10.1093/nop/npac015
Müller L, Tunger A, Plesca I, et al. Bidirectional crosstalk between cancer stem cells and immune cell subsets. Front Immunol. 2020;11:140. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.00140
Dapash M, Hou D, Castro B, et al. The interplay between glioblastoma and its microenvironment. Cells. 2021;10:2257. https://doi.org/10.3390/cells10092257
Alix-Panabières C, Pante, K. Circulating tumor cells: liquid biopsy of cancer. Clin Chem. 2013;59:110-118. https://doi.org/10.1373/clinchem.2012.194258
Crowley E, Di Nicolantonio F, Loupakis F, et al. Liquid biopsy: monitoring cancer-genetics in the blood. Nat Rev Clin Oncol. 2013;10:472-484. https://doi.org/10.1038/nrclinonc.2013.110
Kan LK, Drummond K, Hunn M, et al. Potential biomarkers and challenges in glioma diagnosis, therapy and prognosis. BMJ Neurol Open. 2020;2:e000069. https://doi.org/10.1136/bmjno-2020-000069
Louis DN, Perry A, Wesseling P, et al. The 2021 WHO Classification of Tumors of the Central Nervous System: a summary. Neuro Oncol. 2021;23:1231-1251. https://doi.org/10.1093/neuonc/noab106
van Linde ME, van der Mijn JC, Pham TV, et al. Evaluation of potential circulating biomarkers for predic- tion of response to chemoradiation in patients with glioblastoma. J Neurooncol. 2016;129:221-30. https://doi.org/10.1007/s11060-016-2178-x
Loo HK, Mathen P, Lee J, et al. Circulating biomarkers for high-grade glioma. Biomark Med. 2019;13:161-165. https://doi.org/10.2217/bmm-2018-0463
Ali H, Harting R, de Vries R, et al. Blood-based biomarkers for glioma in the context of gliomagenesis: a system- atic review. Front Oncol. 2021;11:665235. https://doi.org/10.3389/fonc.2021.665235
Bao Y, Yang M, Jin C, et al. Preoperative hematologic inflammatory markers as prognostic factors in patients with glioma. World Neurosurg. 2018;119:e710-e716. https://doi.org/10.1016/j.wneu.2018.07.252.
Saito T, Sugiyama K, Hama S, et al. Prognostic importance of temozolomide-induced neutropenia in glioblas- toma, IDH-wildtype patients. Neurosurg Rev. 2018;41:621-628. https://doi.org/10.1007/s10143-017-0903-3
Koudriavtseva T, Villani V, Lorenzano S, et al. Neutrophil-to-lymphocyte ratio, Factor VIII and Antithrombin III: inflammatory-clotting biomarkers in glioma. EXCLI J. 2021;20:1152-1169. https://doi.org/10.17179/ex-cli2021-3831
Madhugiri VS, Subeikshanan V, Dutt A, et al. Biomarkers of systemic inflammation in patients with glioblastoma: an analysis of correlation with tumour-related factors and survival. Neurol India. 2021;69:894-901. https://doi.org/10.4103/0028-3886.323885
Best MG, Wesseling P, Wurdinger T. Tumor-educated platelets as a noninvasive biomarker source for cancer detection and progression monitoring. Cancer Res. 2018;78:3407-3412. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-18-0887
Marx S, Xiao Y, Baschin M, et al. The role of platelets in cancer pathophysiology: focus on malignant glioma.
Cancers (Basel). 2019;11:569. https://doi.org/10.3390/cancers11040569. PMID: 31013620
Michelson AD. Platelets. 3rd ed. London: Academic Press, 2013.
Machlus KR, Thon JN, Italiano JE Jr. Interpreting the developmental dance of the megakaryocyte: a review of the cellular and molecular processes mediating platelet formation. Br J Haematol. 2014;165:227-236. https://doi.org/10.1111/bjh.12758
Sharda A, Flaumenhaft R. The life cycle of platelet granules. F1000Res. 2018;7:236. https://doi.org/10.12688/f1000research.13283.1
Cole BJ, Seroyer ST, Filardo G, et al. Platelet-rich plasma: where are we now and where are we going? Sports Health. 2010;2:203-210. https://doi.org/10.1177/1941738110366385
Sundman EA, Cole BJ, Fortier LA. Growth factor and catabolic cytokine concentrations are influenced by the cellular composition of platelet-rich plasma. Am J Sports Med. 2011;39:2135-2140. https://doi.org/10.1177/0363546511417792
Labelle M, Begum S, Hynes RO. Platelets guide the formation of early metastatic niches. Proc Natl Acad Sci USA. 2014;111:E3053-E3061. https://doi.org/10.1073/pnas.1411082111
Gaertner F, Massberg S. Blood coagulation in immunothrombosis-At the frontline of intravascular immunity. Semin Immunol. 2016;28:561-569. https://doi.org/10.1016/j.smim.2016.10.010
Hampton T. Platelets' role in adaptive immunity may contribute to sepsis and shock. JAMA. 2018;319:1311-1312. https://doi.org/10.1001/jama.2017.12859
Huong PT, Nguyen LT, Nguyen XB, et al. The role of platelets in the tumor-microenvironment and the drug resistance of cancer cells. Cancers (Basel). 2019;11:240. https://doi.org/10.3390/cancers11020240
Schlesinger M. Role of platelets and platelet receptors in cancer metastasis. J Hematol Oncol. 2018;11:125. https://doi.org/10.1186/s13045-018-0669-2
Sloan A, Hoffman H, Harris P, et al. Stem-17. The glioma stem cell platelet interaction drives GBM oncoge- nesis identifying a novel therapeutic approach. Neuro Oncol. 2021;23:vi24. https://doi.org/10.1093/neuonc/noab196.091
Pucci F, Rickelt S, Newton AP, et al. PF4 promotes platelet production and lung cancer growth. Cell Rep. 2016;17:1764-1772. https://doi.org/10.1016/j.celrep.2016.10.031
Lana JFSD, Purita J, Paulus C, et al. Contributions for classification of platelet rich plasma — proposal of a new classification: MARSPILL. Regen Med. 2017;12:565-574. https://doi.org/10.2217/rme-2017-0042
Campanella R, Guarnaccia L, Cordiglieri C, et al. Tumor-educated platelets and angiogenesis in glioblastoma: another brick in the wall for novel prognostic and targetable biomarkers, changing the vision from a localized tumor to a systemic pathology. Cells. 2020;9:294. https://doi.org/10.3390/cells9020294
D'Ambrosi S, Nilsson RJ, Wurdinger T. Platelets and tumor-associated RNA transfer. Blood. 2021;137:3181-3191. https://doi.org/10.1182/blood.2019003978
Sol N, In‘t Veld GJG, Vancura A, et al. Tumor-educated platelet RNA for the detection and (pseudo) progression monitoring of glioblastoma. Cell Rep Med. 2020;1:100101. https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2020.100101
Chen X, Lin Q, Jiang Y, et al. Identification of potential biomarkers of platelet RNA in glioblastoma by bioinfor- matics analysis. Biomed Res Int. 2022;2022:2488139. https://doi.org/10.1155/2022/2488139
Nilsson RJ, Balaj L, Hulleman E, et al. Blood platelets contain tumor-derived RNA biomarkers. Blood. 2011;118:3680-3683. https://doi.org/10.1182/blood-2011-03-344408
Brehar FM, Arsene D, Brinduse LA, et al. Immunohistochemical analysis of GFAP-δ and nestin in cerebral astro- cytomas. Brain Tumor Pathol. 2015;32:90-98. https://doi.org/10.1007/s10014-014-0199-8
Grube S, Freitag D, Kalff R, et al. Characterization of adherent primary cell lines from fresh human glioblastoma tissue, defining glial fibrillary acidic protein as a reliable marker in establishment of glioblastoma cell culture. Cancer Rep. 2021;4:e1324. https://doi.org/10.1002/cnr2.1324
Venkatesan S, Hoogstraat M, Caljouw E, et al. TP53 mutated glioblastoma stem-like cell cultures are sensi- tive to dual mTORC1/2 inhibition while resistance in TP53 wild type cultures can be overcome by com- bined inhibition of mTORC1/2 and Bcl-2. Oncotarget. 2016;7:58435-58444. https://doi.org/10.18632/onco-target.11205
Vonshak A. Chapter 15. Micro-algae: laboratory growth techniques and outdoor biomass production. In: Coombs J, Hall DO, Long SP, Scurlock JMO, eds. Pergamon International Library of Science, Technology, Engineering and Social Studies, Techniques in Bioproductivity and Photosynthesis (Second Edition), Pergamon, 1985: 188-200. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-031999-5.50025-X
Liubich, LD, Lisyanyi NI, Malysheva TA, et al. In vitro effects of platelet-derived factors of brain glioma patients on C6 glioma cells. Reg Mech Biosystems. 2019;10:187-196. https://doi.org/10.15421/021928
Di Vito C, Navone SE, Marfia G, et al. Platelets from glioblastoma patients promote angiogenesis of tumor endothelial cells and exhibit increased VEGF content and release. Platelets. 2017;28:585-594. https://doi.org/10.1080/09537104.2016.1247208
Braun A, Anders H-J, Gudermann T, et al. Platelet-cancer interplay: molecular mechanisms and new therapeutic avenues. Front Oncol. 2021;11:665534. https://doi.org/10.3389/fonc.2021.665534
Frei K, Gramatzki D, Tritschler I, et al. Transforming growth factor-β pathway activity in glioblastoma. Oncotar- get. 2015;6:5963-5977. https://doi.org/10.18632/oncotarget.3467
Haemmerle M, Taylor ML, Gutschner T, et al. Platelets reduce anoikis and promote metastasis by activating YAP1 signaling. Nat Commun. 2017;8:310-315. https://doi.org/10.1038/s41467-017-00411-z
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Експериментальна онкологія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
